الصفحة الرئيسية / مشاكل/ تعريف حساسية جهاز الاستقبال. زيادة حساسية الراديو

تعريف حساسية جهاز الاستقبال. زيادة حساسية الراديو

في إفريموف

تعتبر مجلة "Repair & Service" سابقة الذكر القضايا العامةبناء مقاييس ديسيبل خاصة والمشاكل الناشئة عن الانتقال من القيم المطلقة إلى مقياس الديسيبل والعكس صحيح. كما مثال عمليتم إعطاء مقياس خاص ، غالبًا ما يستخدم عند إجراء قياسات لإشارات التردد المنخفض على حمل بمقاومة 600 أوم.

في التكنولوجيا الحديثة عالية التردد ، تم تصميم معظم مولدات الإشارة المصممة لاختبار حساسية أجهزة استقبال الراديو (RFDs) للعمل مع حمولة مطابقة تبلغ 50 أوم ولربط حمل 75 أوم من خلال أجهزة انتقال خاصة. يتم ضبط مستوى الجهد العالي في خرج المولد إما في خطوات أو بسلاسة ، وقد يكون لمقاييس جهد الخرج تدرجات مختلفة اعتمادًا على نوع المولد. تم التعبير عن حساسية المستقبلات سابقًا بفولت ميكرو ، وقد تم مؤخرًا استخدام مقاييس ديسيبل خاصة لهذا الغرض. في هذا الصدد ، من الناحية العملية ، تنشأ أحيانًا صعوبات مرتبطة بالترجمة السريعة وتحديد قيم عددية محددة في مختلف المقاييس.

تتعامل الأدبيات مع الأجهزة العالمية عالية الجودة المصممة لاختبار حساسية RPU. إنها تسمح لك بتعيين مستويات جهد التردد اللاسلكي عند الخرج وترجمة قيمها العددية إلى مقاييس مختلفة تلقائيًا. لسوء الحظ ، فإن معظم الشركات الصغيرة العاملة في إصلاح المعدات الإلكترونية ليست متاحة بعد. علاوة على ذلك ، غالبًا ما يتعين عليهم استخدام الأجهزة التي تم إنتاجها منذ فترة طويلة ، ولكنها لا تزال تفي بالمتطلبات الفنية اللازمة لعمليات التفتيش الدورية. تشمل هذه الأجهزة ، على سبيل المثال ، مولد الإشارات عالية التردد واسع الانتشار G4-107. يمكن ضبط جهد الخرج لهذا المولد عند حمل مطابق قدره 50 أوم في وضعي NG و FM من 1 فولت إلى 1 ميكرو فولت وفي وضعي AM و IM من 0.5 فولت إلى 0.5 ميكرو فولت. يتم إجراء التعديل بسلاسة وسرية في كل مرحلة. تعديل الخطوة هو 1 ديسيبل. في هذه الحالة ، يتم تدريج مقياس مخفف الخطوة بالديسيبل فولت (dBV). يسمح لك (المخفف) بضبط مستوى جهد خرج التردد اللاسلكي من 0 إلى -119 ديسيبل. بالإضافة إلى ذلك ، باستخدام المخفف الخارجي ، من الممكن زيادة خفض مستوى الجهد بمقدار 20 ديسيبل ، أي رفع المستوى الأدنى إلى -139 ديسيبل.

في العمل التطبيقيمع مولد وتحديد حساسية جهاز استقبال الراديو ، لتحويل مستوى إشارة الخرج dBV إلى μV ، من الضروري استخدام جدولين خاصين ، يردان في الوثائق الفنية. عند استخدامها ، هناك مضايقات مرتبطة بتحويل القيم العددية لـ dBV إلى μV والعكس بالعكس ، وهو أمر ملحوظ بشكل خاص في الجزء العلوي من الجداول ، حيث يتم تقديم قيم الجهد في μV كأرقام ذات قوى. بالإضافة إلى ذلك ، من الناحية العملية ، من الضروري دائمًا استخدام المخفف الخارجي ، حيث يمكن أن تكون حساسية أجهزة الإرسال الراديوية الحديثة أعلى من 1 μV. في هذه الحالة ، سيكون مستوى خرج المولد أقل من -119 ديسيبل. لم يتم توفير التحويل المباشر للمستويات التي تقل عن هذه القيمة على الإطلاق في الجداول المرفقة.

توجد مستويات إخراج dBV في وسط الجداول. تتوافق مع القيم الموجودة في الوحدات المشار إليها بواسطة الأسهم ، أي بالسيارات في الجزء العلوي وفي μV في أسفل الجدول. في هذه الحالة ، من أجل الوضوح ، يكون للصفوف المقابلة نفس نظام الألوان. يمكن عمل نفس الجداول للأدوات الأخرى ذات المخففات التدريجية بمقاييس مماثلة. تم تقريب المستويات الأقل من 0.1 ميكرو فولت إلى قيم عملية أكثر.

كما هو مذكور أعلاه ، في السنوات الأخيرة في الوثائق الفنية وفي الأدبيات ، غالبًا ما يشار إلى مستوى إشارة التردد اللاسلكي بمقاييس ديسيبل. لذلك ، تتم الإشارة إلى حساسية RPU بوحدة dBμV. يتوافق المستوى الصفري في هذه الحالة مع جهد إشارة التردد اللاسلكي البالغ 1 μV مع مقاومة تحميل تبلغ 50 أوم. يمكن إجراء الانتقال إلى قيم مستوى الإشارة في μV أو mV لهذا المقياس وفقًا للجدول. 1 ب.

يستخدم مقياس ديسيبل خاص على نطاق واسع في قياسات هندسة الراديو. يتوافق المستوى الصفري لهذا المقياس الخاص مع قدرة تردد لاسلكي تبلغ 1 ميغاواط مشتتة في حمل مقاوم 50 أوم. في هذه الحالة ، كما في الحالات السابقة ، سيكون لمستويات الإشارة تحت هذه القيمة علامة سلبية. يمكنك التعبير عن مستوى إشارة التردد اللاسلكي بالديسيبل باستخدام أحد التعبيرات الرياضية التالية:

عند إجراء قياسات هندسة الراديو في الممارسة العملية ، من الملائم تحويل مستوى إشارة التردد اللاسلكي من μV و mV إلى dBm باستخدام مخططات أو جداول خاصة. توفر المخططات الواردة في الأدبيات تمثيلًا مرئيًا للعلاقة بين المقاييس المختلفة ، ولكن ، للأسف ، لا تسمح بتحديد القيمة العددية الدقيقة لمستوى الإشارة. فاتورة غير مدفوعة. 3 تهدف إلى تحويل مستويات إشارة التردد الراديوي ، معبراً عنها بال mV و μV ، إلى dBm أو العكس.

التقسيم والقيم العددية للمستويات المعروضة في mV و μV تتوافق مع الجدول. 1 ، أي مناسبة للعمل مع مولد G4-107 والأجهزة الأخرى بمقياس مستوى مماثل. في الجزء المركزي من الجدول. يوضح الشكل 3 قيم مستويات الإشارة بالديسيبل ، والتي تتم ترجمتها بنفس الطريقة كما في الجداول السابقة. الاستخدام العمليجداول معينة ، وخاصة علامة التبويب. 1 و 3 لا يقتصران على الأمثلة المذكورة أعلاه فقط.

المؤلفات
1. في إفريموف. الاستخدام العملي لمقاييس ديسيبل الخاصة. الإصلاح والخدمة ، 2000 ، رقم 1. ص. 55-56.

2. أ. دوبينين. تراقب الخدمة IFP-7550. الإصلاح والخدمة ، 1999 ، رقم 11 ، ص. 55-56.

3. مولد إشارة عالي التردد G4-107. الوصف الفني ودليل التعليمات.

