Частные тракты приема сигналов.

Принципы построения общих трактов приемника

НАЗНАЧЕНИЕ ОБЩЕГО ТРАКТА ПРИЕМНИКА

Общий тракт приемника предназначен для частного переноса принимаемого сигнала без нарушения его структуры из области частот, используемой для радиосвязи, в область относительно низ­ких частот, в которой его обработка, т.е. отделение от помех и пре­образование в первичный электрический сигнал, оказывается наи­более эффективной.

 

Свое название общий тракт получил благодаря тому, что он об­служивает все виды сигналов, на прием которых рассчитан данный приемник, в то время как частный тракт, следующий за общим, предназначен для обработки только одного вида сигнала.

Частотный перенос сигнала в общем тракте сопровождается рядом побочных явлений, которым в значительной мере обязано существова­ние проблемы электромагнитной совместимости средств радиосвязи, оптимизация структур общего тракта, направленная на ослабление по­бочных явлений, может привести к снижению некоторых основных ка­чественных показателей приемника, поэтому выбор структуры общего тракта обычно увязывается с наиболее вероятными условиями экс­плуатации приемника, определяющими значимость тех или иных его показателей.

 

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СТРУКТУРУ ОБЩЕГО ТРАКТА ПРИЕМНИКА

Структура общего тракта зависит от назначения приемника и усло­вий его эксплуатации.

Все основные параметры приемника тесно связаны между собой, причем улучшение одних параметров приводит к ухудшению других и наоборот. Например, ослабление чувствительности приемника по по­бочным каналам приема за счет введения ряда преобразований частоты обычно приводит к снижению реальной избирательности, т.к. до фильтра основной избирательности дополнительные относительно ши­рокополосные тракты.

Повышение реальной избирательности приемника путем введения высокоизбирательных цепей на его входе приводит к снижению чувст­вительности по основному каналу, т.к. сложные входные цепи имеют пониженный коэффициент передачи, что снижает уровень сигнала от­носительно уровня шумов первого каскада.

Повышение чувствительности приемника за счет увеличения коэф­фициента усиления первого каскада с целью снижения влияния шумов последующего каскада приводит к ухудшению реальной избирательно­сти. То же самое происходит и при использовании малошумящих ламп на входе приемника, т.к. они, имея большую крутизну при относитель­но малых токах электродов, обладают обычно повышенной нелинейно­стью (снижается Uдоп).

Структура общего тракта приемника увязывается с возможными пу­тями улучшения первостепенных для каких-то условий параметров. Так, для приемников стационарных приемных центров, удаленных от мощных источников помех, главным параметром оказывается чувстви­тельность, а для приемников, входящих в состав узла связи с большим количеством радиосредств и другой радиоэлектронной аппаратуры, первостепенными параметрами становятся реальная избирательность и ослабление чувствительности по побочным каналам приема.

Принципы построения общего тракта приемника часто связаны и с методами стабилизации частоты диапазонного гетеродина. В большин­стве приемников используется методы диапазонно-кварцевой стабили­зации частот, т.к. только они обеспечивают безусловное выполнение требования по беспоисковому вхождению в связь и ведению ее без подстройки, а также возможность демодуляции сигналов с такими ви­дами модуляции, как ОМ, ЧТ.

Принцип построения общего тракта увязывается также с шириной рабочего диапазона частот приемника и с местом этого диапазона на частотной оси.

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ОБЩИХ ТРАКТОВ ПРИЕМНИКОВ

Общий тракт любого приемника начинается с входной цепи, обес­печивающей согласование первого каскада приемника с антенно-фидерным и некоторую частотную избирательность,

практически все связные приемники имеют усилитель высокой час­тоты (УВЧ), т.е. усилитель, работающий на частоте сигнала. Введение такого усилителя связано, во-первых, с необходимостью обеспечения заметного повышения уровня сигнала над собственными шумами пер­вого преобразовательного каскада с тем, чтобы не ухудшить отноше­ние сигнал/шум, сложившееся на входе приемника, во-вторых, с целью развязки избирательных цепей и, наконец, для ослабления возможного проникновения колебаний гетеродинов в антенну.

