Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) ( 58 ) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (58)

напряжение, амплитуда которого изменяется с частотой возникающих биений. Это напряжение детектируется полупроводниковым диодом. Нагрузкой его является контур LCk, настроенный на промежуточную частоту.

Последовательный контур ЕфСф настроен на частоту сигнала. Поэтому для колебаний данной частоты и для других колебаний, близких 1П0 частоте, он имеет малое сопротивление. Параллельный контур £"фС"ф для тех же частот имеет большое сопротивление. Ввиду этого высокочастотные составляющие тока детекгора не попадают в контур LkCk, & заыыкаются через последовательный контур ЕфСф. В то же время последовательный контур для перемен-

Клистрон

Объемный резонатор (разрядник


Выход к УПЧ

Рис. 2.182. Простая конструкция волноводного диодного преобразователя частоты:

i - разрядник; 2 - окно связи; 3 - волновод; 4 - детектор: 5 - гетеродин: 6 - штырь связи; 7 - емкость; в - поршень Мстройки

ной составляющей промежуточной частоты имеет очень большое сопротивление, а сопротивление параллельного контура для нее ничтожно мало. Поэтому составляющая тока прсмежуточной частоты проходит через контур LkCk и создает па нем напряжение этой частоты.

Вариант конструктивного выполнения волноводного диодного смесителя для трехсантиметрового диапазона изображен на рис. 2.182.

Высокочастотная энергия принимаемого сигнала поступает от разрядника / через окно 2 связи в отрезок прямоугольного волновода 3. Она распространяется к диодному детектору 4 в виде волны электромагнитного поля типа Ню.

Колебания от клистронного гетеродина 5 вводятся в отрезок волновода 3 с помощью штыря 6 связи. Клистрон монтируется непосредственно на широкой стенке волновода. Расстояние от штыря 6 клистрона до окна связи 2 равно нечетному числу чег-вертей волн. Поэтому энергия колебаний клистрона распространяется только в направлении детектора в виде волны электромагнитного подя типа Н(о.



в результате сложения двух колебаний, имеющих различные частоты, происходит образование результирующей электромагнитной волны, амплитуда которой изменяется с частотой биений. Эта волна распространяется к диодному детектору 4, расположенному параллельно узким стенкам волновода.

Для согласования входного сопротивления диода с волновым сопротивлением волновода применяется порщень 8 настройки. Он расположен от диода на расстоянии четверти волны результирующего электромагнитного поля. Под воздействием этого поля в цепи диода возникает ток, среднее значение которого изменяется с частотой биений.

> -2. +

Рис. 2.183. Схема двухтактного диодного преобразователя частоты

Нагрузкой диода является входной контур УПЧ, настроенный на промежуточную частоту. Он соединяется с диодом при помощи гибкого коаксиального фидера. Высокочастотные составляющие тока диода в фидер промежуточной частоты не поступают. Они замыкаются через небольшую емкость 7.

Для повышения чувствительности приемника сантиметрового диапазона необходимо, чтобы преобразователь частоты обладал малым уровнем внутренних шумов. Напряжение шумов на выходе преобразователя частоты создается антенной, входной цепью, полупроводниковым диодом и гетеродином. Если в качестве гетеродина используется отражательный клистрон, то в общем уровне шумов преобладают шумы, создаваемые гетеродином.

Для борьбы с шумом гетеродина на сантиметровых волнах часто применяется двухтактный диодный преобразователь частоты. Его принцип действия поясняется с помощью схемы, изображенной на рис. 2.183. В данной схеме имеются два полупроводниковых диода. Они включены так, что напряжение гетеродина «г воздействует на оба диода в одинаковой фазе, а напряжение сигнала «с приложено к ним в противофазе. Верхняя и нижняя половины схемы строго симметричны.

Допустим, что гетеродин работает, а сигнала нет («с=0). В этом случае происходит детектирование напряжения гетеродина. Но так как токи обоих диодов в кагушке £з протекают навстречу друг другу, то на выходе схемы напряжения нет. Таким образом, происходит компенсация любой гармоники гетеродина, а следовательно, и всех его шумовых составляющих.



Если же на входе схемы действует тйЛько один сигнал (гетеродин не работает), то диоды работают поочередно и, следовательно, происходит двухполупериодное детектирование сигнала. Однако на выходе схемы напряжения не будет, так как емкость С имеет значительную величину и ее сопротивление для частоты сигнала мцло.

Если в схеме действуют оба напряжения (сигнала и гетеродина), то в результате сложения напряжения гетеродина с напряжениями сигнала ие и Ug возникают биения, которые детектируются. Так как напряжение сигнала подводится к диодам в противофазе, то переменная составляющая промежуточной частоты проте-

Злектричес- f кое поле сигнала


Электрическое поле

колебаний

zemei

Рис. 2.184. Двухтактный преобразователь частоты с Т-об-разиым волноводным развет-вителем

Рис. 2.185. Конфигурация электрического поля сигнала в Т-образном волноводиом разветвн-теле

каст через диоды Д1 и Дг также в противофазе. Это означает, что в катущке La переменные составляющие промежуточной частоты обоих диодов протекают в одном направлении и, складываясь, наводят ЭДС в катущке £4. Контур LiC настроен на промежуточную частоту. Поэтому на выходе схемы действует напряжение промежуточной частоты Оно подается на управляющую сетку лампы первого каскада УПЧ.

Разобранная схема двухтактного преобразователя частогы на сантиметровых волнах конструктивно выполняется в виде двойного Т-образного волноводного разветвителя (рис. 2.184). Электромагнитное поле сигнала распространяется в волноводе / в виде волны типа Ню. Электрическое поле действует между широкими стенками волновода и, распространяясь по разветвлениям 3 н 4, достигает диодов с разностью фаз в 180° (рис. 2.185). Электромагнитное поле от гетеродина распространяется в волноводе 2 также в виде волны Ню. Распространяясь по разветвлениям 3 к 4, оно достигает диодов с разностью фаз, равной нулю.

Колебания промежуточной частоты от диодов по гибким коаксиальным фидерам поступают на двухтактную входную цепь УПЧ. Двухтактные преобразователи частоты часто называются балансными преобразователями.



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) ( 58 ) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86)