4. إي إد. كتيب عن الدوائر عالية التردد ، م: مير ، 1990 ، ص. 171.

من أهم مؤشرات جودة مسار الاستقبال حساسية المستقبل. تقيس حساسية جهاز الاستقبال قدرة جهاز الاستقبال على استقبال إشارات ضعيفة. يتم تعريف حساسية جهاز الاستقبال على أنها الحد الأدنى لمستوى إشارة الإدخال للجهاز المطلوب لتوفير الجودة المطلوبة للمعلومات المستلمة. إذا كانت حساسية المستقبل محدودة بسبب الضوضاء الداخلية ، فيمكن تقديرها من خلال حساسية المستقبل الفعلية أو الهامشية أو عامل الضوضاء أو درجة حرارة الضوضاء.

يتم تحديد حساسية جهاز استقبال بكسب صغير ، عند خرجه عمليا لا ضوضاء ، بواسطة emf (أو القدرة الاسمية) للإشارة في الهوائي (أو ما يعادله) ، حيث يكون الجهد (القدرة) ) من الإشارة عند خرج جهاز الاستقبال.

يتم تحديد حساسية جهاز الاستقبال من خلال مكاسبه K US. يجب أن يوفر المستقبل تضخيمًا حتى لأضعف إشارات الدخل إلى مستوى الخرج الضروري للتشغيل العادي للجهاز ، ومع ذلك ، فإن التداخل والضوضاء يعملان عند دخل المستقبل ، والتي يتم تضخيمها أيضًا في المستقبل ويمكن أن تؤدي إلى تدهور جودة عملها. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر ضوضاء داخلية مضخمة عند خرج المستقبل. كلما قلت الضوضاء الداخلية ، فإن جودة أفضلجهاز الاستقبال ، كلما زادت حساسية جهاز الاستقبال.

الحساسية الحقيقية للمستقبل تساوي emf. (أو القدرة الاسمية) للإشارة في الهوائي ، حيث يتجاوز الجهد (القدرة) للإشارة عند خرج المستقبِل الجهد (القدرة) للتداخل بعدد معين من المرات. حساسية الحد من جهاز الاستقبال تساوي emf. أو القوة المصنفة ر APإشارة في الهوائي ، عند خرج الجزء الخطي (أي عند دخل الكاشف) ، تكون قوة الإشارة مساوية لقدرة الضوضاء الداخلية.

يمكن أيضًا تمييز حساسية المستقبِل النهائية برقم الضوضاء ن 0 يساوي نسبة قدرة الضوضاء الناتجة عند خرج الجزء الخطي من المستقبل بواسطة مكافئ الهوائي (عند درجة حرارة الغرفة تي 0 = 300 K) والجزء الخطي ، إلى قدرة الضوضاء الناتجة فقط عن مكافئ الهوائي. بوضوح،

أين ك = 1.38 ∙ 10 –23 J / deg - ثابت بولتزمان ؛

NS NS- عرض نطاق الضوضاء للجزء الخطي من المستقبل ، Hz ؛

ر AP- قوة الإشارة ، W.

من (3.19) يمكن ملاحظة أن قدرة الإشارة المقابلة لحساسيتها المحددة والمشار إليها بوحدة نطاق التردد يمكن التعبير عنها بوحدات كيلو ت 0:

يمكن أن تتميز حساسية المستقبل النهائية بدرجة حرارة ضوضاء المستقبل. تي pr ، حيث يلزم تسخين مكافئ الهوائي بالإضافة إلى ذلك بحيث تكون قدرة الضوضاء الناتجة عند خرج الجزء الخطي من المستقبل مساوية لقدرة الضوضاء للجزء الخطي. بوضوح،

من أين (3.21)

يتأثر الهوائي الحقيقي بالضوضاء الخارجية التي تبلغ قوتها الاسمية

أين تي أهي درجة حرارة ضوضاء الهوائي. وبالتالي ، فإن الحساسية الحقيقية للمستقبل هي:

الحد من الحساسية في

الشكل 13.3 - رسم بياني لاعتماد درجة حرارة الضوضاء النسبية للهوائي على التردد

يوضح الشكل 13.3 أنه عند التردد العالي ، يتناقص معامل درجة حرارة الضوضاء النسبية للهوائي ويظل دون تغيير ، ويقل دور تأثيره على حساسية المستقبل.

استخدام حزمة MultiSim لحساب ضوضاء الدائرة: عامل الضوضاء مقابل التردد وفقًا للصيغة (inoise ^ 2 / (4 * k * T * Rg)) حيث ضوضاء الخرج (onoise) ، محولة إلى المدخلات (inoise = onoise / K (و) ، حيث K (f) هو معامل الإرسال للشبكة ذات الأربعة منافذ) ، يتم تقسيم هذا أيضًا على كثافة القدرة الطيفية لضوضاء الدخل ، والتي يمكن حسابها على أساس مقاومة خرج المولد Rg.

في multisyme ، لهذا من الضروري استخدام المعالجة اللاحقة لنتائج نمذجة الضوضاء. يضيف المعالج اللاحق معالجة نتائج نمذجة الضوضاء وفقًا للصيغة (db ((inoise_spectrum) /4/1.38e-23/300/50) / 2)

منطقة التردد المنخفض تشبه إلى حد بعيد ضوضاء وميض الترانزستور.

للحصول على رسم بياني مع رقم ضوضاء ، يجب عليك أولاً تشغيل: محاكاة - نوع التحليل - ضوضاء.

النمذجة - المعالج - علامة التبويب (الراسمة) - الزر (حساب).

تظهر نتيجة المحاكاة في الشكل 3.13.

الشكل 3.14 - نتيجة حساب الضوضاء الداخلية للمستقبل

باستخدام حزمة MultiSim ، نقوم بتقدير رقم الضوضاء لمرحلة إدخال RPRU ، المنصوص عليها في TOR لمشروع الدورة. دعونا نقيم حساسية الجهاز.

الحل: لنقدم تعريفاً للحساسية ، هذه هي قدرة مستقبل الراديو على استقبال إشارات راديوية ضعيفة الشدة ومعيار كمي لهذه القدرة.

صيغة لتقييم الحساسية ،

أين هو ثابت بولتزمان ، درجة الحرارة المطلقة (K) ، عرض نطاق ضوضاء المستقبل ، dB هو عامل ضوضاء RPRU ، dB ، هو درجة حرارة الضوضاء النسبية للهوائي عند تردد الإشارة.

دعونا نحدد درجة حرارة الضوضاء النسبية للهوائي بتردد f = 17.6375MHz باستخدام الصيغة:

حيث القيم بالميغاهرتز.

باستبدال القيم العددية ، نحصل على:

الآن يمكننا تحديد حساسية جهاز الاستقبال:

دعنا نستنتج أن رقم ضوضاء المستقبل ، وفقًا لنتائج الحساب ، تبين أنه أكبر من قيم الضوضاء الخارجية. وذلك لأن رقم ضوضاء المستقبل يعتمد على التردد. تعتمد الحساسية إلى حد كبير على الضوضاء الداخلية للمستقبل.

حساسية هو مقياس لقدرة جهاز استقبال الراديو على استقبال إشارات راديو ضعيفة. يتم تقديره كميًا بالقيمة الدنيا لـ EMF للإشارة عند دخل جهاز الاستقبال الراديوي ، حيث تحدث نسبة الإشارة إلى الضوضاء المطلوبة عند الخرج في حالة عدم وجود تداخل خارجي.