Развязка избирательных цепей оказывается необходимой, т.к. эти цепи состоят из перестраиваемых колебательных контуров, т.е. конту­ров с переменными параметрами в диапазоне частот, обеспечения по­стоянства непосредственной связи между которыми затруднительно.

УВЧ обычно имеет один каскад усиления. Введение второго каскада УВЧ в некоторых приемниках связано отнюдь не с целью увеличения усиления (чрезмерное усиление на частоте сигнала приводит к ослаб­лению реальной избирательности), а с целью развязки колебательных контуров.

Общее количество резонансных колебательных контуров редко пре­восходит четыре. Ограничение связано с тем, что перестройка конту­ров с допустимым изменением параметров возможна лишь в относи­тельно узком диапазоне частот, а это значит, что широкий диапазон частот приемника должен делиться на поддиапазоны, с вытекающей отсюда необходимостью увеличения числа контурных деталей и вве­дения высокочастотной коммутации.

За УВЧ следуют преобразовательный каскад и тракт промежуточной или первой промежуточной частоты.

Промежуточная частота должна лежать вне рабочего диапазона (ил поддиапазона), то есть ниже го и настолько, чтобы помехи, действую­щие на этой частоте, достаточно ослаблялись избирательными цепями УВЧ, когда они настроены на минимальную частоту диапазона.

Промежуточная частота часто оказывается слишком высокой для основной избирательности (избирательность по соседнему каналу), и приходится прибегать к дополнительному преобразованию частоты.

В интересах повышения реальной избирательности приемника из­бирательность тракта первой промежуточной частоты должна быть вы­сокой, а усиление — минимальным, что практически может быть дос­тигнуто включением ФСИ между преобразователями с исключением из тракта усилительных каскадов. Однако это не всегда осуществимо, так как ФСИ может иметь большое затухание в полосе пропускания, что приведет к снижению отношения сигнал/шум, то есть к потере чув­ствительности приемника.

Для компенсации ослабления сигнала в фильтре приходится прибе­гать к его усилению.

Тракт последующей промежуточной частоты (или частоты оконча­тельной обработки сигнала) также начинается с ФСИ.

Структура общего тракта приемника не зависит от способа форми­рования сетки частот диапазонного гетеродина и метода стабилизации частоты, если требуемая стабильность достигается в самом гетеродине.

Частные тракты приема сигналов с AM, ЧМ, ОМ, телеграфных сигналов с AT и ЧТ

НАЗНАЧЕНИЕ ЧАСТНОГО ТРАКТА ПРИЕМНИКАА

Сообщение, передаваемое по каналу связи, преобразуется в пере­дающем устройстве в реализацию сигнала. На вход приемника воздей­ствует сигнал представляющий собой сумму переданного сигнала и помех.

Обработка сигнала в частном тракте приемника сводится прежде всего к отделению его от помех, действующих вне полезного спектра, ч го достигается за счет избирательных свойств тракта. Частотная изби­рательность необходима при обработке сигнала независимо от того, какой из его параметров является информативным. Последующие опе­рации предусматривают ослабление помех, действующих внутри по­лезного спектра, если это оказывается возможным, и преобразование высокочастотного сигнала в первичный электрический сигнал.

Во всех случаях воспроизводимое по принятому сигналу сообщение будет отличаться от поданного сообщения. Степень этого отличия за­висит от способа преобразования сообщения в сигнал на передающем конце радиоканала, от интенсивности и характера помех в канале и от способа обработки сигнала в приемном устройстве.

Демодуляцией (детектированием) называется процесс преобразования модулированных колебаний высокой частоты в электрические колебания низкой частоты. Элемент схемы, в котором происходит процесс с модуляции (детектирования) называется демодулятором (детектором).

