Перестройка приемника в диапазоне частот

  Способы перестройки: Современные приемники обычно обеспечивают прием сигналов в широком диапазоне рабочих частот. Перестраивать приемники с приема сигналов одной станции на прием другой можно следующим образом:  

             1) плавно - путем плавного изменения емкостей или индуктивностей контуров перестраиваемых избирательных систем, в результате чего приемник настраивается в резонанс на любую из частот в пределах рабочего диапазона от 

 до ;

             2) дискретно - путем скачкообразного переключения элементов всех перестраиваемых избирательных систем или плавного изменения элементов избирательных систем тракта принимаемой частоты и использования сетки дискретных частот в гетеродине, вследствие чего обеспечивается прием сигналов на дискретных фиксированных частотах

, , ...,; 

             3) комбинированным способом - скачками при переходе от одного участка диапазона рабочих частот к другому и плавно в пределах каждого участка. Дискретные участки общего диапазона обычно называются поддиапазонами, причем, если переход от одного поддиапазона к другому производится скачкообразным переключением индуктивностей, то плавная перестройка в пределах поддиапазона - плавным изменением емкости и наоборот.

Плавная перестройка.  

       Плавно настраивать контура в заданном диапазоне частот можно, изменяя индуктивность или емкость или одновременно и то и другое. 

       Рассмотрим настройку контура изменением индуктивности при постоянной емкости контура . 

       Выразим параметры контура через его емкость: 

             - волновое сопротивление ; 

             - затухание контура . 

       Вследствие поверхностного эффекта в проводах катушки и диэлектрических потерь сопротивление r растет приблизительно пропорционально частоте настройки

       Тогда затухание , называемое конструктивным будет пропорционально квадрату частоты

       Добротность  также зависит от частоты. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Полоса пропускания на уровне 0,707.

       будет пропорциональна кубу частоты настройки.

       Таким образом, при настройке контура индуктивностью его показатели по диапазону резко изменяются. Это приводит к изменениям показателей приемника в целом, что нежелательно. 

       Рассмотрим теперь настройку приемника емкостью при постоянной индуктивности . 

       Параметры контура выраженные через его индуктивность имеют вид:

             - волновое сопротивление . 

             - затухание контура . 

             - затухание контура . 

             - добротность контура . 

       По-прежнему, считая r, пропорциональным частоте  , видим, что затухание контура и его добротность практически не зависят от частоты. 

       Полоса пропускания

       будет пропорциональна частоте настройки. 

       Таким образом, настройка емкостью сопровождается менее резкими изменениями параметров контуров. Поэтому настраивают контуры в относительно широком диапазоне частот обычно изменением емкости. Настройка индуктивностью используется при небольших перекрытиях диапазона, а также в тех случаях, когда настройка емкостью может оказаться неудобной из конструктивных соображений. Например, в приемниках, работающих в условиях сильной тряски.

       Плавная перестройка избирательных систем может осуществляться с помощью механических или электронных устройств. При механических способах перестройки параметры избирательной системы, т.е. емкость и индуктивность, изменяются путем механического перемещения пластин конденсаторов или катушек вариометра. При электронных способах перестройки емкость или индуктивность колебательной системы изменяются по воздействием изменяемых электрических величин - напряжения или тока. Для плавной электронной перестройки могут быть использованы варикапы, вариконды, ферровариометры и варакторы. 

Для справки. 

       Варикап - полупроводниковый диод, емкость которого (емкость p-n-перехода) нелинейно зависит от приложенного электрического напряжения. В качестве варикапов используются полупроводниковые диоды при обратном смещении, когда проявляется только барьерная емкость p-n-перехода. Изготавливают на основе Ge, Si, GaAs. 

       Основные параметры: номинальная (начальная) емкость С, добротность Q, коэффициент перекрытия по емкости 

       . 

       Варактор - варикап, используемый в диапазонах ВЧ и СЧ. 

       Вариконд - сегнетокерамический конденсатор с резко выраженной нелинейной зависимостью емкости от напряженности электрического поя или температуры.

       При механических способах перестройки приемника время настройки приемника на заданную частоту относительно велико по сравнению со временем перестройки при использовании электронных способов. Механические способы перестройки конструктивно более сложны, габариты и вес соответствующих перестраиваемых систем обычно велики. Вместе с тем при использовании известных в настоящее время элементов для электронной перестройки следует считаться с нестабильностью их параметров при воздействии различных факторов. Кроме того, ухудшаются параметры радиоприемника, в частности его избирательность. Это обусловлено нелинейностью элементов перестройки, т.е. зависимостью их параметров от амплитуды, и сравнительно невысокой их стабильностью под воздействием различных дестабилизирующих факторов.