SU63800A1 - Способ борьбы с помехами при радиоприеме - Google Patents

Description

Предметом данного изобретени   вл етс  способ борьбы с номехами при радиоприёме.

Согласно изобретению, дл  подавлени  помех используетс  то их существенное отличие от полезных сигналов, что фазы составл ющих колебаний спектра помехи одинаковы , в то врем  как фазы колебаний в боковых полосах спектра полезного сигналаотличаютс  на 180°.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что прин тые антенной колебани  подвергают инверсии частот боковых полос дл  изменени  фазы колебаний только этих полос на 180° и нолученные в результате такого преобразовани  колебани  вычитают на входе приемника из колебаний, прин тых антенной , с те.м, чтобы колебани  помех при этом уничтожались.

Как известно, сигнал с амплитудной модул цией может быть изображён в виде несущей частоты и двух боковых полос, левой и правой . Если дл  простоты рассмотреть процесс модул ции несущей частоты W одной частотой -, то выражение дл  модулированного сигнала можно представить как: Е А (1 -;- гп sin Qt) sin с., t,

которое путём несложных преобразований сводитс  к

А П1., ,

Е А sin ю t -|- - cos (со -- .) t -

Am - cos (со -f с2) t.

Последнее выражение показывает , что боковые полосы сдвинуты по фазе друг относительно друга на 180°.

Предположим, что нам удалось тем или другим способом изменить фазу у каждой из боковых частот па обратную, оставив фазу несущей частоты без изменени . Тогда мы получим дл  сигнала выражение

Am п, А sin О) t - cos (с - щ t -р

Am

- ) t. - 2 sin(

Очевидно, это соответствует изменению на 180° фазы частоты модул ции и поэтому

Е- А (1 - п1 sill i- t) Sin со t. Вычита  из сигнала Е преобразованный сигнал Е , получим результирующий сигнал: Е ...т cos(o - V-} - cos (ей 4-1 )tl

2 т si -l t .sin со t,. ЧТО равносильно исключению несущей частоты и удвоению амплитуд боковых частот.

В случае модул ции несущей не одной частотой, а сложным сигналом , состо щим из р да частот, мы получим не две боковых частоты модул ции, а две боковых полосы частот модул ции. Повтор   выщеприведенное рассуждение дл  каждой из частот, содержащихс  в сложном сигнале, мы приходим к выводу, что, произвед  такие же преобразовани , мы .получим результирующий сигнал, состо щий из двух боковых полос с удвоенными амплитудами и с исключённой несущей частотой. Дл  получени  этого результата нам нужно изменить фазу левой боковой полосы частот на 180° и правой боковой полосы частот также на 180°, оставл   фазу несущей частоты неизменённой .

Нетрудно убедитьс , что такой результат может быть получен следующим способом. Предположим, что мы возьмём два местных генератора с различными частотами

f -

ч -

2

И выполним преобразоваи L

2it

ние частоты сигнала в новую частоту , один раз создава  биени  сигнала с колебани ми генератора частоты fi и использу  при этом сумму частот сигнала частоты f и гетеродина частоты fi. Очевидно, при этом мы получим несущую частоту, равную f + f 1, и права  бокова  полоса частот останетс  правой, а лева  - левой. Второй раз мы выполним преобразование частоты, создава  биени  сигнала с колебани ми генератора частоты is и использу  при этом разность частот гетеродина f и сигнала f. Очевидно при этом мы получим несущую частоту, равную f2-{, и права  бокова  полоса частот сигнала станет левой боковой частотой преобразованного сигнала, а лева  бокова  полоса станет правой. Предположим, частоты гетеродинов fi и fa выбраны таким образом, что полученные после преобразовани  новые несущие частоты равны, т. е. f -|- i h-f. Очевидно, дл  этого необходимо , чтобы частоты обоих гетеродинов отличались друг от друга точно на величину 2 f, т.е. на удвоенную частоту сигнала. В частном случае мы можем вз ть лищь один гетеродин, частота которого равна удвоенной частоте несущей сигнала, и, преобразовав сигнал, использу  разность частот этого гетеродина и сигнала, мы получим сигнал первоначальной частоты, у которого лищь права  и лева  боковые полосы частот помен ютс  местами.