ное,  частотное,  фазовое  и другие виды  д е м о д у л я ц и и.   Процесс  демодуляции  любого вида основан на использован свойств участка электрической цепи, обладающей нелинейной вольтамперной характеристикой..

ДЕМОДУЛЯЦИЯ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ

При детектировании амплитудно-модулированного колебания высокочастотное колебание U преобразуется в напряжение и токи, соответ­ UU

Простейшие амплитудные детекторы выполняются на нелинейных элементах: полупроводниковых и ламповых диодах, транзисторах и электронных лампах. Процессы, протекающие в таких детекторах, можно рассматривать как частный случай преобразования частоты. Преобразуемыми сигналами являются боковые составляющие спектра амплитудно-модулированного сигнала (AM) — нижняя и верхняя, а колебание несущей частоты f выполняет роль гетеродина.

Если в качестве нагрузки нелинейного элемента включить цепь, выделяющую только разностные частоты, то на выходе будут иметь место колебания частотой:

при взаимодействии колебаний верхней боковой полосы с колебанием несу щей частоты;  и колебание при взаимодействии несущей и нижней боковой полосы частот. Таким образом, каждая боковая полоса частот в результате взаимодейст­вия с частотой несущего колебания преобразуется в низкочастотный сигнал с одной и той же частотой  F.  Наличие двух боковых полос в  AM сигнале приводит лишь к увеличению в два раза уровня сигнала на вы­ходе нелинейного элемента по сравнению с уровнем сигнала создаваемо­го одной боковой полосой частот. В практических схемах радиоприемни­ков широко используются так называемые последовательные диодные де­текторы, выполняемые обычно на полупроводниковых диодах (рис. 32в). Здесь источник  AM сигналов (фильтр ПЧ LL   и  С   ), нелинейный элемент (диод Д) и его сопротивление нагрузки (R  ) включены после­довательно, отсюда и название — последовательный детектор. Конденса­тор С   , включенный параллельно сопротивлению нагрузки детектора R является блокировочным по высокой (промежуточной) частоте. Его вели­чина выбирается с таким расчетом, чтобы сопротивление.  С  переменным токам высокой частоты было во много раз меньше величины сопротивления нагрузки детектора R  , а его сопротивление токам низкой частоты зна­чительно больше сопротивления  R:

RR по высокой частоте и не должен влиять на сопротивление нагрузки на низких частотах. Поскольку обычно  f      »  F,  то указанные усло­вия легко выполняются. Дальнейшее ослабление колебаний высокой (про­межуточной) частоты осуществляется простейшим R С  нижних частот

 

Если на вход схемы поступает колебание несущей, частоты с постоянной амплитудой , (т.е. не модулированные колебания), то в цепи детектора протекает импульсный ток (участки  I RR  ,  а пере­менные составляющие — через блокировочный конденсатор С. Постоян­ная составляющая тока создает на сопротивлении R  постоянное падение напряжения («+» к катоду, «-» к аноду). Полученное напряжение  Е яв­ляется напряжением смещения.

При поступлении на вход детектора амплитудно-модулированного сигнала жения вызывает пропорциональное изменение амплитуды импульсов тока и, следовательно, изменение падения напряжения на сопротивлении нагруз­ки. Причем, падение напряжения на сопротивлении нагрузки будет изме­няться во времени по закону низкой частоты.

Аналогичные схемы амплитудных детекторов могут выполняться и на электронных лампах. Однако использование электронных ламп в амплитуд­ных детекторах увеличивает общее потребление энергии от источников питания, что является неэкономичным.

