4. Избирательность

Избирательность по соседнему каналу. Сигналы различных станций, достигающие приемной антенны, наводят в ней э. д. с. той или иной величины, и из всей массы этих сигналов приемник должен выделить только один — создаваемый нужной станцией. О том, как справляется приемник с этой задачей, судят по его избирательности, т. е. избирательность характеризует способность приемника выделять сигналы нужной станции и не пропускать сигналов других, мешающих приему, станций.

Выполнение этой задачи связано с значительными трудностями, так как количество радиостанций, работающих одновременно, очень велико. Выделять определенные станции приемник может только благодаря тому, что разные станции работают на разных частотах (на волнах разной длины). По международным соглашениям частоты радиовещательных станций должны отличаться одна от другой не менее чем на 10 кгц. Следовательно, приемник должен обладать способностью не пропускать сигналов, частота которых отличается более чем на 10 кгц от частоты его настройки, и по тому, насколько хорошо он задерживает сигналы этих станций, оценивают избирательность приемника. Этот показатель называют избирательностью по соседнему каналу.

От чего же зависит избирательность приемника и какими элементами его схемы она обеспечивается?

В современных радиовещательных приемниках выделение сигналов нужной частоты основано на использовании принципа резонанса; поэтому все избирательные способности приемника зависят от того, насколько хорошо выражены резонансные свойства его колебательных контуров. Решающее значение в этом имеют качество и количество этих контуров. Чем лучше колебательные контуры, т. е. чем меньше всякого рода потери в них, и чем больше контуров, встречает сигнал на пути своего прохождения в приемнике, тем лучше отсеиваются, отфильтровываются все помехи и тем лучше будет, следовательно, избирательность приемника.

Наглядное представление об избирательности дает резонансная характеристика приемника, которая показывает, как изменяется чувствительность приемника от частоты подводимого сигнала при неизменной настройке его на одну и ту же частоту. Наибольшая чувствительность будет, естественно, получаться при настройке приемника в резонанс на принимаемый сигнал. По мере того как частота сигнала

будет отходить от частоты настройки, чувствительности приемника будет уменьшаться, т. е. для получения на выходе приемника одной и той же постоянной звуковой мощности (или напряжения) необходимо подводить к его входу все большее и большее напряжение сигнала.

Резонансная характеристика может быть изображена графически в «иде кривой, у которой по горизонтальной оси отложена частота сигнала, а по вертикальной — напряжение на выходе приемника. Такая характеристика может быть названа также характеристикой избирательности.

На фиг. 2 изображены две резонансные характеристики — одна (кривая а) для приемника с худшей и другая (кривая б) для приемника с лучшей избирательностью.

Фиг. 2. Резонансные характеристики приемников.

В первом случае сигнал мешающей станции, частота которой отличается на 10 кгц от частоты принимаемой станции, создает на выходе приемника напряжение всего лишь в два раза меньшее, чем полезный сигнал. Это значит, что если обе станции будут воздействовать на антенну одинаково, то, настроившись на нужную нам станцию (fприн), мы одновременно будем слышать, хотя и значительно слабее, и передачу мешающей (соседней по частоте) станции.

Вторая кривая говорит о том, что сигналы мешающей станции будут ослаблены уже не в 2, а в 10 раз. Совершенно очевидно, что в этом случае действие помехи будет ощущаться значительно меньше. Это значит, что в первом случае чувствительность приемника для сигналов, отличающихся по частоте от принимаемого на 10 кгц, уменьшается в 2 раза, а во втором случае — в 10 раз.

По ГОСТ для избирательности установлены такие нормы: у приемников 1-го класса чувствительность при расстройке на 10 кгц должна уменьшаться не менее чем в 200 раз, у приемников 2-го класса — не менее чем в 20 раз и у приемников 3-го класса — не менее чем в 10 раз.

В приемниках супергетеродинного типа избирательность по соседнему каналу определяется главным образом контурами промежуточной частоты.

Фиг. 3. Расположение частот по основному и по зеркальному каналу.

Избирательность по зеркальному каналу. Избирательность по соседнему каналу является параметром, одинаково важным для всех приемников независимо от того, по какому принципу они работают, по принципу прямого усиления или по супергетеродинному принципу. Но для супергетеродинных приемников необходимо учитывать еще помехи, обусловленные особенностями этого метода приема.

