4.1. Частный тракт приема телефонных сигналов с амплитудной модуляцией

Структура частного тракта приема АМ сигналов показана на рис. 3.9. Полосовой фильтр должен иметь полосу пропускания, примерно равную ширине спектра сигнала АЗ, т.е. порядка 7.. .8 кГц. Поскольку прием АМ сигналов часто ведется и при работе с передатчиками с невысокой стабильностью частоты, то ширину полосы пропускания фильтра иногда увеличивают до 15.. .20 кГц.

Рис. 3.9. Частный тракт приема АМ радиосигналов (АЗ)

Усилитель сигналов промежуточной частоты служит для компенсации потерь, вносимых полосовым фильтром, и усиления сигнала до уровня, необходимого для нормальной работы демодулятора. В тракте УПЧ применяется регулировка усиления - автоматическая или ручная (АРУ или РРУ).

В качестве демодулятора используется амплитудный детектор (АД), собранный на нелинейных элементах, как правило, на полупроводниковых диодах.

Как известно, спектр АМ сигнала содержит три составляющие: колебания несущей частоты , колебания нижней и верхней боковых полос. Для нормального функционирования демодулятора в качестве амплитудного детектора достаточно иметь составляющие не трех, а только двух компонент принимаемого радиосигнала – колебания несущей частоты и колебания одной из боковых полос (НБ или ВБ). При этом уровень первичного сигнала на выходе АД будет в два раза меньше, чем при приеме двух боковых полос.

На выходе АД включается простейший фильтр нижних частот, частота среза которого равна максимальной частоте первичного сигнала.

С выхода ФНЧ звуковые колебания поступают в тракт усиления звуковой частоты (УЗЧ), где усиливаются до уровня, обеспечивающего нормальную работу оконечной приемной аппаратуры.

В тракте УЗЧ обычно применяется ручная регулировка усиления, а нагрузкой выходного каскада являются головные телефоны, усилитель динамика или линия (внешняя нагрузка). Очень часто тракт УЗЧ используется одновременно в частных трактах приема таких радиосигналов, как ЧМ и АТ.

4.2. Частный тракт приема телефонных сигналов с частотной модуляцией

Структура частного тракта приема сигналов РЗ показана на рис. 3.10. Он содержит полосовой фильтр, усилитель, ограничитель, частотный детектор и усилитель звуковой частоты.

Рис. 3.10. Частный тракт приема ЧМ радиосигналов (РЗ)

Ширина спектра ЧМ сигналов зависит не только от спектра первичного сигнала ( ), но и от девиации частоты, и определяется выражением

.

Поэтому необходимая ширина полосы пропускания полосового фильтра на входе тракта при приеме сигналов с девиацией частоты = 5 кГц должна составлять не менее 15... 17 кГц.

В качестве демодулятора ЧМ радиосигналов используются различные типы частотных детекторов (ЧД). Напряжение на выходе ЧД должно быть пропорционально изменению частоты входного сигнала и не должно зависеть от его амплитуды. Для выполнения этого условия перед ЧД в схему включается амплитудный ограничитель, который устраняет возможную паразитную амплитудную модуляцию сигнала. Кроме того, в режиме ограничения наблюдается подавление шумов приемника и подавление помех, имеющих меньший уровень по сравнению с сигналом.

Большинство ЧД построены таким образом, что преобразование ЧМ радиосигнала в сигнал звуковой частоты осуществляется в два этапа: на первом этапе ЧМ радиосигнал преобразуется в АМ радиосигнал, который на втором этапе с помощью амплитудных детекторов преобразуется в первичный сигнал звуковой частоты.

Усилитель звуковой частоты приведенной схемы аналогичен применяемому в частном тракте приема АМ радиосигналов.

При приеме ЧМ сигналов может применяться подавитель шумов. Назначение его состоит в том, чтобы уменьшить шум на выходе У34 при отсутствии ЧМ сигнала на входе приемника. Принцип работы одной из схем подавителя шумов поясняется рис. 3.11.

При отсутствии сигнала на выходе частотного детектора наблюдается шум с достаточно широким и равномерным спектром (рис. 3.11, а). С помощью фильтра , в качестве которого может применяться фильтр верхних частот или полосовой фильтр, выделяются составляющие шума в полосе, лежащей за пределами спектра звукового сигнала. Выделенное напряжение шума усиливается, детектируется и используется для полного или частичного запирания УЗЧ. При наличии ЧМ сигнала с уровнем, превосходящим порог ограничения, уровень шума на выходе частотного детектора вследствие эффекта подавления значительно уменьшается (рис. 3.11, б) и, следовательно, происходит отпирание УЗЧ.

Рис. 3.11. Иллюстрация работы подавителя шумов:

а - спектр шума на выходе частотного детектора;

б - спектры сигнала и шума на выходе частотного детектора

Как следует из принципа работы подавителя шумов, при его включении пороговые свойства приемника ЧМ проявляются более резко и прием слабых сигналов становится невозможным, что эквивалентно ухудшению чувствительности приемника.