Поэтому при использовании многосеточных электронных ламп в амплитуд­ных детекторах стремятся использовать эту лампу и в других каскадах радиоприемника на рис. 34 представлена схема амплитудного детектора и усилителя низкой частоты, выполненная на одной лампе — пентоде. Участок анод — катод лампы представляет собой диодный детектор, наг­рузкой которого служат резисторы R и R  , заблокированный на высокой частоте  С  , напряжение низкой частоты с резистора  R  через разделительный конденсатор С  подается на управляющую сетку этой же лампы. Эти колебания усиливаются усилителем, собранным на первых трех электродах лампы и выделяются в его нагрузке, которая в виде  R  , включена в цепь экранирующей сетки. Экранирующая сетка лампы, таким образом, выполняет роль анода усилителя низкой частоты.

 

ДЕМОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ С ОДНОПОЛОСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ.

Сложность приема радиосигналов с однополосной модуляцией заключа­ется в том, что он не может быть продетектирован обычным амплитудным детектором, так как для нормальной работы амплитудного детектора не -обходимо колебание несущей частоты, которое в сигнале с однополосной модуляцией отсутствует. Поэтому для детектирования  ОМ сигналов не -обходимо в приемном устройстве восстанавливать колебания несущей час­тоты, подавленные в передающем устройстве при формировании ОМ сигнала т.е. иметь источник колебаний несущей частоты. По установившейся тер­минологии это высокочастотное колебание называют колебанием местной, или восстанавливаемой, несущей.

При формировании  ОМ  сигнала способом последовательных преобразований с фильтрацией осуществляется такое преобразование низкочасто­тного   (модулирующего сигнала), при котором его спектр перемещается вдоль оси частот в нужный участок высокочастотного диапазона путем последовательных преобразований. Естественно предположить, что возможна и обратная операция переноса спектра однополосного сигнала  в  области низких частот. При этом должны быть сохранены не только абсолютная ширина спектра, но и точное значение граничных частот спектра низкочас­тотного (модулирующего) сигнала.

Демодуляция однополосного сигнала сводится к линейному частотному переносу (преобразованию) спектра вниз путем последовательных преобразований частоты принимаемого сигнала (f ) с частотами f , f  и f приемного устройства.

Формирование однополосного сигнала в передающем устройстве, т.е. час­тотный перенос спектра низкочастотного (модулирующего) сигнала на ра­бочую (высокую) частоту связи, всегда сопровождается некоторой частотной неточностью, так как вспомогательные частоты, используемые в про­цессе переноса сигнала, имеет конечную точность и подвержены влиянию дестабилизирующих факторов. То же самое можно сказать и о вспомога­тельных частотах, участвующих в обратном переносе сигнала при приеме. В конечном итоге спектр сигнала на выходе приемного устройства оказывается сдвинутым относительно спектра, вводимого в передающее устройств рис. З6а. Такой сдвиг f = f — f часто называют асинхронизмом радиолинии. Естественно, что асинхронизм линии не может не приводить появлению искажений сигналов. В частности, при передаче речи происходит потеря натуральности звучания и ухудшение разборчивости.

Артикуляционные потери за счет асинхронизма линии особенно возраста­ют при наличии помех в канале. Для хорошего воспроизведения принима­емого однополосного модулированного сигнала абсолютное расхождение частот подавленной (при формировании в передающем устройстве) и вос­становленной (в приемном устройстве) несущей частоты  f  = f  — f не должно превышать 50 Гц. Чтобы абсолютная нестабильность частоты радиолинии   f   не превышала допустимой величины, местный источник должен обладать стабильностью частоты   =10  — 10  , что является достаточно сложной технической задачей.

В ряде случаев, когда требования по стабильности частот не вы­полняются, информация о частоте подавленной несущей должна передви­гаться по каналу связи. С этой целью несущая подавляется не полнос­тью. Остаток несущей обычно называют пилот-сигналом. Амплитуда пилот-сигнала не может быть большой, так как ее увеличение связано с необ­ходимостью уменьшения мощности информативной части сигнала. Обычно амплитуда пилот-сигнала составляет 10% от пикового значения амплиту­ды суммарного сигнала. Передача пилот-сигнала оказывается необходимой при уплотнении канала некоторыми видами сигналов и в случае ведения связи с быстролетящими самолетами,  когда сказывается эф­фект Доплера.   Доплеровский уход частоты

где:   V  —  радиальная (относительно наземной радиостанции) скорость самолета

С  —  скорость распространения электромагнитных волн.

