Радиоқабылдағыштардың сезімталдығын тексеру кезінде арнайы децибелдік шкалаларды практикалық қолдану. Пайда және сезімталдық Неліктен олар 1976 жылы радиолардың сезімталдығын төмендетті

Кез келген электронды құрылғы, тіпті стереорадио сияқты күрделірек, өндіруші оны заңды түрде сата алуы үшін арнайы талаптардың ұзақ тізімін қанағаттандыруы керек. Дегенмен, әдетте сатып алушыға техникалық сипаттамалар тізімінде берілген параметрлердің бір бөлігі ғана қол жетімді. Олардың ішінде әрқашан және ең алдымен - сезімталдық, содан кейін селективтілік, сигнал-шуыл қатынасы, сызықты емес бұрмалау коэффициенті және басқалар. Осы себептерге байланысты көп арналы AV қабылдағышты, классикалық тюнерді немесе автомобиль радиосын сатып алушы, кейінірек қабылдау сапасына өкінбеу үшін, болашақ сатып алуды бағалауға толық қарулы түрде жақындауы керек.

Сезімталдық

Шығу сигналының, шудың және стерео бөлудің кіріс сигнал деңгейіне тәуелділігі

Сезімталдық радиоқабылдағыштың әлсіз радиосигнал қабылдау қабілетін сипаттайды. Бұл белгіленген жағдайларда шығыстың қажетті деңгейін қамтамасыз ететін ең аз кіріс сигналы, әдетте сигналдың шуға қатынасы. Нұсқаулардағы параметрлер кестесін қараған кезде, өндірушілер сезімталдық туралы ең егжей-тегжейлі деректерді беретіні таң қалдырады: оның бес мәніне дейін өлшеу шарттарын анықтайтын түсініктемелер берілген. Мұнда және максималды сезімталдық, ал «стерео» және «моно» бірінші режиміндегі сезімталдық. Ең маңыздысы қайсысы? Ең алдымен неге назар аудару керек? Қандай құндылыққа қол жеткізу жоғары сапалы қабылдаудың кепілі бола алады? Әлде бәрі зұлымдықтан шығар?
Әдетте, сезімталдық мәні міндетті түрде болады, оны ГОСТ-қа ұқсас, қолдануға болатын сезімталдық деп атауға болады (кейбір фирмалар нұсқаудың орыс тіліндегі нұсқаларында оны нақты сезімталдық деп атайды) және мәннің алынғанын көрсетеді. IHF стандартына сәйкес өлшенеді. Бұл американдық стандарт FM сигнал қабылдағыштарын өлшеудің параметрлері мен шарттарын қарастырады және оның талаптарына сәйкес дБф-де көрсетілген сезімталдық мәндері беріледі. Біз dBf немесе орыс тіліндегі емлесі dBf 75 Ом жүктеме кезінде фемтоватқа сәйкес кернеуге қатысты децибелдегі сезімталдықты анықтайтын салыстырмалы шама екенін жазғанбыз. Шын мәнінде, фемтоваттың өзі - қуат шамалы, ватттан 10 -15 аз, яғни. 1 100000000000000-ға (миллион миллиардқа) бөлінген. Түсініктеменің анық болуы үшін біз μV және dBf сезімталдық мәндерін салыстыруды жеңілдететін номограмманы береміз.
Сезімталдық мәндерінің неге ерекшеленетінін түсіну үшін шығыс сигналының, шудың және кіріс сигнал деңгейіне бөлудің тәуелділігін көрсететін екінші суретке жүгінейік. Әрине, бұл нақты қабылдағыштың графиктері және басқа модельдер үшін ұқсас графиктер сандық мәндерде ерекшеленуі мүмкін, бірақ тәуелділік сипаты әрқашан сақталады.
Кейбір өндірушілер осы американдық стандарттың талаптарына көбінесе сәйкес келетін дәл өлшеу шарттарын (мысалы, 3% бұрмалау және 26 дБ сигнал-шу қатынасында) жай ғана айтады. Бұл сезімталдық қабылдағыштың әлсіз сигналды қабылдау қабілетін сипаттайды, оны ешқандай жағдайда музыкалық көз ретінде қарастыруға болмайды, тек дауыстық хабарламаларды қабылдауға арналған. Оның үстіне, бұл моносигнал қабылдау кезіндегі сезімталдық екені техникалық сипаттамаларда дерлік көрсетілмеген. Біздің графикте бұл сезімталдық A мәніне сәйкес келеді. Сіз музыканы сигнал-шуыл қатынасының әлдеқайда жоғарырақ болуымен ғана тыңдай аласыз және мұндай сезімталдық та берілген (бірақ барлық өндірушілер емес, біз ойластырылған оқырманның себебін шешуді ұсынамыз) , моно және стерео сигналды қабылдау үшін оның мәндерін бөлек көрсетеді. Олар оны тыныштандыру сезімталдығы немесе ағылшын нұсқауларында жай сезімталдық деп атайды. Кейде өлшеулер 46 дБ, кейде - 50 дБ сигнал-шу қатынасында жүргізіледі. Графикте оның 50 дБ сигнал-шу қатынасы үшін мәндері моно (B) және стерео (C) үшін белгіленген. С жағдайында талап етілетін сигнал-шуыл қатынасына (50 дБ) жеткенде, әлі де стерео бөлудің іс жүзінде жоқ екенін ескеріңіз. Шындығында, ұқсас сипаттамалары бар қабылдағыш 45 дБф-тен жоғары кіріс деңгейінде стерео сигналды қабылдай бастайды. Стерео сигналды жоғары сапалы қабылдау әрқашан үлкен қызығушылық тудырады. Тюнерлердің ең жақсы үлгілерінде сезімталдық (стерео, сигнал-шуыл қатынасы 50 дБ) 17 мкВ (36,1 дБф) аспайды, ал жоғары сапалы қабылдағышқа арналған массалық үлгілерде бұл сезімталдық 28–30-дан аспауы керек. мкВ. Еуропадағы неміс тілінде сөйлейтін елдердің нарығына бағытталған кейбір өндірушілер неміс стандарты (DIN) бойынша өлшенген сезімталдықты береді және өлшеу жағдайларындағы кейбір айырмашылықтарға байланысты бұл жағдайда оның мәндері 10-15 мкВ жоғары.