حساسية الراديو ،قدرة جهاز إستقبال لاستقبال إشارات راديوية ضعيفة الشدة ومعيار كمي لهذه القدرة. يتم تعريف الأخير في كثير من الحالات على أنه المستوى الأدنى للإشارة اللاسلكية في هوائي الاستقبال (emf الناجم عن الإشارة في الهوائي وعادة ما يتم التعبير عنه في مأو الجهد الدقيق، أو شدة المجال بالقرب من الهوائي ، معبراً عنها بـ م / م) ، والتي ترد في إشارة الراديو معلومات مفيدةلا يزال من الممكن إعادة إنتاجها بالجودة المطلوبة (بحجم صوت كافٍ ، وتباين الصورة ، وما إلى ذلك). في أبسط أجهزة استقبال الراديو ، تعتمد الحساسية بشكل أساسي على درجة تضخيم الإشارة فيها: مع زيادة الكسب ، يتم تحقيق الاستنساخ الطبيعي للمعلومات بإشارة راديو أضعف (تعتبر أعلى). ومع ذلك ، في أجهزة الاستقبال الراديوية المعقدة (على سبيل المثال ، أجهزة الاتصال) ، مثل هذه الطريقة للزيادة حساسية الراديويفقد معناه ، لأن شدة الإشارات الراديوية المفيدة فيها قد تصبح قابلة للمقارنة مع شدة الإشارات الخارجية التي تعمل على الهوائي في وقت واحد مع هذه الإشارات. التداخل الراديوي تشويه المعلومات الواردة. الحد حساسية الراديوفي هذه الحالة تسمى حساسية التداخل المحدودة ؛ إنها معلمة ليس فقط لجهاز الاستقبال ، ولكنها تعتمد أيضًا على العوامل الخارجية. في ظل أفضل الظروف (بشكل أساسي عند الاستقبال في نطاق متر وموجات أقصر وخاصة عند الاتصالات اللاسلكية الفضائية) ، يكون التداخل الخارجي ضعيفًا والعامل الرئيسي يحد حساسية الراديويصبح التذبذب الداخلي للراديو (انظر. التقلبات الكهربائية ). وبالتالي ، فإن الأخير ، في ظل ظروف التشغيل العادية لجهاز الاستقبال اللاسلكي ، له مستوى ثابت حساسية الراديومحدودة بالضوضاء الداخلية هي معلمة محددة ؛ لكل مقياس حساسية الراديوفي هذه الحالة ، غالبًا ما يتم أخذ مستوى الضوضاء الداخلية مباشرة ، والتي تتميز برقم الضوضاء أو درجة حرارة الضوضاء (أنظر أيضا إشارة العتبة تعد حساسية جهاز الاستقبال إحدى خصائصه الرئيسية ، والتي تحدد إمكانية استقبال الإرسال بعيد المدى. كلما قلت الحساسية ، كلما كان جهاز الاستقبال "بعيد المدى". لذلك ، فيما يتعلق بالحساسية ، عادة ما يستخدمون التعبيرات أفضل - أسوأ بدلاً من أقل - لفهم الحساسية الأفضل على هذا النحو ، والتي يتم التعبير عنها بقيمتها المنخفضة. هناك عدة تعريفات للحساسية ، ولتجنب الالتباس ، من الضروري دائمًا معرفة الحساسية المعنية. تم اعتماد التعريفات التالية: حساسية محدودة الكسب ؛ حساسية محدودة بالتزامن ؛ حساسية محدودة بسبب الضوضاء.

حساسيةجهاز استقبال الراديو هو معلمة تسمح لك بتقييم قدرة جهاز الاستقبال على استقبال إشارات ضعيفة من محطات الراديو. يميز بين الحساسية القصوى والحقيقية للمستقبل.

حساسية حقيقيةيحدد الحد الأدنى لمستوى إشارة الإدخال الذي يتم عنده توفير طاقة خرج قياسية (اختبار) عند نسبة معينة من جهد إشارة الدخل إلى جهد الضوضاء. بالنسبة للمستقبلات المحلية ، تُؤخذ قدرة خرج الاختبار لتكون 50 أو 5 ميغاواط ، اعتمادًا على فئة جهاز الاستقبال. لا تقل نسبة الإشارة إلى الضوضاء المحددة عند قياس الحساسية الحقيقية للمستقبل في نطاقات LW و SV و KB عن 20 ديسيبل على الموجات المترية (VHF) - لا تقل عن 26 ديسيبل.

يتم قياس حساسية الجهد لجهاز الاستقبال (للهوائيات الخارجية) بوحدات ميكرو فولت. كلما انخفض الجهد ، زادت حساسية جهاز الاستقبال. عند العمل بهوائي داخلي (مدمج) ، يتم التعبير عن الحساسية بأقل قوة الحقل الكهربائيويتم قياسه بالميكروفولت أو الميليفولت لكل متر (μV / m أو mV / m).

الحساسية القصوىهو اكتساب حساسية محدودة. يحدد الحد الأدنى لمستوى الإشارة الذي يتم عنده توفير طاقة الخرج القياسية (الاختبارية) عندما يتم ضبط جميع عناصر التحكم في جهاز الاستقبال على مواضع الكسب القصوى. تعتمد حساسية المستقبل الراديوي على العديد من العوامل: خصائص التضخيم لجميع مراحل مسير المستقبل ، ومستوى ضوضاءه ، وعرض النطاق ، وما إلى ذلك.

تتمتع أجهزة الاستقبال الحديثة بحساسية عالية جدًا. على سبيل المثال ، تتمتع أجهزة الاستقبال المتطورة في نطاق VHF بحساسية تبلغ 1 ... 2 μV ، وفي نطاق KB - 5 ... 10 μV.

عادة ما يتم التعبير عن حساسية الراديو بالمللي فولت لكل متر (mV / m) أو microvolts (μV). تمتلك أجهزة الاستقبال الراديوية فائقة التغاير (superheterodyne) أكبر حساسية ، حيث يتم تحويل (تقليل) تردد إشارة الراديو ، بمساعدة أجهزة خاصة - متغاير وخلاط ، قبل الاكتشاف (تقليل) دون تغيير قانون التعديل. الإشارة المزعومة التي تم الحصول عليها نتيجة التحول. يتم تضخيم التردد المتوسط أيضًا بواسطته ، وبعد ذلك يتم اكتشافه وتضخيمه مرة أخرى (بواسطة تردد الصوت).

تسمى خاصية جهاز استقبال الراديو التي تجعل من الممكن التمييز بين إشارة الراديو المفيدة والتداخل اللاسلكي وفقًا لخصائص معينة متأصلة في إشارة الراديو الانتقائية... خلاف ذلك ، فإن قدرة جهاز استقبال الراديو على فصل إشارة الراديو المطلوبة عن طيف الموجات الكهرومغناطيسية في موقع الاستقبال ، مما يقلل من إشارات الراديو المتداخلة.

يميز بين الانتقائية المكانية والترددية. الانتقائية المكانيةيتم تحقيقه من خلال استخدام هوائي يضمن استقبال الإشارات الراديوية المرغوبة من اتجاه واحد وإضعاف الإشارات الراديوية من اتجاهات أخرى من مصادر خارجية. انتقائية التردديميز كميًا قدرة جهاز استقبال الراديو على الاختيار من بين جميع إشارات التردد الراديوي والتداخل الراديوي الذي يعمل عند دخله ، وهي إشارة تتوافق مع تردد توليف جهاز استقبال الراديو.

الانتقائية هي معلمة تميز قدرة مستقبل الراديو على استقبال وتضخيم إشارة من تردد التشغيل على خلفية الإشارات "المتداخلة" من أجهزة الإرسال الأخرى العاملة على القنوات المجاورة (الترددات). غالبًا ما يتم الخلط بين هذه المعلمة أو الخلط بينها وبين مفهوم "المناعة من الضوضاء". مناعة التدخل هي مفهوم أوسع من الانتقائية. بعد كل شيء ، يمكن اعتبار التداخل إشارة من مرسل آخر يشع باستمرار على التردد المجاور ، وضربة صاعقة قصيرة المدى ، حيث ينبعث طيف واسع جدًا من الترددات. ولكن إذا كان من الممكن تحييد إشارة النطاق الضيق نسبيًا لجهاز الإرسال المجاور بواسطة حلول الدوائر (اختيار التردد أو الترشيح) ، فمن المستحيل عمليًا تصفية إشارة التداخل قصير المدى عريض النطاق ، ويجب على المرء التعامل مع التداخل في الآخر. الطرق ، على وجه الخصوص ، باستخدام طرق خاصة للتشفير والمعالجة اللاحقة لمكون المعلومات للإشارة. بناءً على هذا المبدأ ، يتم بناء أجهزة PCM.