Частота сигнала возрастает, если самолет приближается, и понижается при его удалении. Например, на частоте 12 мГц при V  = 3000 км/час доплеровский уход частоты   f  = 33 Гц. Уход частоты удваивается при связи между самолетами, летящими в противоположные стороны. Поэтому высококачественный прием однополосного сигнала на таких радиолиниях возможен лишь при наличии автоматической подстройки частоты колебания местной несущей (f ) до совпадения с частотой пилот-сигнала. На рис. 35 изображена схема автоматической подстройки частоты (АПЧ)  пилот-сигналу генератора местной несущей, с помощью которого осуществляется смещение спектра частот принимаемого сигнала до положения, при котором частота пилот-сигнала становится равной частоте восстанавливаемой несущей  f   (f .).

В режиме синхронизации системы АПЧ частота пилот-сигнала, совпадающая с номинальным значением второй промежуточной частоты должна быть равна частоте восстанавливаемой несущей f (f = f). При изменении частоты принимаемого сигнала вследствие нестабильности радиолинии про исходит и изменение f . Дискриминатор сравнивает значение f поступившей через фильтр пилот-сигнала (ФПС) ‘и значение частоты гене­ратора местной несущей (f).

В случае расхождения этих частот реактивный элемент (например, варикап) обеспечит изменение частоты генератора местной несущей до зна­чения  f  = f   , т.е. частота пилот-сигнала станет равной частоте восстанавливаемой несущей приемного устройства по частоте пилот-сиг­нала. (Например, пилот-сигнал используется для автоматической подст­ройки частоты местного генератора с параметрической стабилизацией).

 

ДЕМОДУЛЯЦИЯ ЧАСТОТНО — МОДУЛИРОВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ

Частотным детектированием называется процесс преобразования час­тотно модулированного сигнала в колебания низкой частоты.  Напомним, что у частотно-модулированных колебаний амплитуда постоянна,  а час­тота меняется по закону, отображающему характер модулирующих низко -частотных сигналов. Однако при прохождении частотно модулированного сигнала по всему радиоканалу  (в передатчике, под влиянием помех,  в приемнике) возникает изменение частотно модулированного сигнала по амплитуде. Поэтому сигнал, поступающий к частотному детектору, имеет не только полезную модуляцию по частоте,  но и дополнительную модуляцию по амплитуде от помех. Для того, чтобы напряжение на выходе частотно­го детектора зависело только от изменения частоты сигнала на его вхо­де и не зависело от амплитуды колебаний,  перед частотным детектором включают амплитудный ограничитель. Таким образом, амплитудный ограни­читель обеспечивает независимость амплитуды выходного напряжения час­тотного детектора от амплитуды на входе. Вследствие этого помехоустойчивость приема при действии на приемник помех разного вида повышается.

В радиоприемниках частотно модулированного сигнала в качестве ог­раничителя часто используется обычный по схеме каскад усилителя промежуточной частоты, поставленный в режим ограничения.

Большинство частотных детекторов построены таким образом, что преобразование частотно-модулированного сигнала в низкочастотный осуществляется в два этапа: на первом этапе происходит преобразование частотно-модулированного сигнала (ЧМ) в амплитудно-модулированный сигнал (AM), который на втором этапе с помощью амплитудных детекторов преобразуется требуемый низкочастотный сигнал.  Простейший способ преобразования  ЧМ сигнала в AM сигнал основан на применении обычного колебательного контура, расстроенного относительно несущей частоты сигнала. Точка А на кривой соответствует несущей промежуточной частоте f Кривая внизу показывает изменение частоты колебаний, подавляемых на детектор. При изменении частоты колебаний относительно несущей частоты на  f  напряжение на колебательном контуре будет и меняться на  U. Таким образом, напряжение на контуре получается модулированным по амплитуде. Амплитудно-модулированные колебания подаются на обычный амплитудный детектор, после которого получают колебания низкой частоты.

