Классификация РПУ по структурному признаку
Все радиоприёмные устройства подразделяются на:
- РПУ без усиления сигнала (детекторные);
- РПУ прямого усиления;
- РПУ с преобразованием частоты.
Современные РПУ содержат усилители сигналов. Ниже на рисунке показана структурная схема современного РПУ. В общем случае РПУ содержит входную часть, усилитель и выходную часть. Обязательным элементом РПУ является источник вторичного электропитания (ИВЭП).
Структурная схема радио приёмного устройства.
Виды радиосигналов.
Радиосигналом являются высокочастотные электромагнитные колебания, промоделированные определённым образом. Сам высокочастотный сигнал часто называют несущим сигналом. Под модуляцией понимается изменение одного из параметров высокочастотного сигнала. Имеет место три вида модуляции:
- амплитудная;
- частотная;
- фазовая.
На рис. 1 показан модулирующий сигнал (а), а на рис. 1,б и на рис. 1,в показаны, соответственно, амплитудно модулированный и частотно модулированный сигналы.
Рис.1 Модулирующий (а), амплитудно модулированный (б) и частотно
модулированный сигналы (в).
Общий принцип действия РПУ.
Первичным приёмником радиосигнала является антенна, которая может быть выполнена по различной конструкции – в виде натянутого отрезка провода, в виде металлического стержня, в виде рамки и т.д.
На антенну действует огромное разнообразие электромагнитных колебаний, которые наводят в антенне Э.Д.С. с различными частотами и различными видами модуляции.
Задача РПУ – выделить из множеств наводимых Э.Д.С. только один сигнал. Это решается с помощью резонансного контура – последовательного или параллельного. Поэтому первым входным узлом РПУ является ВХОДНАЯ ЦЕПЬ, которая содержит резонансный контур.
Далее задача, которую должен решит РПУ, выделить из радиосигнала модулирующий сигнал. Эта операция в РПУ называется ДЕТЕКТИРОВАНИЕМ, а устройства, выполняющие эту операцию, называются ДЕТЕКТОРАМИ. Так как имеет место три вида модуляции, то и имеют место три вида детекторов – амплитудные, частотные и фазовые.
Итак, в любом РПУ должны присутствовать прежде всего два узла:
- входная цепь, содержащая резонансный контур и осуществляющая селекцию сигнала;
- детектор, осуществляющий снятие модулирующего сигнала с несущего высокочастотного сигнала.
Все остальные элементы в РПУ несут дополнительные функции – усиление сигнала, преобразование его.
РПУ без усиления сигнала
К РПУ без усиления сигнала относятся приёмники, которые принято называть детекторными. Структурная схема их представлена на рис.2.
Рис.2 Структурная схема детекторного приёмника.
Как видно, он содержит антенну, входную цепь и детектор. Принципиальная схема детекторного приёмника не сложна и представлена на рис.3.
Рис.3 Принципиальная схема детекторного приёмника.
Отличительной особенностью является то, что он не требует источника питания в отличии от всех остальных радиоприёмных устройств. .
РПУ прямого усиления
Сигнал на выходе детекторного приёмника имеет малую мощность. Для повышении мощности выходного сигнала в РПУ помещают усилители, которые подразделяются на усилители сигнала и усилители мощности.
На рис.4. представлен структурная схема прямого усиления.
Рис.4 Структурная схема РПУ прямого усиления.
Принципиальная схема РПУ прямого усиления достаточно проста и представлена на рис.5.
Рис.5 Принципиальная схема РПУ прямого усиления.
Достоинство РПУ прямого усиления состоит в простоте конструкции и схемного решения. Однако они обладают рядом серьезных недостатков. Они не обеспечивают приемлемые показатели качества приёма сигналов на относительно высоких частотах, т.к. оказывается не возможным выделение одного радиоканала. Это связано с тем, что с увеличением частоты принимаемого сигнала увеличивается полоса пропускания резонансного контура:
.
Кроме этого при увеличении частоты принимаемого сигнала падает усилительная способность усилительных элементов (транзисторов) и расширяется полоса пропускания резонансных контуров. Поэтому принятие сигналов на высоких частотах (МГц – вый диапазон) становится не возможным.
РПУ с преобразованием частоты
Более совершенными по многим параметрам являются РПУ с преобразованием частоты. Их особенность состоит в том, что на одном из этапов усиления принятого сигнала, имеющего ту или другую несущую частоту, несущая частота перестраивается на конкретную частоту (всегда одну и туже при любой несущей частоте сигнала). Структурная схема такого РПУ представлена на рис.6.
Рис.6 Структурная схема РПУ с преобразованием частоты.