Вычита  полученные при помощи двух гетеродинов преобразованные сигналы новой частоты (или первоначальный сигнал и преобразованный при помощи гетеродина удвоенной частоты), мы осуществим описанное выще преобразование и, следовательно , получим сигнал новой частоты (в случае одного гетеродина удвоенной по сравнению с сигналом частоты получитс  преобразованный сигнал той же частоты, что и первоначальный) с исключением несущей и удвоением амплитуд боковых полос.

Рассмотрим теперь действие описанного выще преобразовани  сигнала на импульсную помеху. Такую помеху можно, как хорощо известно , представить, как состо щую из бесконечно больщого числа синусоидальных колебаний, частоты которых составл ют сплощной спектр, амплитуды убывают по мере увеличени  частоты, а фазы всех колебаний в момент возникновени  помехи проход т через нуль. Так как в радиоприёме используетс  относительно узка  полоса частот около несущей, то амплитуды составл ющих импульсной помехи в этой полосе частот мало отличаютс  друг от друга. При описанном выще преобразовании сигнала составл ющие помехи, расположенные в пределах боковых полос, будут также преобразовыватьс  в новую полосу частот , сохран   свои фазовые соотношени . При первом преобразовании частоты, когда используетс  сумма частот несущей и первого гетеродина, составл ющие помехи, расположенные в правой боковой полосе частот сигнала, останутс  в правой боковой полосе преобразованного сигнала и составл ющие помехи в новой боковой полосе частот останутс  в левой боковой полосе частот преобразованного сигнала. При втором преобразовании частоты составл ющие помехи, расположенные в пределах правой боковой полосы частот принимаемого сигнала, окажутс  в левой полосе частот преобразованного сигнала, а составл ющие , бывшие в пределах левой боковой полосы частот принимаемого сигнала, останутс  распо чоженными в правой боковой полосе преобразованного сигнала. Так как при этом фазовые соотношени  сохран тс , то при вычитании обоих преобразованных сигналов полу чаетса взаимна  компенсаци  составл ющих помехи.

Если помеха состоит из р да следующих друг за другом импульс:ных помех, то, так как кажда  из них компенсируетс , мы должны и в этом случае получить компенсацию всех импульсов.

Изложенный принцип устранени  помех при радиоприёме положен в основу конкретных схем, представленных нафиг. I-3 чертежа.

На фиг. 1 приведена скелетна  -схема одного из возможных вариантов осуществлени  предлагаемого способа. Поле принимаемой станции возбуждает в антенне А колебани  частоты fr. Эти колебани  усиливаютс  усилителем до получени  достаточно большой амплитуды , после чего усиленные колебани  попадают в устройство где выдел ютс  3,4 и 5 гармоники принимаемого сигнала. Помимо усилител , возникшие в антенне колебани  частоты fc подаютс  на два преобразовател  частоты. К первому из них подводитс  треть  гармоника усиленного прин того сигнала , частота которой равна 3 fc , и в преобразователе выдел етс  суммарна  частота, равна  4fc. При этом права  и лева  боковые полосы сохран ют своё относительное расположение. Ко второму преобразователю подводитс  п та  гармо:ника усиленного сигнала частоты 5 fc и выдел етс  разностна  частота , равна  4fc . При этом права  и

лева  боковые полосы д ен ютс  местами. Полученные после обоих преобразователей преобразованные сигналы частоты 4fc подаютс  дифференциально на приемник, настроенный на частоту 4fc. Так как при вычитании обоих преобразованных сигналов преобразованна  несуща  частота 4 fc уничтожаетс , к приемнику подводитс  также выделенна  из усиленного сигнала четвёрта  гармоника частоты 4fc , котора  восстанавливает уничтоженную несущую.