Более совершенными являются специальные схемы частотных детекторов: схема частотного детектора со взаимно расстроенными контурами; с двух контурным фильтром с внешней емкостной или индуктивной связью между кон турами; дробного детектора.

На рис. 39 изображена широко распространенная схема частотного детек­тора с двумя контурами, настроенными на частоту f и связанными друг с другом внешней емкостной связью С (иногда применяется индуктивная связь между контурами. Электронная лампа в рассматриваемой схеме работает в режиме амплитудного ограничения, которое обеспечивается включением R в цепь управляющей сетки и подачей понижающих напряжений и анод и экранирующую сетку. В анодную цепь лампы включены два взаимосвязанных колебательных контура, обеспечивающих преобразование ЧМ колебаний в AM. Амплитудно-модулированные колебания детектируются двумя амплитудными детекторами Д1 и Д2, нагрузкой которых являются резисторы R1 и R2. Устройство, в котором совмещены преобразователь частотно модулированных сигналов в амплитудно-модулированные сигналы с амплитудным детектором, называется фазовым дискриминатором.

 

ДЕМОДУЛЯЦИЯ  СИГНАЛОВ  AT

Прием радиотелеграфных сигналов при амплитудной манипуляции осу­ществляется на слух специально подготовленными операторами.

Преобразование сигналов AT к низкочастотным тональным сигналам возможен двумя способами:

  • методом гетеродирования
  • методом тональной модуляции.

При преобразовании сигналов AT методом гетеродинного детектирова­ния (рис. 41а) к обычному амплитудному детектору в момент радиоимпульса подводятся два колебания: колебания с частотой f (рис. 416) и колебания от специального телеграфного гетеродина f (рис. 41в). Частота последнего отличается от f на значение тона F 800-1200 Гц, то ест F = f — f = 800-1200 Гц.

В результате воздействия на нелинейный элемент амплитудного детектора двух колебаний с частотами f и f будет иметь место на выходе амплитудного детектора колебание с частотой F = f — f (рис. 41г). Дл подбора наиболее благоприятного слухового восприятия тона предусматривается возможность плавной регулировки частоты телеграфного гетеродин в небольших пределах, для чего на переднюю панель приемного устройства выводится ручка «тон».

После детектора в нагрузке часто становится фильтр с узкой полосой, рассчитанной на реальную ширину спектра F

К   достоинствам  этого метода преобразования сигнала AT относится его простота, возможность сужения полосы до 200-300 Гц (что существенно улучшает помехозащищенность), легкость регулировки тона простым изменением частоты телеграфного гетеродина и вследствие этого возможность выбора тона, отличного от тона помехи.

Недостатком рассмотренного способа являются изменения тона при нестабильности радиолинии и искажения за счет побочных продуктов преобразования.

Радиотелеграфные посылки, промодулированные по амплитуде колебаниями тональной частоты подаются на обычный амплитудный детектор (АД). В результате детектирования на выходе АД будут иметь место посылки тональной частоты. Главным достоинством этого метода является независимость тона F от нестабильности радиолинии и то, что для приема сигналов АТ используется обычный тракт приема сигналов с амплитудной модуляцией, к которому добавляется лишь генератор тональной частоты..

Недостаток – более слабая помехозащищенность по сравнению с первым методом приема сигналов АТ.

На практике более часто применяется метод гетеродирования, и сравнительно редко метод тональной модуляции.

