На рис. 5 показана классическая архитектура супергетеродинного приемника с двойным преобразованием частоты.
Полосовой ВЧ фильтр (Band Select Filter
) ПФ1, предшествующий малошумящему усилителю МШУ (low noise amplifier
), уменьшает внеполосные сигналы, а также уровень помех по зеркальному каналу совместно с фильтром ПФ2 (image reject filter
). Затем весь спектр преобразуется вниз по частоте на фиксированную промежуточную частоту (Intermediate Frequency, IF
) с использованием перестраиваемого гетеродина РЧ ГУН.
Рисунок 5. Архитектура тракта приема с двойным преобразованием частоты
Зеркальный сигнал или другие нежелательные продукты преобразования уменьшаются далее до приемлемого уровня с помощью внешнего фильтра ФПЧ1 перед ещё одним преобразованием вниз по частоте. Выбор рабочего канала обычно осуществляется фильтром ПЧ2 (Channel Select Filter
) после окончательного преобразования вниз. Это ослабляет требования к динамическому диапазону следующих блоков. От правильного выбора значения - промежуточных частот зависят получаемые величины селективности и чувствительности приемника. Второе преобразование вниз по частоте в современных трактах приема обычно происходит в квадратурных схемах, чтобы облегчить цифровую обработку синфазных и квадратурного сигналов I и Q.
В приемнике с двойным преобразованием частоты существенно снижаются требования к элементам фильтрации. Супергетеродинная архитектура приемного тракта считается наиболее надежной, так как в ней высокие значения селективности и чувствительности могут быть достигнуты надлежащим выбором значений ПЧ и параметров фильтров. Эффекты смещения постоянной составляющей (DC offset
) и утечки (leakage
) не влияют на характеристики приемника из-за использования нескольких шагов преобразования.
Однако достижения высоких значений параметров и характеристик приемника приводит к увеличению стоимости устройства и его размеров. Это происходит за счет применения внешних высокодобротных полосовых фильтров, необходимых для подавления зеркального канала. Так как выбор рабочего канала происходит в первом каскаде ПЧ, перестраиваемый гетеродин требует качественного выполнения и использования внешнего колебательного контура для достижения хорошей характеристики по шумам. Указанные факторы затрудняют полную интеграцию приемопередатчика в одной микросхеме.
Особенности супергетеродинных структур:
| Достоинства | Недостатки |
| · Использование пассивной фильтрации позволяет реализовать устройства с большим динамическим диапазоном. · Номиналы ПЧ и РЧ частот значительно отличаются, фильтрация и усиление производится в нескольких каскадах последовательно. Это позволяет реализовать в тракте приема высокие устойчивые коэффициенты усиления, минимизировать паразитные обратные связи уменьшить утечки сигналов гетеродинов. | · Необходимость использования внешних элементов фильтрации препятствует комплексной интеграции всего РЧ блока и выполнения его в виде одной ИС. · Наличие на выходе смесителей нежелательных комбинационных составляющих. Появление паразитных каналов приема. · Устройство получается относительно дорогим. |
Для работы в приемных устройствах с двойным преобразованием частоты рядом фирм, среди которых следует в первую очередь упомянуть фирму Motorola, выпускаются ИС малой степени интеграции. Осуществление преобразования частоты в двух ступенях позволяет распределить коэффициенты усиления между каскадами ПЧ, что уменьшает вероятность ограничения сигнала и улучшает стабильность работы приемопередатчика. На рисунке 6 показана типовая структура приемопередатчика с двойным преобразованием частоты в приемнике
Рис. 6. Приемопередатчик с двойным преобразованием частоты в приемнике
В качестве примера ИС, предназначенных для использования в приемных устройствах такой архитектуры, можно назвать комплект ИС AD6400 фирмы Analog Devices. Укрупненная структура приемопередатчика, выполненного с использованием этого комплекта, приведена на рис. 7.
ИС тракта ПЧ AD602 содержит смеситель тракта приема, УПЧ, демодулятор на основе петли ФАПЧ и ГУН. Второй гетеродин ГУН2, находящийся в подсистеме ПЧ приемопередатчика, служит для преобразования сигнала на вторую ПЧ, значения которой лежат в диапазоне от 10 до 20 МГц.
Перейти на страницу: 1 2
Проектирование трансформатора общего назначения За, последние годы широкое применение получила радиоэлектронная техника, характер и функции которой требуют применения десятков и сотен тысяч различных комплектующих изделий, среди котор ...
Отопление здания Теплотехника – область науки, техники, занимающаяся вопросами получения и использования тепла. Одновременно с теплотехникой развивались системы отопления и вентиляции, предназначенные ...
Измеритель напряжённости и градиента магнитного поля Написание дипломного проекта и последующая его защита является заключительной стадией обучения в средних специальных учебных заведениях. Дипломный проект является обобщающей проверкой вс ...