عادةً ما يُستكمل مصطلح "الانتقائية" في خاصية جهاز استقبال لاسلكي بالكلمات "على قناة مجاورة" ويصفها باستخدام مفاهيم وكميات فيزيائية محددة. عادة ما يبدو شيء من هذا القبيل: "انتقائية جهاز الاستقبال على القناة المجاورة - 20 ديسيبل عند +/- 10 كيلو هرتز detuning". المعنى المادي لهذه العبارة المحرجة هو كما يلي: إذا كان تردد الإشارة "المتداخلة" يختلف عن التردد "العامل" بمقدار 10 كيلو هرتز (أعلى أو أقل) ، فعندئذ مع مستويات متساوية من الإشارات "المفيدة" و "المتداخلة" عند إدخال جهاز الاستقبال ، سيكون مستوى الإشارة "المتداخلة" عند خرج جهاز الاستقبال أقل بمقدار 20 ديسيبل (10 مرات) من مستوى الإشارة "المفيدة". وإذا كانت هذه المعلمة تساوي -40 ديسيبل ، فسيتم إضعاف إشارة "التداخل" بمعامل 100 ، وهكذا. في بعض الأحيان يتم استبدال هذه المعلمة متعددة الطوابق بأحد المكونات - النطاق الترددي. عرض النطاق الترددي في المثال أعلاه هو 20 كيلو هرتز ، أو +/- 10 كيلو هرتز بالنسبة للتردد المركزي (الذي حددناه بواسطة رقم القناة). سنشرح ذلك بشكل أكبر بمساعدة مخطط طيفي. لكن "مناعة الضوضاء" لمستقبل PPM ، للأسف ، لا يمكن وصفها بشكل لا لبس فيه.

في نطاق الموجات المترية (VHF) ، تُقاس انتقائية القناة المجاورة عند قيمتين لفك إشارة التداخل - 120 و 180 كيلو هرتز. ويرجع ذلك إلى أنه بالنسبة لنظام إذاعي بالموجات المترية (VHF) ، فإن أقرب قناة مجاورة (مسببة للتداخل) هي 120 كيلو هرتز من الإشارة المطلوبة عندما يكون لكلتا الإشارتين نفس التشكيل في الطور ، ويتم فصل أقرب قناة مجاورة لها تشكيل مختلف عن التردد المفيد إشارة عند 180 كيلو هرتز.

انتقائية القناة المجاورةيتم تحديده بشكل أساسي من خلال مسار التردد المتوسط ويتغير قليلاً داخل النطاق.

انتقائية قناة المرآةيحدد توهين الإشارة المتداخلة بواسطة جهاز استقبال لاسلكي على مسافة ضعف التردد المتوسط من المستقبل. يتم تحديد الخصائص الانتقائية (الانتقائية) لجهاز استقبال الراديو على قناة المرآة بخصائص الرنين للدوائر الانتقائية حتى محول التردد (دوائر الإدخال ، UHF).

الانتقائيةعند التردد المتوسط ، التوهين من قبل المستقبل لإشارة متداخلة ، ترددها يساوي التردد المتوسط للمستقبل. يحظر تشغيل المحطات الإذاعية على هذه الترددات. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، قد تتوافق توافقيات المحطات الراديوية مع التردد المتوسط للمستقبل. ومع ذلك ، يمكن أن تكون تداخلا قويا مع استقبال محطات الراديو الأخرى.

يتم تخفيف التداخل بتردد مساوٍ للتردد الوسيط بواسطة دارات الرنين لدوائر الإدخال ومكبر الصوت عالي التردد. لمزيد من التخفيف من هذا التداخل عند دخل المستقبل ، يتم تضمين مرشح خاص ، يتم ضبطه على التردد المتوسط وبالتالي إضعاف تغلغل التداخل في دارات الإدخال للمستقبل.

يتم تحديد حساسية جهاز استقبال مع كسب صغير ، عند خرجه عمليًا لا ضوضاء ، بواسطة emf (أو القدرة الاسمية) للإشارة في الهوائي (أو ما يعادله) ، حيث يكون الجهد (القدرة) ) من الإشارة عند خرج جهاز الاستقبال.

يتم تحديد حساسية جهاز الاستقبال من خلال مكاسبه K US. يجب أن يوفر المستقبِل تضخيمًا حتى لأضعف إشارات الدخل إلى مستوى الخرج الضروري للتشغيل العادي للجهاز ، ومع ذلك ، فإن التداخل والضوضاء يعملان عند دخل المستقبل ، والتي يتم تضخيمها أيضًا في المستقبل ويمكن أن تقلل من جودة أدائه . بالإضافة إلى ذلك ، تظهر ضوضاء داخلية مضخمة عند خرج المستقبل. كلما قلت الضوضاء الداخلية ، كلما كانت جودة المستقبل أفضل ، زادت حساسية المستقبِل.

الحساسية الحقيقية للمستقبل تساوي emf. (أو القدرة الاسمية) للإشارة في الهوائي ، حيث يتجاوز الجهد (القدرة) للإشارة عند خرج المستقبِل الجهد (القدرة) للتداخل بعدد معين من المرات. حساسية الحد من جهاز الاستقبال تساوي emf. أو القوة المصنفة موسيقى الرابإشارة في الهوائي ، عند خرج الجزء الخطي (أي عند دخل الكاشف) ، تكون قوة الإشارة مساوية لقدرة الضوضاء الداخلية.

أين ك= 1.38 ∙ 10 –23 J / deg - ثابت بولتزمان ؛

ن ث- عرض نطاق الضوضاء للجزء الخطي من المستقبل ، Hz ؛

موسيقى الراب- قوة الإشارة ، W.

, (3.19)

أين (3.21)

يتأثر الهوائي الحقيقي بالضوضاء الخارجية التي تبلغ قوتها الاسمية

أين تي أهي درجة حرارة ضوضاء الهوائي. وبالتالي ، فإن الحساسية الحقيقية للمستقبل هي:

الحد من الحساسية في

الشكل 13.3 - رسم بياني لاعتماد درجة حرارة الضوضاء النسبية للهوائي على التردد

استخدام حزمة MultiSim لحساب ضوضاء الدائرة: عامل الضوضاء مقابل التردد وفقًا للصيغة (inoise ^ 2 / (4 * k * T * Rg)). حيث يتم تقسيم ضوضاء الخرج (onoise) ، المعاد حسابها إلى المدخلات (inoise = onoise / K (f) ، حيث K (f) هو معامل الإرسال للشبكة ذات الأربعة منافذ) مقسومة أيضًا على الكثافة الطيفية للطاقة لضوضاء الإدخال ، والتي يمكن حسابها بناءً على مقاومة خرج المولد Rg.

منطقة التردد المنخفض تشبه إلى حد بعيد ضوضاء وميض الترانزستور.

للحصول على رسم بياني مع رقم ضوضاء ، يجب عليك أولاً تشغيل: محاكاة - نوع التحليل - ضوضاء.

النمذجة - المعالج - علامة التبويب (الراسمة) - الزر (حساب).

تظهر نتيجة المحاكاة في الشكل 3.13.