 

ДЕМОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ ЧАСТОТНОГО ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЯ (ЧТ)

И ДВОЙНОГО  ЧАСТОТНОГО ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЯ (ДЧТ)

Задача преобразования высокочастотных колебаний манипулированных по частоте, в двухполярные посылки телеграфных сигналов решается в схема демодуляторов сигналов ЧТ и ДЧТ. Используются как аналоговые, так и цифровые схемы демодуляторов.

Демодулятор сигналов ЧТ, построенный по аналоговой схеме показан на рис. 43а. Это обычная схема дифференциального частотного детектора со взаимно-расстроенными контурами.  Детектор состоит из двух плеч, каждое их которых  содержит фильтр  (настроенный на частоту   f   ил f  ) , диод (Д  или Д  ) и нагрузку (R С  или R С ). В этой схеме сначала с помощью двух фильтров с частотами настройки f  и f  осуществляется преобразование сигналов ЧТ в сигналы AT, а затем в нагрузках амплитудных детекторов выделяются огибающие импульсов сигналов AT.

При этом, как можно видеть на рис. 43а посылке на частоте f долж соответствовать импульс отрицательной полярности, а посылке на частот f — положительной. Выходные нагрузки детектора включаются по дифференциальной схеме, в которой выпрямленные напряжения, выделенные на рези торах R и R взаимно вычитаются. Тем самым в реальной схеме сравнивается суммарный уровень сигнала и помехи в одном из плеч с уровнем од ной помехи в другом плече. Правильная регистрация сигнала соответствует случаю, когда суммарный уровень сигнала и помехи (С + П ) в одно плече превосходит помеху П в другом плече, т.е. С + П > П . Это дает дополнительную защиту от помех, поскольку помехи действующие н оба фильтра или частично, или полностью, в зависимости от их характе­ра, компенсируются. Совокупность разделительных фильтров и амплитудных детекторов с нагрузкой обычно называют дешифратором сигналов ЧТ.

Зависимость напряжения на выходе дешифратора от частотной расстройки представлена на рис. 436. С целью борьбы с импульсными помехам превышающими по напряжению сигнал до узкополосных разделительных филь ров (фильтры f и f ) производится амплитудное ограничение смеси сиг­налов и помех с помощью ограничителя.

Структурная схема для демодуляции сигналов ДЧТ представлена на рис. 44.  Для устранения паразитной амплитудной модуляции и импульсных помех производится амплитудное ограничение высокочастотных колебаний помощью амплитудного ограничителя (АО). С выхода амплитудного ограничителя колебания поступают на разделительные фильтры.  С помощью которые производится выделение колебаний с частотами f , f , f , f , соответствующих различным колебаниям телеграфных посылок, передаваемых по первому и второму каналу.

Каждый разделительный фильтр настроен только на одну частоту и имеет полосу пропускания  F <  f  (рис. 45), т.е. предполагается, что при приеме сигнала с частотой  f  колебания имеют место только на выходе фильтра этой частоты и отсутствуют на выходе других фильтров. Колебания с выхода разделительных фильтров подаются на дешифратор, предназначенный для преобразования принимаемого сигнала в двухполярные посылки постоянного тока, т.е. в первичный электрический сигнал. Дешифратор, упрощенная схема которого изображена на рис. 46 представ­ляет собой четыре пары амплитудных детекторов (диоды Д1    Д8),  по­парно включенных на выходе разделительных фильтров.

Каждая пара детекторов, включенных на выходе данного разделительного фильтра, формирует две последовательности импульсов постоянного тока требуемой полярности на выходе первого и второго каналов.