Сигнал мен шу қатынасы

Сезімталдықты талқылаудан белгілі болғандай, радиоқабылдағыштың шығысындағы сигналдың шуылға қатынасы қабылданған сигнал деңгейіне байланысты. Төмен деңгейлерде шу әдетте сигналды басуы мүмкін, яғни. одан үлкен болады. Бұл жиілік модуляциясы бар сигналды қабылдау ерекшеліктерінің бірі. Сондықтан сипаттамалар оның максималды мәніне жеткен кезде жеткілікті күшті сигнал үшін (әдетте шамамен 65 дБф) сигналдың шуға қатынасын береді. Моносигнал үшін ол шамамен 70 дБ, стерео үшін әдетте 5 дБ аз. Ең жақсы үлгілерде бұл қатынас 3-5 дБ жоғары болуы мүмкін.

Селективтілік

Радио қабылдау кезінде тек қажетті сигналды таңдап, барлық кедергілерді басу керек. Мұндай зиянды сигналдар жақын маңдағы радиостанциялардан болуы мүмкін. Аралық жиілік (IF) күшейткіші қажетті сигналды қабылдауға және қабылдағыштағы бейтаныс адамдарды басу үшін жауап береді, ал заманауи үлгілерде мұндай таңдау үшін керамикалық IF сүзгісі арнайы жауап береді. Мұндай сүзгі идеалды емес, яғни өткізу жолағындағы барлық сигналдарды мүлде бұрмалаусыз жіберетін және оның сыртындағы кедергілерді толығымен басатын сүзгі. Шекарада әрқашан белгілі бір жиілік диапазоны болады (көп болғанда, аз болғанда), онда қабылданған сигнал спектрінің құрамдас бөліктері әлдеқашан әлсіреген, бірақ кедергі әлі де жеткілікті түрде басылған жоқ. Теориялық тұрғыдан, FM сигналының спектрі өте кең және IF сүзгісінің өткізу қабілеттілігі үшін шамамен 400 кГц жалпы қабылданған мән қабылданған сигналдың сапасы (сызықсыз бұрмалану туралы төменде қараңыз) мен радио саны арасындағы ымыра болып табылады. бір-біріне кедергі жасамай тарату үшін бөлінген диапазонға сыйатын станциялар. Селективтілік, оның мәні сипаттамада берілген, қабылданғанға қатысты қажетсіз сигналдың қаншалықты әлсірегенін көрсетеді. 50 дБ жоғары мән, егер кедергі келтіретін сигналдың жиілігі пайдалы сигнал жиілігінен 300 кГц төмен және жоғары болса, жақсы деп саналады. Кейде әсерді күшейту үшін өндірушілер 400 кГц реттеу кезінде селективті мән береді, содан кейін мән тағы 10 децибелге тең болады.

