SU63529A1 - Передатчик или приемник частотно-модулированных колебаний - Google Patents

Description

Сигнал передатчика с частотной модул цией можно представить либо в виде одной частоты, периодически измен ющей свою величину около некоторого среднего значени , либо в виде фиксированной несущей с двум  спектрами боковых частот, сдвинутых по фазе относительно несущей. Оба способа изображени  этого сигнала вполне равноценны, так как в результате сложени  спектров боковых частот с фиксированной несущей как раз получаетс  одна результирующа  частота, периодически измен юща с  около значени  несущей.

Несмотр  на то, что фактически на вход ириемника в каждый данный момент поступает от данного частотно-модулированного передатчика лищь одна частота, полоса пропускани  всех современных приемников должна перекрывать весь диапазон значений, которые эта частота принимает за период модул ции (при широкополосной передаче 150-200 кгц). В то же врем , если бы мож о было заставить полосу пропускани  приемника «бегать вслед за частотой принимаемой станции, эту полосу, а с нею и все помехи, можно было бы уменьщить в дес тки и сотни раз

без ущерба дл  качества воспроизведени .

Насто щим изобретением ставитс  цель решить изложенную задачу. В усилителе предлагаемого передатчика или приемника частотно-модулированных колебаний, согласно изобретению, примен етс  настраивающийс  фильтр с относительно узкой полосой пропускани  частот, параллельно которому включена электронна  лампа, управл юща  посредством одного из известных способов частотой, на которую настроен фильтр, и соединённа  с трактом низкой частоты (усилитель низкой частоты в приемнике и модулирующий каскад в передатчике ) таким образом, чтобы средн   частота, на которую настроен фильтр, автоматически следовала за изменением частоты приход щих сигналов в приемнике и модул цией в передатчике.

Таким выполнением аппарата достигаетс :

а)уменьшение уровн  помех,

б)уменьшение внутреннего шума ламп и сопротивлений,

в)увеличение коэфициента усилени  на каскад,

г)уменьшение фазовых искажений (контур усилител  всегда работает в пике резонансной кривой).

Сущность изобретени  по сн етс  прилагаемым чертежом, на фиг. 1 которого изображена блок-схема приемника, выполненного согласно изобретению, на фиг. 2 (а, Ь, с, d, е) и ,на фиг. 3-по снительные диаграммы .

На схеме по . фиг. 1 показаны: УВЧ - усилитель высокой частоты; СМЕС., - смеситель; ГЕТЕР. - местный гетеродин; УПЧ - усилитель промежуточной частоты; РГР. - ограиичитель алшлитуды; ДИСКР. - дискриминатор частоты; ДЕТ. - детектор; YHMi-предварительный усилитель низкой частоты; УНЧ2 - оконечный усилитель низкой частоты; Р - репродуктор; Л - Р - лампа - реактивность, подключаема  параллельно к одному из контуров щэомежуточной частоты (аннотации статей по таким лампам см. в № 8 «Информ. бюллетен  по технике св зи за 1940 г.).

Принцип работы схемы очень прост и сводитс  к следующему (фиг. 2).

Изменени  частоты ш передатчика с частотой 2 модул ции вызывают пропорциональные им изменени  амплитуды напр жени  ; Ед,.скр. на выходе дискриминатора цриемника. По тому же закснну измен етс  мгновенное значение ва напр жени  на выходе УНЧь Помимо обычного использовани  его дл  «раскачки УНЧ2 это напр жение подаётс  на лампу - реактивность. Благодар  этому реактивность Л-Р начинает измен тьс  в такт с еа , измен  , в свою очередь, резонансную частоту контура промежуточной частоты «JK , параллельно которому она подключена . Нетрудно видеть, что при правильном выборе характеристик ва fi(u) и Шк f2(ea) частота «к бу дет измен тьс  синхронно и синфазно с частотой ш передатчика. Весьма важно, что перестройка со станции на станцию не требует иикаких изменений в тракте промежуточной частоты. Полоса пропускани  «бегающего фильтра, потребна  ; дл  неискажённого приёма частотномодулированной передачи, должна здесь получитьс  во много раз меньше полосы обычного фильтра промежуточной частоты в приемнике частотно-модулированных колебаний . Действительно, здесь полоса пропускани  определ етс  уже не полным разнахом частоты передатчика ( КГц), а только временем переходного процесса в фильтре. В таком фильтре не требуетс  времени дл  установлени  амплитуды колебаний данной мгновенной частоты, так как в фильтре всё врем  имеют место колебани  неизменной амплитуды. Лишь частота этих колебаний мен етс  с частотой модул ции. Дл  получени  неискажённой передачи от такого фильтра достаточно сделать его полосу пропускани  равной максимальной частоте модул ции, т. е. при самом высококачественном вещании пор дка 15 КГЦ.

