О входных цепях приёмника

Уголок радиоконструктора

После публикации статей Полякова на Радоне меня посетили некоторые теоретические размышления. А именно - о применении высокодобротного контура во входных цепях современного приёмника. Современный приёмник значит - тот который обеспечивает приём в современном эфире. Современный эфир изменился со времени анализа его RA3AO в восьмидесятых годах . Эфир стал не только загружен мощными, относительно гармоническими источниками, но плюс ко всему появилась масса импульсных помех имеющих практически неограниченный спектр. Это и многочисленные импульсные блоки питания, повсюду паутина сети ethernet.
Стоящий рядом компьютер и монитор "гоняет" стада прямоугольных сигналов разной скважности.  

Для сравнения я стал рассматривать варианты входных цепей :
- относитеьно широкополосная входная цепь с высокой линейностью тракта.
- полосовые фильтра , захватывающие нужный диапазон .
- высокодобротный входной контур с узкой полосой ( единицы кГц ).

Первый вариант применяется практически в 100% промышленных трансиверов и зачастую вызывает критику как "удешевление" , "плату" за непрерывный диапазон и т.д.
Он выгоден в производстве - имеет стабильные параметры, не нуждается в тонкой настройке. Надёжно обрезается зеркальный канал при преобразовании вверх.

Второй вариант - полосовые фильтры дополнительно ослабляют помехи расположенные за пределами нужного диапазона . Примем, что :
- входной тракт имеет хорошую линейность.
- не важны нюансы по подавлению зеркального канала при относительно низкой ПЧ
Тогда этот вариант функционально идентичен первому.
В дальнейшем для упрощения, будет рассматриватся как один.

Третий вариант - высокодобротный контур . Обеспечивает хорошее подавление всего , что не попадает в узкий резонанс . На первый взгляд - отличное , простое и эффективное дополнение к "дешёвым" входным цепям импортных аппаратов . Но не всё так гладко..  об этом далее.

Т.к. мы говорим о современном эфире, заполненном имульсными помехами - стоит позаимствовать у профессионалов понятие единичного импульса. Изучая отклик на единичный имульс проводят анализ поведения различных систем . Это импульс - длительность которого стремится к нулю а ровный спектр - соответственно к беcконечности .

Для наглядности представим себе картину : длинная ось на которой развешено множество одинаковых маятников . Маятники расположены равномерно и не оказывают друг на друга никакого влияния. Сама ось - это ось частот , она начинается от нуля и безконечна. Присвоим произвольный масштаб .Пусть каждому маятнику будет соответсвовать ширина спектра в 1 кГц.


alt


Представим ,что мы пробегаем с расставленной в бок палкой вдоль всей оси за минимально возможное время. Это и будет воздействие единичного импульса. Реакция для разных входных цепей будет разная. Без выраженной добротности, например при широкополосных входных цепях : каждый маятник вернётся в первоначальное положение после того как палка передвинется к следующему.  

При узкополосном добротном контуре :
Большинство маятников не сдвинется.О них можно будет поломать палку.
А маятники , которые находятся на узком резонансном промежутке - будут долго раскачиваться после воздействия. Упрощённо можно сказать , что потери на трение на оси маятника- это потери на конкретной частоте, а степень зависимости маятников друг от друга - это не линейность системы.

Попробуем абстрагироваться от различий обоих вариантов и момента воздейсвия. Т.е. будем наблюдать только за реакцией системы ( будем как бы на месте ФСС ).
Тогда можно сделать следующие выводы :
- узкополосный перестраиваемый преселектор как минимум , не улучшит приём в современном эфире.
- при достаточной линейности ВЧ тракта - применение резонансных входных цепей не имеет смысла. В том числе и добавление полосовых фильтров к современным трансиверам.

Соответственно ,при желании улучшить приём ,оптимальней направить усилия на :
- улучшение линейности ВЧ тракта
- уменьшение шумов синтезатора ( в реальности для радиолюбителя этот пункт не выполним ).
- направленные антенны

Автор получил косвенное подтверждение своих слов , а именно : не было ощутимого улучшения приёма при добавлении 3-х контурного дроздовского полосового фильтра.
При модернизации одного из трансиверов были заменены 3 пары PIN диодов на контакты реле (ставшиеся - это переключение входных широкополосных фильтров по диапазонам) .
Это наиболее сложный для переделок узел из-за малых габаритов, но вклад оставшихся PIN переходов не так велик.). Кроме того , выпали все цепи - блокировочные и развязывающие по постаянному току для смещения PIN переходов. Многие "лишние" в случае применения реле элементы стоят "последовательно" по пути прохождения сигнала . Эти цепи так - значительное улучшение приёма в сложной обстановке .Уменьшилась "пелена" .

Касательно добротного контура по входу - он в ряде случаев вообще не применим. Например , как правильно заметил UR8IN, - в SDR технике. Уровень сигналов там должен быть правильно распределён - как при "калибровке" программы. Позволю себе спорный вывод - при импульсных помехах соотношение сигнал\шум с такой входной цепью - может ухудшиться.

Евгений Ануфриев UT8IA.

Специально для Радона.


 


 
 

 


 Информационный партнер:  Мариупольский радиоклуб Маррад