Сызықты емес бұрмалану

Жиілік модуляциясы бар сигналдарды қабылдағыштағы сызықты емес бұрмалану деңгейі шығыс төмен жиілікті сатылардың тізбегіне ғана емес, сонымен қатар аралық жиіліктегі өткізу қабілеттілігіне де байланысты. Күрделі қабылдағыштарда сигналды қабылдау әлсіз болған жағдайда, бұрмалану мен қолайлы шу деңгейлері арасында ымыраға келу үшін ол айнымалы (көбінесе ауыстырылатын) болуы мүмкін. Бұрмаланудың төмен деңгейіне жету үшін FM сигналын дыбыстық сигналға түрлендіретін жиілік детекторының сипаттамасының сызықтық бөлімі кемінде 1 МГц болуы керек деп есептеледі. Егер біз мұны IF өткізу қабілеттілігімен салыстыратын болсақ, басқа параметрлер бойынша әбден лайықты құрылғылар үшін THD деңгейі неліктен 0,8% (стерео қабылдау режимінде) жетуі мүмкін екені белгілі болады. Ең жақсы қабылдағыштарда THD мәні моно сигнал үшін 0,1% және стерео сигнал үшін 0,15 аспайды.

Арналарды бөлу

Журнал беттерінде біз стерео қабылдаудың сапасын анықтайтын кейбір параметрлер туралы айттық, бірақ стереопанораманы дұрыс шығару үшін ең маңыздысы - қажетті арналарды бөлуге қол жеткізу. Біздің графикте бөлу басқа параметрлер сияқты қабылданған сигнал деңгейіне байланысты екенін көрсетеді. Сонымен қатар, ол IF жиілік жолының симметриясына да байланысты. 40 дБ мәні іс жүзінде шек болып табылады және 50-ші жылдардағы идеяларға сәйкес, стерео хабар тарату жүйелері дамыған кезде бұл жеткілікті. Тіпті өлшеу стерео модуляторлары көбірек бөлуді қамтамасыз етпейтінін ескеріңіз. Кейде стереодекодердің төмен сигнал-шу қатынасында жұмысын қамтамасыз ету үшін жоғары жиіліктерде бөлуді жасанды түрде азайту үшін автоматты түрде де, қолмен де белсендірілген арнайы схемалар қолданылады. Мұндай құрылғылар HIGH BLEND деп белгіленеді. Бұл шуды қолайлы деңгейге дейін азайтуға және стереопанорамада салыстырмалы түрде аз жоғалтуға мүмкіндік береді.

Басқа опциялар

Көбінесе техникалық сипаттамада 30 Гц - 15 кГц диапазонындағы шығыс сигналының біркелкі емес жиілік реакциясының мәні және IF басу көрсетіледі. Заманауи қабылдағыштар үшін диапазонның шеттерінде 3 дБ-ге дейін бітелуі бар модельдер бар болса да, ±1 дБ біркелкі еместігін жақсы деп санауға болады. Аралық жиілікті басу қызықты, себебі бұл жиіліктегі ықтимал кедергі қабылдау сапасына қатты әсер етеді. Бір мысал. Жиырма жыл бұрын, Кеңес Одағында әйгілі жапондық компанияның екі аралық жиілігі бар схемаға сәйкес жасалған қабылдағышы сатылымға шықты. Бұл схема балама қабылдау арналары үшін жақсы таңдауды қамтамасыз етеді. Алайда, бірінші (жоғары) аралық жиілік «Маяк» радиостанциясы Мәскеудегі VHF диапазонында тарататын жиілікке дәл сәйкес келетіндіктен, ол оны тек осында алды ...