Дело в том, что в супергетеродине принимаемые сигналы любой станции, на которую настроен приемник, преобразуются в сигналы так называемой промежуточной частоты, которая остается неизменной независимо от частоты принимаемой станции. Этот процесс преобразования состоит в том, что на напряжение принятого сигнала накладывается напряжение другой частоты, создаваемое в самом приемнике вспомогательным гетеродином. В результате такого наложения двух колебаний разных частот и выделяются колебания новой промежуточной частоты. Эта частота равна разности частот накладываемых друг на друга колебаний.

Но в этом принципе таится скрытая опасность появления помехи. Из антенны в приемник могут попасть сигналы двух разных станций, каждая из которых отличается по частоте от гетеродина fгem на одну и туже величину, но частота одной из этих станций, например принимаемой станции fnpин, будет меньше, а частота другой — мешающей станции fмеш — больше частоты гетеродина, как это показано условно на фиг. 3. Сигналы этих станций, взаимодействуя с колебаниями гетеродина, будут создавать два вида колебаний на одной и той же промежуточной частоте. Пусть, например, частота сигнала принимаемой станции fсигн = 10 000 кгц, промежуточная частота fпром = 465 кгц и частота гетеродина fгет выше принимаемой на величину промежуточной частоты. Следовательно, fгет = fnpин + fnpом = 10 000 + 465 = 10465 кгц. Но такая же промежуточная частота fпром = 465 кгц получится и от мешающей станции, работающей на частоте fмеш = 10930 кгц, так как fмешfгет = 10 930 — 10 465 = 465 кгц. Эти полученные в приемнике колебания будут создавать сильные взаимные помехи в виде свистов и искажений, нарушающие нормальный прием.

Из фиг. 3 видно, что по отношению к гетеродину частоты мешающего и принимаемого сигналов расположены симметрично (одна из них представляет как бы зеркальное изображение другой), поэтому помехи такого рода называются зеркальными или симметричными.

Избавиться от подобной помехи можно только, не пропуская в приемник, к его преобразователю, сигналов зеркального канала. Эту задачу могут выполнить лишь контуры приемника, находящиеся между антенной и преобразовательной лампой и настроенные на частоту принимаемого сигнала.

Поэтому в отличие от избирательности по соседнему каналу, которую обеспечивают контуры промежуточной частоты, избирательность по зеркальному каналу обеспечивают контуры высокой частоты. Чем лучше качество высокочастотных контуров и чем больше их, тем сильнее ослабляются помехи по зеркальному каналу.

Избирательность по зеркальному каналу для одного и того же приемника оказывается различной на разных диапазонах; меньше всего ощущаются помехи этого рода на длинных волнах и сильнее всего — на коротких. Кроме того, они зависят от величины промежуточной частоты: у приемников с низкой промежуточной частотой (110—115 кгц) зеркальные помехи выражены сильнее, чем у приемников с более высокой промежуточной частотой (465 кгц).

Согласно ГОСТ ослабление зеркального канала у приемников 1-го класса должно быть не менее 1 000 раз на длинных, не менее 300 раз на средних и не менее 18 раз на коротких волнах; у приемников 2-го класса — не менее 60 раз на длинных, не менее 30 раз на средних и не менее 4 раз на коротких волнах; у приемников 3-го класса — не менее 20 раз на длинных и не менее 10 раз на средних волнах.

Ослабление сигналов с частотой, равной промежуточной. Другим источником помех, характерных только для приемников супергетеродинного типа, являются сигналы станций, частота которых равна промежуточной частоте приемника. Такие сигналы, проникая в приемник, приводят к результатам, сходным с описанными выше зеркальными помехами: внешняя помеха, взаимодействуя с колебаниями промежуточной частоты, создаваемыми в самом приемнике, приведет к появлению искажений и свистов, нарушающих нормальный прием.

Для борьбы с помехами этого рода на входе приемника включают так называемые фильтры-пробки — контуры, настроенные на промежуточную частоту, которые закрывают доступ в приемник сигналам на этой частоте. Чем тщательнее подобран фильтр, тем лучше устраняются помехи этого вида.

ГОСТ устанавливает нормы на ослабление помех и этого рода для приемников разных классов. Сигналы с частотой, равной промежуточной, должны ослабляться на пути от антенны к преобразователю в приемниках 1-го класса не менее чем в 100 раз, в приемниках 2-го класса — не менее чем в 50 раз и в приемниках 3-го класса — не менее чем в 10 раз.