Антенна должна быть апериодической и желательно в ней иметь фильтр, не пропускающий к преобразовател м полосу частот около 4 fc -а в качестве гармоник можно выбрать и другие три гармоники, например, 2,4 и 3 или 5,7 и 6 и т. д.

Как вариант схемы по фиг. 1 может быть применена схема, в которой после усилител  частоты fc сигнала включён синхронный )1-етеродин , с выхода которого подаютс  гармоники на преобразователи.

Друга  схема осуществлени  того же способа устранени  помех в радиоприемнике приведена на фиг. 2.

Здесь сигнал сначала при помощи местного генератора преобразуетс  в промежуточную частоту, равную например 115 кгц. Затем, как и в схеме по фиг. 1, сигнал на этой частоте подаётс  на синхронный гетеродин, выдел ющий три гармоники, например, третью, четвёртую и п тую, т. е. частоты 345, 460 и 575 КГЦ, воздействующие на преобразователи частоты. При этом после первого преобразовател  мы испольауем суммарную частоту биений сигнала на частоте 115 кгц с третьей гармоникой синхронного генератора частоты 345 кгц, получа  новую частоту 460 кгц с сохранением относительного расположени  боковых полос. Во втором преобразователе мы используем разностную частоту биений сигнала частоты 115 КГЦ с п той гармоникой синхронного гетеродина частоты 575 КГЦ, получа  вновь сигнал частоты 460 кгц, причём боковые полосы помен ютс  местами.

Вычита  на частоте 460 кгц полученные сигналы,получим компенсацию несущей и помех.

Сигнал на частоте 460 кгц поступает на усилитель, за которым следуют второй детектор, усилитель низкой частоты и остальные элементы нормального супергетеродинного приемника.

В этой схеме целесообразно иметь в антенне широкополосный фильтр дл  ослаблени  частот зеркального канала.

Пример выполнени  схемы преобразователей и вычитани  двух преобразованных сигналов приведён на фиг, 3.

Здесь лампа Л1  вл етс  смесительной лампой, к одной из сеток которой подводитс  принимаемый сигнал частоты fc , а к другой сетке - колебани  утроенной частоты Sfc В цепи анода лампы включена катушка Lai, св занна  индуктивно с контуром, настроенным на частоту 4 fc Аналогично этому выполнен второй преобразователь с лампой Ла с той лишь разницей, что к ней подвод тс  колебани  п тикратной частоты 5 fc . Если лампы Л1 и Ло, катушки Lai и La2 и св зь их с катушкой контура одинаковы, мы получим нужное нам подавление помех .

Предмет изобретени 

L Способ борьбы с помехами при радиоприёме, отличающийс  тем, что, с целью устранени  колебаний помех, имеющих одинаковые амплитуды и одинаковые фазы в обоих боковых полосах, прин тые антенной колебани  подвергают инверсии частот боковых полос дл  изменени  фазы колебани  только этих полос на 180, и колебани , полученные в результате такого преобразовани , вычитают на входе приемника из колебаний, прин тых антенной, с тем, чтобы колебани  помех при этом уничтожались.

2.Приём осуществлени  способа по п. 1, отличающийс  тем, что инверсию каждой боковой по;юсы частот осуществл ют отдельным гетеродином, использу  в одном случае суммарные, а в другом - разностные частоты гетеродинов и боковых полос, причём частоты гетеродинов выбирают таким образом, чтобы в обоих случа х получались результирующие колебани  одинаковой частоты.

3.Видоизменение способа по п. 2, отличающеес  тем, что вместо двух гетеродинов дл  инверсии используют две гармоники одного гетеродина.

Фиг. 1

////////

/С

лримим Сигн п

Л 63800

S7S

La,