Заманауи жабдықтағы радиоқабылдау бөлігі қарапайым болып көрінеді: жоғары жиілікті блок және жұп микросұлбалар

Жоғарыда айтылғандардың барлығы FM (немесе VHF) қабылдауына қатысты. AM диапазондары үшін (орта және ұзын толқындар), онда хабар тарату тек ақпараттық деп санауға болады, әдетте екі немесе үш параметрден аспайды: сезімталдық, селективтілік және сигнал-шуыл қатынасы. Сезімталдық антенна кірісінің терминалдарында өлшенсе, оның мәні мкВ-де беріледі. Алайда, көбінесе, барлық дерлік заманауи стационарлық қабылдағыштар мен тюнерлер циклдік антеннамен жабдықталғандықтан, мәндер тек ол үшін мкВ / м (метрге микроволь) көрсетіледі. Әдеттегі мән 300 - 400 мкВ/м, ал антеннаның электрлік кірісі үшін 30 - 40 мкВ. Көршілес арналардың таңдау мүмкіндігі (AM тарату кезінде бұл реттеу тек 9 кГц) сирек 30 дБ-ден асады, ал массалық қабылдағыштар 3-5 дБ аз мәндерге ие. Бұл ретте сигнал-шу қатынасы 100 мкВ/м ғана сигнал деңгейінде 50 дБ жеткілікті қолайлы мәнге жетеді.
Өкінішке орай, біз аналогтық қабылдағыштардың фонға бара жатқанын мойындауымыз керек, сондықтан айтарлықтай жеңілдетілген. Әдетте бұл ресивердегі жеке тақта (суретті қараңыз), онда РЖ кіріс блогы және бірнеше әмбебап микросұлбалар бар (суретті қараңыз). Әрине, мұндай жиынтық аналогтық сигналдың барлық өңдеуін (күшейтуді, анықтауды және декодтауды) қамтамасыз етеді, бірақ сапасы, біз көріп отырғандай, зардап шегеді. Біздің бақылауларымыз көрсеткендей, AV қабылдағыштардың әрбір жаңа буынымен өндірушілер өздерінің қабылдау бөлігіне азырақ және азырақ ақша бөледі. Көбінесе жаңа қабылдағыштар сәл нашаррақ параметрлерге және аз функцияларға ие. Екінші жағынан, сандық радионы қабылдауға арналған құрылғылар әлі де жеке блоктар ретінде қол жетімді және олардың сандық шығыстары үшін көптеген AV қабылдағыштардың соңғы үлгілерінде DAB ретінде белгіленген қосымша кіріс (оптикалық немесе коаксиалды) бар.

Сезімталдық радиоқабылдағыштың әлсіз сигналдарды қабылдау қабілетін білдіреді. Ол сигналдың шудан берілген асып кетуі үшін жетектің қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз ететін кіріс сигналының минималды мәнімен анықталады. Егер қабылдағыштың сезімталдығы өз шуымен шектелсе, оны нақты немесе шекті сезімталдық, шу көрсеткіші және шу температурасы арқылы бағалауға болады. Нағыз сезімталдықэмф мәніне тең. қабылдағыштың шығысындағы сигналдың кернеуі (қуаты) кедергінің кернеуінен (қуатынан) берілген саннан асатын антеннадағы сигналдың (номиналды қуаты). Егер сигнал қуаты қабылдағыштың сызықтық бөлігінің шығысындағы шудың қуатына тең болса - шектен тыс сезімталдық.

Радиоқабылдағыштың сезімталдығы оның кірісіне берілген ішкі және сыртқы шу және эмф кедергі деңгейімен анықталады, оның мәні

emf қайда радиоқабылдағыштың сипаттамаларына сырттан әсер етуінен болатын шу мен кедергілер;

– э.ф.с. радиоқабылдағыштың кірісіне берілген меншікті шу мен кедергі.