Така  замена щирокополосного фильт(ра промежуточной : частоты узкополосным фильтром, полоса пропускани  которого «бегает вслед за частотой дринимаемой станции, имеет следующие важные преимущества:

1. Уровень атмосферных помех снижаетс  примерно в число раз, равное квадратному корню из отношени  полос пропускани  обычного и предлагаемого приемника, т. е. не менее чем в УЮ раз.

2. Уровень помехи от соседних станций ничтожен. Действительно, если в обычных частотно-модулированных приемниках дл  уверенного устранени  интерференции необходимо превышение при самом глубоком фединге уровн  полезно го сигнала над помехой вдвое, то здесь важно, чтобы уровень полезного сигнала был лишь немного выще уровн  мешающей станции дл  устранени  увеличени  частоты «бегающего фильтра мешающей станцией, а не принимаемой. Самому трудному случаю соответствует момент ti на фиг. 3, когда обе станции увлекают частоту пропускани  фильтра в одну и ту же сторону, а в точке А расход тс . Если при этом уровень мешающей станции будет выше уровн  принимаемой.

частота фильтра может перейти на кривую мешающей станции, т. е. не в точку В, а в точку С. Однако, если уровень полезного сигнала хоть немного превышает уровень помехи, этого не произойдёт.

В моменты, подобные ti, попадание сигнала помехи на| вход фильтра промежуточной частоты не даст никакого «прослушивани  помехи, поскольку могущий при этом произойти скачок амплитуды срежетс  ограничителем, а могущее получитьс  кратковременное изменение принимаемой частоты столь мало, что не может быть обнаружено дискримина тором . Нетрудно убедитьс , что здесь совпадение частот сигнала и помехи не создаёт никаких дополнительных трудностей.

Таким образом, помехи от других станций здесь не могут сказатьс , пока уровень помехи ниже 80-90% уровн  полезного сигнала (это верно даже при точном совпадении несущих частот обеих станций), что открыва|ет новые возможности в области уплотнени  эфира.

3. Сужение полосы пропускани  фильтра промежуточной частоты позвол ет увеличить усиление каскадов промежуточной частоты не менее, чем в 10 .раз, что даст возможность значительно сократить число каскадов усилени  и этим с запасом скомпенсировать добавление одной лампы Л - Р.

Если селективности одного контура промежуточной частоты не хватит, можно ввести второй идентичный ему контур, зашунтированг ный второй лампой Л - Р, управл юща  сетка которой включена параллельно сетке первой лампы Л-Р (т. е. к выходу yH4i).

Следует отметить, что в гьредл гаемой схеме на работе приемника совсем не сказываетс  нестабильность местного гетеродина, если только рабоча  полоса частот принимаемой станции не выходит за пределы пр молинейного участка

характеристикидискриминатора

(фиг. 2, в).

Описанный принцип усилени  можно эффективно использовать не только в приемниках, но также и в усилительных каскадах передатчика , подава  на сетки ла;мп реактивностей напр жение низкой частоты непосредственно с модулирующего каскада. По сравнению с существующими методами усилени  частотно-модулированных колебаний в передатчиках изобретение даёт следующие преимущества:

1.Повышение коэфициента усилени  на каскад (пропорциональное степени сужени  полосы) и св занное с этим резкое снижение числа каскадов.

2.Снижение внут ре:нних шумов ламп и схемы.

Равным образом описанный принцип можно применить к усилител м в свип-генераторах и ко вс ким другим усилител м колебаний, модулированных по частоте;

Предмет изобретени 

Передатчик или приемник частотно-модулированных колебаний, о тличающийс  тем, что, с целью уменьшени  уровн  помех, фазовых искажений, внутреннего шума ламп и сопротивлений и увеличени  коэфициента усилени  на каскад, в усилителе промежуточной частоты применён настраивающийс  фильтр с относительно узкой полосой пропускани  частот, па(раллельно которому включена электронна  лампа, управл юща  посредством одного из известных способов частотой, на которую настроен фильтр, и соединённа  с трактом низкой частоты (усилителем низкой частоты в прие .мнике и модулирующим каскадом в передатчике) таким образом, чтобы средн   частота, на которую настроен фильтр, автоматически следовала за изменение1М частоты приход щих сигналов в приемнике и модул цией в передатчике.

Фиг. 1

(

IZ.

еа

т

Фиг. 3

i

U

Ч/л/глг / po yf/ra/V jf

,f (ffSty i . e i jf rnoa/,