Побічні канали прийому та їх опис
Побічні канали прийому та їх опис - розділ Електротехніка, Аналіз електромагнітної сумісності Побічні Канали Прийому (Пкп) Утворюються У Змішувачі Приймача. Пкп можна раз.
Побічні канали прийому (ПКП) утворюються у змішувачах приймача. ПКП можна поділити на:
- Комбінаційні побічні канали прийому;
- субгармонічні побічні канали прийому;
- ПКП на проміжних частотах.
Сигнал, частота якого відрізняється від частоти гармоніки гетеродина на проміжну частоту, потрапляючи на змішувач приймача, утворює проміжну частоту з гармонікою гетеродина. Після посилення тракті ПЧ приймача цей сигнал створює відгук на виході приймача. Біля кожної гармоніки гетеродина існують два дзеркальних один щодо одного каналу, що віддаляються від цієї гармоніки на проміжну частоту (див. рис. 8.2), якими сигнали можуть пройти з входу приймача на його вихід. Один з таких каналів, зазвичай віддалений на проміжну частоту від першої гармоніки гетеродина, використовується для прийому корисного сигналу і називається основним каналом прийому, який розглянуто вище. Другий канал, який знаходиться на проміжній частоті від першої гармоніки гетеродина, є побічним і називається дзеркальним ПКП. Побічні канали прийому, що є результатом взаємодії частот вхідних сигналів з гармоніками гетеродина, спеціальних назв немає і називаються просто як комбінаційні побічні канали прийому. Комбінаційні ПКП описаного виду є лінійними каналами прийому. Лінійні ПКП найбільш сприйнятливі до перешкод, найбільш небезпечним серед них є дзеркальний ПКП. Однак розглянутий вид побічних каналів прийому не охоплює безліч комбінаційних каналів приймача. Вхідні сигнали на частотах, які після перетворенняне потрапляють у смугу пропускання тракту ПЧ, можуть на нелінійності змішувача утворити гармоніки, які, взаємодіючи з гармоніками гетеродина, створять частоти, що у смузі тракту ПЧ. Частоти каналів цього виду також відносять до комбінаційних ПКП, проте нелінійне перетворення вхідного сигналу не дозволяє розглядати їх як лінійні.
Побічні канали прийому на субгармоніка частот основного і дзеркального каналів, по суті, є різновидом нелінійних комбінаційних ПКП. Якщо вхідні сигнали на частотах, які є субгармоніками частот основного або дзеркального каналів прийому, мають достатній рівень, щоб утворити на нелінійності змішувача гармоніки, частоти яких збігаються з частотою основного або дзеркального каналу прийому, то вони будуть перетворені на смугу пропускання приймача і з'являться на виході приймача . Ці канали виділені, оскільки за інших рівних умов становлять найбільшу небезпеку з погляду можливих перешкод після лінійних ПКП. Менш небезпечними є комбінаційні ПКП, які утворюються внаслідок взаємодії гармонік вхідного сигналу та гармонік гетеродина з номером ³2.
Побічні канали прийому на проміжних частотах приймача обумовлені недостатньою вибірковістю преселектора. Хоча преселектор повинен придушувати перешкоди побічними каналами прийому, проте, як зазначалося раніше, забезпечити придушення перешкод фільтрами приймача вище 100 дБ дуже важко. Та й значення 100 дБ також досягається непросто. Незважаючи на те, що проміжні частоти зазвичай значно відрізняються від частоти, що приймається, досить потужні перешкоди можуть досягати тракту ПЧ приймача. У тракті ПЧ вони посилюються нарівні із сигналами, що надходять із виходу змішувача.
Побічний канал прийому має місце, якщовиконується умова
деfпк,fг,fпч - частоти побічного каналу, гетеродина та проміжна частота, відповідно;q,p– цілі числа як позитивні, і негативні (при цьомуpможе бути нулем).