الشكل 3.14 - نتيجة حساب الضوضاء الداخلية للمستقبل

صيغة لتقييم الحساسية ،

دعونا نحدد درجة حرارة الضوضاء النسبية للهوائي بتردد f = 17.6375 MHz باستخدام الصيغة:

(3.23)

حيث القيم بالميغاهرتز.

باستبدال القيم العددية ، نحصل على:

الآن يمكننا تحديد حساسية جهاز الاستقبال:

نظام AGC

اعتمادًا على الغرض ودرجة تعدد الاستخدامات ، يمتلك مستقبل الراديو عناصر تحكم مختلفة: لضبط تردد إشارة الراديو المطلوبة ، لمطابقة مستوى إشارة الخرج والمعلمات الأخرى مع متطلبات المستهلك للمعلومات المستلمة. يمكن أن تكون الإدارة يدوية أو تلقائية. يتم التحكم الآلي وفقًا للأوامر التي يتم إدخالها في البرنامج جهاز التحكم؛ في هذه الحالة ، يتم استبعاد الوظائف البشرية أو تقليلها إلى تشغيل جهاز التحكم ، على سبيل المثال ، الضغط على مفتاح ، إلخ.

تعد عمليات الضبط التلقائية ضرورية لضمان الاستقبال في ظل ظروف سريعة التغير حيث لا يستطيع المشغل العمل بسرعة ودقة كافيتين باستخدام أدوات التحكم اليدوية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأتمتة تجعل من الممكن تبسيط وظائف المشغل أو التخلص تمامًا من الحاجة إلى خدمة معدات الاستقبال.

تصبح وظائف الضبط أكثر تعقيدًا عندما يلزم استقبال الإشارات المعقدة في ظل ظروف انتشار متغيرة وفي بيئات ضوضاء صعبة. يعد تكييف جهاز الاستقبال مع مثل هذه المواقف من أجل إعادة إنتاج أدق للمعلومات المرسلة مهمة صعبة ؛ يقوم المشغل بحلها عن طريق التجارب المتتالية ، والتي تستغرق وقتًا طويلاً وتنطوي على فقدان بعض المعلومات. تعمل وحدات التحكم الأوتوماتيكية الإلكترونية القائمة على استخدام المعالجات الدقيقة عالية السرعة على حل هذه المشكلة.

يتمثل الاتجاه الرئيسي في تطوير جميع أنواع التكنولوجيا ، بما في ذلك الاتصالات الراديوية والبث الإذاعي ، في إنشاء أنظمة تحكم عن بعد وكاملة. أنظمة مؤتمتة... في هذه الحالة ، يجب إجراء جميع التعديلات اللازمة للحفاظ على توافق المعدات مع المواصفات تلقائيًا.

تشمل تعديلات جهاز الاستقبال التلقائية الأكثر شيوعًا التحكم التلقائي في الكسب (AGC) والتحكم التلقائي في التردد (AFC).

يضمن التحكم التلقائي في الكسب أن إخراج مضخم التردد المتوسط يحافظ على مستوى إشارة مرتفعًا بدرجة كافية ومستقرًا بدرجة كافية لإعادة إنتاج الرسائل من محطات الراديو ذات القوى المختلفة الموجودة على مسافات مختلفةوفي الظروف المتغيرة لانتشار الموجات الراديوية. نظرًا لبساطته ، يتم استخدام AGC في جميع أجهزة الراديو تقريبًا.

يمكن أن تتضمن دوائر AGC عناصر المستقبل التالية:

- مكبرات الصوت للترددات الراديوية والمتوسطة ، مهيأة ل

اكتساب التعديل عن طريق تغيير الجهد المنظم ؛

- كاشفات للحصول على جهد التحكم عن طريق تصحيح الإشارة ؛

- مكبرات صوت إضافية لزيادة جهد التحكم ، إذا لزم الأمر ، لزيادة كفاءة AGC ؛

- الدوائر التي توفر جهد عتبة للحصول على التنظيم المتأخر ؛

- مرشحات تمرير منخفض لقمع نواتج تعديل الإشارة في دوائر تنظيم الجهد.

تظهر مخططات AGC المبسطة النموذجية في الشكل 3.15. في الشكل في الشكل - 3.15 ، أيتكون الجهد المنظم نتيجة لتصحيح جهد الإشارة المضخمة من خرج مكبر الصوت. يتم تغذية الجهد من الكاشف D من خلال مضخم إضافي Y ومرشح تمرير منخفض Ф في الاتجاه المعاكس لاتجاه مرور الإشارة في مكبر الصوت القابل للضبط. من جانب الإخراج ، يعمل على مراحل مكبر الصوت السابقة ، لذلك يسمى هذا الضبط يعكس AGC. يمكن أيضًا تشغيل مكبر الصوت Y قبل الكاشف D. إذا كان الجهد عند خرج مكبر الصوت المنظم مرتفعًا بدرجة كافية ، فلن يتم استخدام هذا مكبر الصوت.

في دائرة AGC العكسية ، يتم تنظيم الكسب عن طريق تغيير جهد التحكم يو reg ، والذي يتغير بدوره نتيجة للتغيرات في جهد الإشارة عند خرج مكبر الصوت القابل للتعديل. لذلك ، في دائرة AGC العكسية ، فإن بعض التغيير في جهد الخرج أمر لا مفر منه وضروري. في الاختيار الصحيحمن معلمات الدائرة ، هذا التغيير لا يتجاوز الحدود المسموح بها.

في الرسم البياني في الشكل - 3.15 ، بيتم إنشاء جهد التحكم عن طريق تضخيم وتصحيح جهد الدخل ويعمل في نفس الاتجاه "الأمامي" مثل الإشارة المستقبلة في مكبر الصوت المتغير. وفقًا لذلك ، تسمى هذه السلسلة مباشرة AGC. على عكس AGC العكسي ، هنا لا يعتمد جهد التحكم على الجهد عند خرج مكبر الصوت ، أي هناك احتمال نظري للثبات الكامل لجهد الخرج. في الممارسة العملية ، هذه الفرصة لا يمكن أن تتحقق. كما تم اكتشافه ، فإن شرط ثبات جهد الخرج يتكون في قانون محدد بدقة للتغيير في الكسب عندما يتغير الجهد عند المدخلات. في الظروف الحقيقية ، يتم التحكم في الكسب بواسطة دوائر تعتمد خصائصها على جهد التحكم. يتم توفير هذا الاعتماد من خلال العناصر غير الخطية ، ولكن يتم تحديد خصائصها من خلال خصائص العمليات الفيزيائية المعقدة التي تحدث فيها ولا يمكن التحكم في شكل هذه الخصائص إلا بدرجة ضعيفة جدًا.

الشكل 3.15 - مخطط كتلة لبناء AGC "عكسي" وخصائص اتساع مكبر بدون AGC ، مع AGC بسيط ومع AGC مع تأخير

لحساب عمل AGC و RRU ، سنستخدم حزمة MultiSim.

الشكل 3.16 - مخطط RRU

الشكل 3.17 - مخطط AGC

يتم تقديم نتائج المحاكاة في شكل الأشكال 3.18 و 3.19 و 3.20

الشكل 3.18 - مخطط الذبذبات للتحكم التلقائي في الكسب

دعونا نكتب مستويات الإشارة من مخطط الذبذبات: عند إدخال AGC

يو في = 988,077∙10 -6 ب ، عند إخراج AGC يو خارج = 1.180 فولت.

باستخدامهم ، نحدد إجراء التحكم التلقائي في الكسب عندما يتغير مستوى الإشارة عند الإخراج:

تتوافق القيمة الناتجة مع GOST 5651-89: إجراء AGC عندما لا يتغير مستوى الإشارة عند الخرج أكثر من 10 ديسيبل.

الشكل 3.19 - مخطط الذبذبات للتحكم التلقائي في الكسب

دعونا نكتب مستويات التغييرات في إشارة الإدخال من مخطط الذبذبات: يو في 1 = 988,077∙10 -6 الخامس، يو في 2 = 9.999 ∙ 10 -3 فولت.