Жиілік диапазонындағы радиоқабылдағыштың сезімталдығына сыртқы шудың әсері әртүрлі және олардың пайда болу себептеріне байланысты. 100 МГц-ке дейінгі жұмыс жиілігінде қаладағы өнеркәсіптік кедергілердің орташа деңгейі ең үлкен әсер етеді (1.7-сурет). Бұл диапазонда атмосфералық, найзағай және ғарыштық құбылыстардан туындаған кедергілер де үлкен әсер етеді. e.m.f. жалпы құны. антеннада туындайтын кедергі өрнекпен анықталады

жеке ЭҚК көздері қайда. кедергі.

e.m.f. жалпы құны. кедергілерді деректерден анықтауға болады (1.7-сурет), мұнда олардың жиілікке тәуелділіктері 1 кГц тиімді шу өткізу жолағында берілген.

Сәйкес антеннада туындаған сыртқы кедергі деңгейі өрнекпен анықталады

мұндағы – мкВ/м-дегі антеннада туындаған кедергінің жалпы мәні;

метрдегі тиімді антенна биіктігі болып табылады;

кГц-дегі радиоқабылдағыштың шу өткізу қабілеті.

100 МГц жоғары жиілік диапазонында кедергінің негізгі түрі радиоқабылдағыштың ішкі шуы мен антенна шуы болып табылады. Антенна шуы ғарыш кеңістігінен, жер атмосферасынан және оның бетінен шу радиациясын қабылдауға, сондай-ақ жоғалтуға төзімділіктің термиялық шуылына байланысты. r n антенналар. Инженерлік тәжірибеде антеннаның кедергісінде индукцияланған ЭҚК антенна шуы ретінде қабылданады РЖәне антеннаның тиімді шу температурасы деп аталатын мәнге дейін қызады Т A. Индукцияланған шу мен кедергіні ескере отырып, реттелген антеннаның эквивалентті тізбегі суретте көрсетілген (1.8-сурет).

Күріш. 1.8 - Бапталған антеннаның эквивалентті тізбегі

Антеннадағы шу деңгейі Nyquist формуласымен анықталады

қайда к– Больцман тұрақтысы 1,38×10 тең - 23 Дж/град;

П W – радиоқабылдағыштың шу жолағы;

Т A - антеннаның абсолютті температурасы Кімге 0 .

Температура мәні Т A антенна үлгісінің пішініне, радиоқабылдау аймағында жұмыс істейтін шу көздерінің сипатына, жұмыс жиілігі диапазонына (1.9-сурет) және т.б.

Күріш. 1.9 - Қабылдаушы антеннаның шу температурасының жиілікке тәуелділігі (1 - максимум; 2 - ең аз)

Радиоқабылдағыштың сәйкес кірісіне келетін антеннаның шу күші (1.14) мәнімен анықталады және оған тең

Радиоқабылдағыштың шекті сезімталдығы мен шу қасиеттерін бағалау үшін шу фигурасы түсінігі қолданылады Н, стандартты өлшеу жағдайында оның кірісіндегі осы қатынаспен салыстырғанда сызықтық жолдың шығысындағы сигнал-шу қатынасының төмендеу дәрежесі ретінде анықталады.

кірістегі сигнал қуаты қайда;

кезіндегі эквивалентті генератордың кедергісінің термиялық шуына байланысты бөлінген қуат Т 0 = 290K0;

– шу коэффициентін анықтау кезінде сызықтық жолдың шығысындағы шу күші;

– радиоқабылдағыш жолының сызықтық жолының шығысындағы сигнал қуаты.

Сызықтық жол қабылдағыш РЖ жолының детекторға дейінгі барлық каскадтарын білдіреді.

Сызықтық жолдың шығысында берілген сигнал-шу қатынасы үшін сәйкестік режимінде метр және одан аз толқын ұзындығы диапазонындағы қабылдау құрылғысының сезімталдығы мына өрнекпен анықталады:

антеннаның салыстырмалы шу температурасы қайда;

Т 0 – стандартты температура (290 К);

– қабылдағыш шуының көрсеткіші (1.16);

– қабылдағыштың сызықтық жолының шығысындағы ажырату коэффициенті.

Кернеу бірліктерімен:

қайда r A – антеннаның кедергісі (антенна эквиваленті).

Қабылдаушы құрылғыға қойылатын талаптарды шу қасиеттері бойынша анықтау кезінде іс жүзінде олар рұқсат етілген шу көрсеткішін анықтайды.