Допустим, в данный момент времени принимаемый сигнал имеет часто­ту f . Поскольку все разделительные фильтры колебания с этой частоте не пропускают, кроме фильтра, построенного на f , то принимаемый сиг­нал будет иметь место только на выходе фильтра f . Колебания с выход фильтра f подаются на два амплитудных детектора, один из которых вы­полнен на диоде Д1, а второй — на диоде Д2. Нагрузкой первого детектора (Д1) является резистор R1, включенный на выходе первого канала, нагрузкой второго служит резистор R3, включенный на выходе второго канал Постоянная составляющая тока, протекающего через диод Д1, резистор R1 среднюю точку сопротивлений Rl — R2, вторичную обмотку трансформато­ра L1, создает на резисторе R1 падение напряжения отрицательной полярности относительно корпуса. Аналогично протекает ток и через диод Д2 (верхний вывод обмотки L2), резистор R3 , средняя точка резисторов R3 — R4, нижний вывод обмотки L2), создавая на резисторе R3 падение напряжения отрицательной полярности относительно корпуса. Таким обра­зом, при приеме сигнала с частотой f  на выходе I и II каналов форми­руются отрицательные посылки постоянного тока, длительность которых определяется временем, в течении которого действует колебание с частотой  f .

Допустим теперь, что с некоторого времени вместо частоты f  часто та принимаемого сигнала стала равной  f . Это приводит к тому, что колебания с этой частотой будут только на выходе фильтра f . Колебания частотой f детектируются двумя амплитудными детекторами ДЗ и Д4, включенными на выходе фильтра f . Нагрузкой детектора ДЗ по прежнему является резистор R1, на котором создается отрицательное падение напряжения относительно корпуса, что соответствует отрицательной посылке на выходе I канала. Нагрузкой детектора Д4 является резистор R4. Постоянная составляющая тока, протекающего через диод Д4, резистор R4, среднюю точку сопротивлений R4 — R3, вторичную обмотку трансформатора L4 создает на резисторе R4 падение напряжения положительной полярности относительно корпуса, что соответствует положительной посылке на выходе II канала, т.к. на резисторе R3 в этот момент времени падения напряжения нет.

Если теперь частота принимаемого сигнала вновь изменяется, напри­мер, станет равной f , то формирование выходных импульсов будет осу­ществляться детекторами Д5 и Дб, включенными на выходе разделительно­го фильтра f . Диод Д5 формирует положительный импульс на резисторе R2, являющемся его нагрузкой, а диод Д6, отрицательный импульс на ре­зисторе R3. Таким образом, при приеме сигналов с частотой f на выход первого канала будет иметь место положительная посылка постоянного тока, а на выходе второго – отрицательная.

Аналогично происходит работа дешифратора и при приеме сигналов с частотой f , когда на выходах обоих каналов формируются положительные импульсы постоянного тока.

В случае приема сигналов ЧТ, т.е. при одноканальной работе дешифратор работает точно также, за исключением того, что разделительные фильтры частот fa и fr отличаются, а в оставшихся двух фильтрах f6 и fa и пользуются импульсы, формируемые только на выходе I канала.

При буквопечатающем приеме телеграфных сигналов двухполярные посылки постоянного тока с выхода дешифратора поступают на релейные устройства I и II каналов. Релейные устройства, состоящие из электронных, электромеханических реле, исправляют форму принятого сигнала и преобразуют его к виду необходимому для нормальной работы оконечной аппаратуры, т.е. обеспечивают согласование теле­графных выходов приемного устройства с приемными телеграфны­ми аппаратами.

Для слухового контроля буквопечатающей работы, а также для слухового приема сигналов ДЧТ вводятся специальные гене­раторы тональной частоты, которые управляются импульсами по­стоянного тока с выхода дешифратора. При положи­тельном импульсе на выходе дешифратора (посыл нажатия) то­нальный генератор, включенный на выходе данного канала, са­мовозбуждается и генерируемые им колебания прослушиваются в головных телефонах. При отрицательном импульсе (посылка отжатия) условия самовозбуждения нарушаются, и колебания на выходе тонального генератора исчезают. Каждому телеграфному каналу соответствует свой тональный генератор.

Добавить комментарий