باستخدامهم ، نحدد إجراء التحكم التلقائي في الكسب عندما يتغير مستوى الإشارة عند الإدخال:

تتوافق القيمة الناتجة مع GOST 5651-89: إجراء AGC عندما يتغير مستوى الإشارة عند الإخراج بمقدار 46 ديسيبل.

الشكل 3.20 - مخطط الذبذبات للتحكم اليدوي في الكسب

دعونا نكتب مستويات الإشارة من مخطط الذبذبات: عند الإدخال

يو في = 993.961 ∙ 10 -6 فولت عند الخرج يو خارج = 4.429 ∙ 10 -3 فولت.

باستخدامها ، نحسب عمق التحكم اليدوي في الكسب بالديسيبل:

تتوافق القيمة الناتجة مع عمق لوحة المفاتيح وفقًا للاختصاصات.

وحدة ADC

تم بناء مضخم التردد الثاني الوسيط ، الذي يمنع ترددات القناة المجاورة ، وكذلك الكتل اللاحقة لمستقبل معالجة الإشارة الأجهزة الرقميةأوه.

مزايا هذه المعالجة المشتركة للإشارة كثيرة. تشمل هذه المزايا اختيار إشارة مفيدة. نظرًا لأن القناة المجاورة قريبة جدًا من القناة الرئيسية ، يجب أن تكون الانتقائية دقيقة. عند إنشاء أجهزة استقبال راديو تناظرية ، من المهم للغاية تحقيق النتيجة المرجوة ، وفي بعض الحالات يكون ذلك مستحيلًا.

استخدام الأجهزة الرقمية يحل هذه المشكلة بكل سهولة.

تحويل إشارة مستمرةفي شكل رقمي ، يكون ذلك ممكنًا فقط باستخدام المحول التناظري إلى الرقمي (ADC).

متطلبات هذه الأجهزة كبيرة مثل الأجهزة الأخرى. يؤدي مطلب ضخم أيضًا إلى سعة بت ADC. كلما زاد عمق بت ADC ، زادت جودة الاستقبال ، ولكن من الضروري معالجة الإشارة معالج قويمما يؤدي بدوره إلى زيادة استهلاك الطاقة. لذلك ، لتحقيق النتيجة المرجوة ، يتم استخدام حل وسط معين بين سعة ADC والمعالج.

ولكن لتشغيل ADC ، من الضروري وجود قيمة جهد معينة ، وهي العتبة. هذه القيمةيتم وصف الجهد بواسطة متطلبات ADC كـ الرقم الأقل دلالة(LSB) (البتة الأقل دلالة (LSB)) لكل وحدة ADC خاصة بها.

كقاعدة عامة ، يتم استخدام 8-14 (أو أكثر) بت ADC في مستقبلات الراديو الحديثة. عند تصميم مستقبل الأشعة تحت الحمراء عالي الدقة بتقنية راديو محددة بالبرمجيات ، عادةً ما يتم استخدام وحدات ADC عالية البت. يعد AD9644 أحد المحولات الشائعة من التناظرية إلى الرقمية ، والذي يتم تصنيعه بواسطة Analog Devices. عرض البت لـ ADC هذا هو 14 ، وقيمة LSM هي 1.8 فولت.

تتم عملية تحويل الإشارة على مرحلتين. المرحلة الأولى هي أخذ عينات الوقت للإشارة المستمرة ش (ر)... نتيجة لذلك ، نحصل على سلسلة من قراءات النبضات متبوعة بالخطوة Δ ر.

والثاني هو مرحلة رقمنة كل عينة. نطاق قيم الجهد الممكنة ( ش دقيقة ، ش ماكس) مقسومًا على مطول فترات

Δ ش =(ش ماكس - ش دقيقة)/م(2.24)

كل. الكمية Δ شيسمى التكميم خطوة بخطوة . علاوة على ذلك ، يتم ترقيم الفواصل الزمنية م-بالأرقام العددية من الأسفل إلى الأعلى ، بدءًا من الرقم 0.

دعونا نحدد معدل أخذ العينات وفقًا لنظرية Kotelnikov:

و ك = 2∙F في, (2.25)

و ك = 2∙17,725∙10 6 = 35,45∙10 6 التهم / ثانية.

الآن نجد خطوة التكميم حسب المستوى باستخدام القيم U max = 4.249 ∙ 10 -3 V ، U min = -4.249 ∙ 10 -3 V.

ش ماكس - ش دقيقة = (4.249 ∙ 10 -3 + 4.249 10 -3 فولت) = 8.5 ∙ 10 -3 فولت ،

نختار قيمة M تساوي 16384 ، لأن 14 2 = 16384:

Δu = 8.5 10 -3 / 16384 = 5.19 10 -7.

وفقًا للمواصفات الفنية لهذا المحول التناظري إلى الرقمي ، نحدد قيمة أقل قيمة بت. LSB لهذا ADC هو 1.8 فولت. أي ، من أجل التشغيل الطبيعي لكل من ADC والنظام بأكمله ، من الضروري زيادة الجهد عند دخل الهوائي على الأقل إلى مستوى LSM.

ميزانية كسب ADC - الحد الأدنى لجهد الدقة عند إدخال ADC ، والذي يتم تضخيمه في المحدد المسبق ومكبر الصوت IF. قيمة الجهد عند دخل المحدد الأولي هي 1 مللي فولت. دعنا نحسب ميزانية كسب ADC:

K = 1.8 / 1 ∙ 10 -3 = 1330 مرة = 31.55 ديسيبل.

استنتاج

في هذا العمل ، تم إجراء عملية حسابية ، مما جعل من الممكن اختيار وتبرير التصميم مخطط كتلةجهاز استقبال لاسلكي حسب البيانات الأولية للتعيين الفني. حساب الكهرباء رسم تخطيطى UHP لجهاز الاستقبال والمتلقي نفسه.

هذا المستقبل المتغاير الفائق للإشارات المشكّلة بالسعة في نتائج المحاكاة يلبي المتطلبات المحددة في الشروط المرجعية لمشروع الدورة.

فهرس

1. تصميم أجهزة استقبال الراديو. حرره A.P. Sivers. كتاب مدرسي للجامعات. - م ، سوف. راديو ، 1976 - 488 ص.

2. Bakeev D.A.، Durov A.A.، Ilyushko S.G.، Markov V.A.، Parfyonkin A.I. استقبال ومعالجة المعلومات. دورة تصميم أجهزة استقبال ومعالجة المعلومات: كتاب مدرسي. - Petropavlovsk-Kamchatsky: جامعة كامتشات التقنية الحكومية ، 2007. - 151 صفحة.

3. روميانتسيف ك. استقبال ومعالجة الإشارات: كتاب مدرسي للطلاب. أعلى. المؤسسات التعليمية / - م: مركز النشر "الأكاديمية" ، 2004. - 528 ق.

4. Podlesny S. A. - الإلكترونية الدورة التعليمية/ أجهزة استقبال ومعالجة الإشارات - كراسنويارسك: IPK SFU ، 2008

5.GOST 5651-89 جهاز استقبال الراديو المنزلي

أي جهاز الكتروني، وحتى أكثر تعقيدًا مثل جهاز استقبال راديو ستيريو ، لكي يكون للشركة المصنعة الحق القانوني في بيعها ، يجب أن تفي بقائمة طويلة من المتطلبات الخاصة. ومع ذلك ، فإن مجموعة فرعية فقط من المعلمات المدرجة في ورقة المواصفات تكون متاحة عادة للمشتري. من بينها دائمًا وقبل كل شيء - الحساسية ، ثم الانتقائية ، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء ، والتشويه غير الخطي وعدد آخر. لهذه الأسباب ، يحتاج الشخص الذي يشتري جهاز استقبال AV متعدد القنوات أو موالف كلاسيكي أو راديو السيارة ، حتى لا يندم على جودة الاستقبال لاحقًا ، إلى الاقتراب من تقييم اكتسابه المستقبلي مسلحًا بالكامل.