З (8.7) можна знайти частоти побічних каналів прийому
. (8.8)
Вираз (8.8) дає нескінченну кількість побічних каналів прийому при різних поєднаннях p іq. При розв'язанні задач ЕМС та виборі значеньpтаqпотрібно брати до уваги, як формується ПЧ та ступінь небезпеки ПКП. У цьому сенсі число ПКП, що підлягають аналізу, повинні входити, в першу чергу, лінійні ПКП для обмеженого числа гармонік гетеродина, тобто ПКП, які відповідають значеннюq= 1.
У загальному випадку частота сигналу, що заважає, або його гармоніки не обов'язково повинна збігатися з частотою ПКП. Щоб перешкоду розглядати як потенційно небезпечну за ПКП достатньо, щоб вона потрапила в смугу тракту ПЧ, тобто має виконуватися співвідношення
деfi- частота сигналу, що заважає;Bпч - ширина смуги пропускання тракту ПЧ.
Властивість приймача реагувати на перешкоду по ПКП зазвичай називають сприйнятливістю приймача по побічному каналу прийому, хоча використовуються також терміни «виборчість за ПКП» або «придушення перешкод за ПКП». Термін «сприйнятливість» використовується замість терміна «чутливість», щоб підкреслити, що йдеться про перешкоду, яка надходить у приймач не за ОКП.
Чисельно сприйнятливість РПУ по ПКП визначають рівнем сигналу, що заважає, по ПКП на вході приймача, який на виході РПУ створює такий же відгук, як і корисний сигнал на частоті налаштування приймача, коли рівень корисного сигналу на вході РПУ дорівнює чутливості приймача. УСпецифікаціях РПУ цей параметр зазвичай виражають у децибелах щодо чутливості приймача. Представлений у такій формі цей параметр показує, наскільки децибел сигнал ПКП повинен бути більше сигналу ОКП, щоб на виході РПУ рівні обох сигналів були рівні. Або, навпаки, на скільки децибел на виході приймача сигнал, що пройшов ПКП, буде менше сигналу по ОКП, якщо їх рівні на вході приймача рівні. У специфікаціях РПУ вказують мінімальне значення сприйнятливості (ситуація найгіршого випадку). Найчастіше сприйнятливість по дзеркальному каналу наводять окремо. Наприклад, у специфікації можна зустріти таку фразу: придушення дзеркального каналу – щонайменше 60 дБ, інших побічних каналів – щонайменше 70 дБ. Іноді сприйнятливість у специфікаціях визначено однією цифрою всім ПКП.
Емпірична математична модель, що дозволяє отримати оцінку сприйнятливості приймача з ПКП в децибелах щодо милливатта, має вигляд [16]
де PR (f) - сприйнятливість приймача по ПКП на частотіf, дБм;PR(f0R) – чутливість приймача на частотіf0R, дБм;I– швидкість зміни сприйнятливості приймача, дБ/дек;J- постійне ослаблення за ПКП, дБ.
Цей вираз аналогічний до виразу (7.9), який використовується для оцінки середніх значень побічних випромінювань передавачів. Значення коефіцієнтівIіJ, що входять (8.9), знаходять шляхом статистичної обробки результатів вимірювань сприйнятливості приймачів по ПКП на безлічі приймачів. Модель (8.9) дозволяє отримати середнє значення сприйнятливості ПКП. Оскільки на безлічі приймачів сприйнятливість є випадковою величиною, то її характеризують не лише середнім значенням, а й середньоквадратичнимвідхиленням sR. Значення коефіцієнтівIтаJ, отримані за результатами вимірювань для приймачів діапазонів ВЧ, ОВЧ та УВЧ, а також значення sR, представлені в табл. 8.1 [16]. Зазначимо, що значенняIтаJ, наведені в табл. 8.1 дляf>f0R, справедливі для лінійних каналів прийому (q= 1). Якщо частота перешкоди вища за частоту налаштування приймача іq= 2, значенняJслід збільшити на 15 дБ, а дляq= 3 на 20 дБ.
Модель (8.9) може бути використана за відсутності даних про сприйнятливість приймача ПКП. Однак, якщо інформація про сприйнятливість приймача є, нехай навіть у описаній вище формі найгіршого випадку, то можна не вдаватися до моделі (8.9) і використовувати наявні дані.