حساسية

تبعيات إشارة الخرج والضوضاء وفصل الستيريو على مستوى إشارة الدخل

تميز الحساسية قدرة مستقبل الراديو على استقبال إشارة راديو ضعيفة. هذا هو الحد الأدنى لإشارة الإدخال التي ستنتج مستوى الإخراج المطلوب في ظل ظروف محددة ، وعادة ما تكون نسبة الإشارة إلى الضوضاء. عند النظر إلى جدول المعلمات في التعليمات ، من اللافت للنظر أن الشركات المصنعة توفر بيانات عن الحساسية بأكبر قدر من التفصيل: يمكن إعطاء ما يصل إلى خمسة من قيمها مع التعليقات التي تحدد شروط القياس. هنا كل من الحساسية القصوى والحساسية في وضعي "الاستريو" و "الأحادي" الأولي. أيهما الأكثر أهمية؟ ما الذي تبحث عنه أولا؟ تحقيق ما يمكن أن تكون قيمته بمثابة ضمان جودة عاليةاستقبال؟ أو ربما كل هذا من الشرير؟
عادة ، هناك دائمًا قيمة حساسية ، والتي ، على سبيل المقارنة مع GOST ، يمكن أن يطلق عليها الحد الأقصى ، ويُشار إليها على أنها حساسية قابلة للاستخدام (بعض الشركات في إصدارات التعليمات باللغة الروسية تسميها حساسية حقيقية) وتشير إلى أنه تم الحصول على القيمة عند القياس وفقًا لمعايير IHF. تحدد هذه المواصفة القياسية الأمريكية المعلمات والشروط لقياس مستقبلات إشارة FM ووفقًا لمتطلباتها ، تُعطى قيم الحساسية ، معبراً عنها بوحدة dBf. لقد كتبنا بالفعل أن dBf ، أو في التهجئة الروسية dBf ، هي قيمة نسبية تحدد الحساسية بالديسيبل بالنسبة للجهد المقابل للفيمتو وات عند حمل 75 أوم. في الواقع الفيمتووات نفسها - القوة لا تذكر ، 10-15 أقل من واط ، أي 1 مقسومًا على 1،000،000،000،000،000 (مليون مليار). لتوضيح الشرح ، نقدم مخططًا رمزيًا يسمح لك بمقارنة قيم الحساسية بسهولة في μV و dBf.
لفهم سبب اختلاف قيم الحساسية ، دعنا ننتقل إلى الشكل الثاني ، الذي يوضح اعتماد إشارة الخرج والضوضاء والمقطع العرضي على مستوى إشارة الإدخال. بالطبع ، هذه رسوم بيانية لجهاز استقبال حقيقي وقد تختلف الرسوم البيانية المماثلة للنماذج الأخرى في القيم العددية ، ولكن يتم الحفاظ دائمًا على طبيعة التبعيات.
تحدد بعض الشركات المصنعة ببساطة شروط القياس بدقة (على سبيل المثال ، عند 3٪ تشويه و 26 ديسيبل SNR) والتي غالبًا ما تلبي متطلبات هذا المعيار الأمريكي. تميز هذه الحساسية قدرة جهاز الاستقبال على استقبال إشارة ضعيفة ، والتي لا يمكن بأي حال من الأحوال اعتبارها مصدرًا موسيقيًا ، ولكن فقط لتلقي الرسائل الصوتية. علاوة على ذلك ، وهذا يكاد لا يتم تحديده في الخصائص التقنيةهذه هي الحساسية عند استقبال إشارة أحادية. في الرسم البياني الخاص بنا ، تتوافق هذه الحساسية مع القيمة أ. في الواقع ، لا يمكنك الاستماع إلى الموسيقى إلا بنسبة إشارة إلى ضوضاء أعلى بشكل ملحوظ ، كما يتم إعطاء هذه الحساسية (على الرغم من أنه ليس كل الشركات المصنعة ، نقترح أن يقرر القارئ المفكر لماذا) ، تشير بشكل منفصل إلى قيمها للإشارة الأحادية والمجسمة. يسمونه في تعليمات اللغة الإنجليزية تهدئة الحساسية أو الحساسية فقط. يتم إجراء القياسات أحيانًا بمعدل إشارة إلى ضوضاء تبلغ 46 ديسيبل ، وأحيانًا - 50 ديسيبل. على الرسم البياني ، تم تحديد قيمه لنسبة الإشارة إلى الضوضاء البالغة 50 ديسيبل للإشارات الأحادية (B) والمجسمة (C). لاحظ أنه عند الوصول إلى نسبة الإشارة إلى الضوضاء المطلوبة (50 ديسيبل) في الحالة C ، لا يزال هناك عملياً أي فصل ستريو. في الواقع ، سيبدأ جهاز الاستقبال بخصائص مماثلة في تلقي إشارة استريو جيدًا عند مستوى إدخال يزيد عن 45 ديسيبل. دائمًا ما يكون الاستقبال عالي الجودة لإشارة مجسم هو الأكثر أهمية. الخامس أفضل الموديلاتلا تتجاوز حساسية الموالفات (الصوت المجسم ، نسبة الإشارة إلى الضوضاء 50 dB) 17 V (36.1 dBf) ، وفي النماذج الكتلية لمستقبل عالي الجودة ، يجب ألا تتجاوز هذه الحساسية 28-30 V. بعض الشركات المصنعة التي تستهدف السوق الأوروبية الناطقة بالألمانية تقتبس الحساسية المقاسة وفقًا للمعيار الألماني (DIN) ، وبسبب بعض الاختلافات في شروط القياس ، فإن قيمها في هذه الحالة أعلى بـ 10-15 ميكرو فولت.

إشارة إلى نسبة الضوضاء

كما اتضح بالفعل من مناقشة الحساسية ، فإن نسبة الإشارة إلى الضوضاء عند خرج مستقبل الراديو تعتمد على مستوى الإشارة المستقبلة. عند المستويات المنخفضة ، يمكن للضوضاء أن تكبح الإشارة بشكل عام ، أي يصبح أكبر منه. هذه إحدى ميزات استقبال إشارة FM. لذلك ، تعطي الأوصاف نسبة الإشارة إلى الضوضاء من أجل إشارة قوية بدرجة كافية (عادة حوالي 65 dBf) ، عندما تكون قد وصلت بالفعل إلى قيمتها القصوى. بالنسبة للإشارة الأحادية ، تبلغ حوالي 70 ديسيبل ، أما بالنسبة إلى جهاز الاستريو ، فيكون عادةً أقل بمقدار 5 ديسيبل. يمكن لأفضل النماذج تحقيق قيمة أعلى من هذه النسبة بمقدار 3-5 ديسيبل.

الانتقائية

عند استقبال الراديو ، من الضروري تحديد الإشارة المطلوبة فقط وقمع جميع الإشارات المتداخلة. يمكن أن تكون الإشارات من محطات الراديو المجاورة ضارة. مضخم التردد المتوسط (IF) مسؤول عن استقبال الإشارة المطلوبة وقمع الغرباء في جهاز الاستقبال ، وفي الموديلات الحديثةمرشح IF الخزفي مسؤول بشكل خاص عن هذا الاختيار. لا يوجد مرشح من هذا القبيل مثالي ، أي المرشح الذي ينقل جميع الإشارات في نطاق المرور على الإطلاق دون تشويه ويمنع التداخل خارجها تمامًا. يوجد دائمًا نطاق تردد معين على الحدود (عندما يكون أكثر ، عندما يكون أقل) ، حيث تكون مكونات الطيف للإشارة المستقبلة موهنة بالفعل ، ولكن التداخل لا يتم قمعه بشكل كافٍ. من الناحية النظرية ، فإن طيف إشارة FM واسع جدًا والقيمة المقبولة عمومًا لعرض نطاق مرشح IF حوالي 400 كيلو هرتز هي حل وسط بين جودة الإشارة المستقبلة (انظر أدناه حول التشوه التوافقي) وعدد المحطات الراديوية التي يمكنها تناسب قسم البث في النطاق دون التدخل مع بعضها البعض. تشير الانتقائية ، المعنى الوارد في الوصف ، إلى مقدار ضعف الإشارة غير المرغوب فيها بالنسبة للإشارة المستقبلة. تكون القيمة الجيدة أكثر من 50 ديسيبل عندما يكون تردد إشارة التداخل أقل من 300 كيلو هرتز وأكثر من تردد الإشارة المطلوبة. في بعض الأحيان ، لزيادة التأثير ، يعطي المصنعون قيمة الانتقائية عند التفكيك عند 400 كيلو هرتز ، ثم تكون القيمة 10 ديسيبل أكثر.

تشويه غير خطي

لا يعتمد مستوى التشوه التوافقي في مستقبل إشارة معدلة التردد على دارة مراحل الخرج ذات التردد المنخفض فحسب ، بل يعتمد أيضًا إلى حد كبير على عرض النطاق عند التردد المتوسط. في المستقبلات الخطيرة ، يمكن أن يكون متغيرًا (غالبًا ما يتم تبديله) لتوفير حل وسط في حالة الإشارة الضعيفة ، بين التشويه ومستوى الضوضاء المقبول. من المعتقد أنه من أجل تحقيق مستوى منخفض من التشويه ، يجب أن يكون المقطع الخطي لخاصية كاشف التردد ، الذي يحول إشارة FM إلى إشارة صوتية ، 1 ميغا هرتز على الأقل. إذا قارنا هذا الآن بعرض النطاق الترددي IF ، فسيكون من الواضح لماذا يمكن أن يصل مستوى THD للأجهزة المناسبة تمامًا في المعلمات الأخرى إلى 0.8 ٪ (في وضع استقبال الاستريو). في أفضل أجهزة الاستقبال ، لا تتجاوز قيمة THD 0.1٪ للإشارة الأحادية و 0.15 للإشارة المجسمة.

فصل القناة

لقد تحدثنا بالفعل على صفحات المجلة عن بعض المعلمات التي تحدد جودة استقبال بث الاستريو ، لكن أهم شيء لإعادة الإنتاج الصحيح لبانوراما الاستريو هو تحقيق الفصل الضروري للقنوات. يوضح الرسم البياني الخاص بنا أن الفصل ، مثل المعلمات الأخرى ، يعتمد على مستوى الإشارة المستقبلة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يعتمد أيضًا على تناظر مسير التردد IF. قيمة 40 ديسيبل هي عمليا الحد الأقصى ووفقًا لأفكار الخمسينيات ، عندما تم تطوير أنظمة البث الاستريو ، كانت كافية تمامًا. لاحظ أنه حتى مُعدِّلات الصوت المُجسم لا توفر مزيدًا من الفصل. في بعض الأحيان ، لضمان تشغيل وحدة فك تشفير الاستريو عند نسبة إشارة إلى ضوضاء منخفضة ، يتم استخدام الدوائر الخاصة ، سواء التلقائية أو اليدوية ، لتقليل الفصل بشكل مصطنع عند الترددات العالية. تم تعيين هذه الأجهزة HIGH BLEND. يتيح لك ذلك تقليل الضوضاء إلى مستوى مقبول وفقدان القليل نسبيًا في بانوراما الاستريو.

معلمات أخرى

في كثير من الأحيان الوصف الفنيأعط قيمة التفاوت استجابة الترددإشارة الخرج في حدود 30 هرتز - 15 كيلو هرتز وقمع IF. بالنسبة لأجهزة الاستقبال الحديثة ، يمكن اعتبار التفاوت البالغ ± 1 ديسيبل جيدًا ، على الرغم من وجود نماذج بقطع يصل إلى 3 ديسيبل عند حواف النطاق. يعد إلغاء التداخل أمرًا مثيرًا للاهتمام لأن التداخل المحتمل عند هذا التردد يؤثر بشدة على جودة الاستقبال. مثال واحد. قبل عشرين عامًا ، بالعودة إلى الاتحاد السوفيتي ، ظهر جهاز استقبال من شركة يابانية معروفة للبيع ، تم تصنيعه وفقًا لمخطط بترددين متوسطين. يوفر هذا المخطط انتقائية أفضل لقنوات الاستقبال البديلة. ومع ذلك ، نظرًا لحقيقة أن التردد المتوسط (العالي) الأول يتوافق تمامًا مع التردد الذي كانت تبث فيه محطة إذاعة Mayak في نطاق VHF في موسكو ، فقد استقبله هنا فقط ...

يبدو أن جزء استقبال الراديو في المعدات الحديثة بسيط للغاية: وحدة عالية التردد وزوج من الدوائر الدقيقة

كل ما سبق ينطبق على الاستقبال في نطاق FM (أو VHF). بالنسبة لنطاقات AM (الموجات المتوسطة والطويلة) ، يمكن اعتبار البث فيها إعلاميًا فقط ، وعادة لا يتم إعطاء أكثر من معلمتين أو ثلاث معلمات: الحساسية والانتقائية ونسبة الإشارة إلى الضوضاء. إذا قيست الحساسية عند أطراف إدخال الهوائي ، تُعطى قيمتها بوحدة μV. ومع ذلك ، في كثير من الأحيان ، نظرًا لأن جميع أجهزة الاستقبال والموالفات الثابتة الحديثة تقريبًا مجهزة بهوائي حلقي ، فإن القيم في μV / m (ميكرو فولت لكل متر) يشار إليها خصيصًا لها. القيم النموذجية هي 300-400 V / m ولمدخل الهوائي الكهربائي 30-40 V. نادراً ما تتجاوز الانتقائية على القناة المجاورة (مع إذاعة AM ، هذا فصل 9 كيلو هرتز فقط) 30 ديسيبل ، ومستقبلات الكتلة لها قيم أقل بمقدار 3-5 ديسيبل. في الوقت نفسه ، تصل نسبة الإشارة إلى الضوضاء إلى قيمة مقبولة تمامًا تبلغ 50 ديسيبل بمستوى إشارة 100 ميكرو فولت / م فقط.
لسوء الحظ ، علينا أن نعترف بأن أجهزة الاستقبال التناظرية تتلاشى بشكل متزايد في الخلفية ، وبالتالي يتم تبسيطها بشكل كبير. عادة ما تكون هذه لوحة منفصلة كجزء من جهاز الاستقبال (انظر الصورة) ، والتي تحتوي على وحدة إدخال RF واثنين من وحدات دوائر كهربائية عالمية(انظر الصورة). بالطبع ، توفر هذه المجموعة أيضًا جميع عمليات المعالجة (التضخيم والكشف وفك التشفير) الإشارات التناظريةلكن الجودة ، كما نرى ، تعاني. تظهر ملاحظاتنا أنه مع كل جيل جديد من مستقبلات AV ، ينفق المصنعون أموالاً أقل وأقل على أجهزة الاستقبال الخاصة بهم. غالبًا ما تحتوي المستقبلات الجديدة على معلمات أسوأ قليلاً ووظائف أقل. من ناحية أخرى ، لا تزال الأجهزة الخاصة باستقبال الراديو الرقمي تُنتج في شكل كتل منفصلة ، ولمخرجاتها الرقمية أحدث الموديلاتتحتوي العديد من أجهزة استقبال AV بالفعل على إدخال إضافي (بصري أو محوري) يسمى DAB.