LW, MW және HF диапазонында, егер антеннада индукцияланған ЭҚК орнатылған болса:

Сезімталдық сигнал өрісінің күшімен анықталса

Метр және одан аз толқын ұзындығы үшін:

қайда Қ rf – фидер желісінің қуат беру коэффициенті (толқын өткізгіш).

Алдыңғы өрнектерді талдау негізінде келесі қорытынды жасауға болады:

1. Егер антеннадағы кедергі деңгейі қабылдағыштың шу деңгейінен жоғары болса, онда қабылдағыштың шу параметрлеріне ешқандай талаптар қойылмайды.

2. 100 МГц-тен жоғары жиілік диапазонында қабылдағыштың шу көрсеткішін, өткізу қабілеттілігін және т.б. азайту шараларын қабылдау қажет.

3. 1 ГГц-тен жоғары жиіліктерде сыртқы шу деңгейін ескермеуге болады.

Ең қарапайым тапсырма - сигналдары жеткілікті күшті жергілікті станцияларды қабылдау, тіпті қарапайым шағын құбырлы қабылдағыш оларды жоғары дыбыс деңгейінде қабылдап, ойната алады. Қашықтағы радиостанциялардан хабарларды қабылдау әлдеқайда қиын, олардан кейде өте әлсіз сигналдар қабылдау орнына жетеді. Содан кейін күрделірек қабылдағыш қажет.

Әлсіз сигналдарды қабылдау мүмкіндігі деп аталатын параметрлермен сипатталады қабылдағыштың сезімталдығы. Қабылдаған станция сигналдары неғұрлым әлсіз болса, оларды қабылдау үшін қабылдағыш соғұрлым сезімтал болуы керек.

Қабылдағыштың сезімталдығы оның кірісіндегі сигнал кернеуімен бағаланады, бұл кезде қабылдағыштың шығысында оған орнатылған қуат алынады. Бұл үшін қажетті сигнал кернеуі неғұрлым төмен болса, қабылдағыш соғұрлым сезімтал болады. Бірақ қабылдағыштың кірісіндегі кернеу антеннадан келеді, онда электр қозғаушы күш (ЭМҚ) радиостанциялардан келетін сигналдармен қозғалады. Әрине, антеннаның қабылдағыштың кірісіне беретін кернеуі осыдан біршама аз e. д.с., е бөлігінен бері. д.с. антеннаның өзінде тұтынылады (бұл сыртқы тізбекке берілген гальваникалық аккумулятордың кернеуі әрқашан осы аккумулятор әзірлеген ЭҚК-ден аз болатынына ұқсайды). Сондықтан, астында Қабылдағыштың сезімталдығын e мәні деп түсіну керек. д.с. антеннада, оның шығысында оған орнатылған қуат алынады.

Сезімталдық микровольтпен (μV) өлшенеді. Қажетті шығыс қуатын алу үшін қабылдағыштың кірісіне қаншалықты аз микровольтты қолдану керек болса, соғұрлым жақсы немесе жиі айтылғандай, оның сезімталдығы соғұрлым жоғары болады. Қабылдағыштың кірісіндегі сигнал кернеуі қабылдағыштың әртүрлі кезеңдерінде күшейетіндіктен және қажетті мәнге жеткеннен кейін шығыс шамының басқару торына түсетіндіктен, қабылдағыштың сезімталдығы оның барлық күштерінің жалпы күшейтуімен анықталады. кезеңдері. Сондықтан қабылдағыш неғұрлым сезімтал болса, соғұрлым оның күшейту кезеңдері көп болады.

Қабылдағыштың сезімталдығы диапазонның әртүрлі нүктелерінде бірдей емес. Схема мен дизайнға байланысты ол біркелкі немесе біркелкі болуы мүмкін. Суретте. 1 мысал ретінде өнеркәсіптік қабылдағыштардың бірінің сезімталдығын сипаттайтын диаграмманы көрсетеді. Өлшеу жүргізілген жиіліктер (кГц) көлденең ось бойымен, ал сезімталдық (μV) тік ось бойымен, сезімталдық мәндері жоғарыдан төмен қарай сызылады. Диаграмманы құрудың бұл әдісі оны көрнекі етеді (қисық нүктелері неғұрлым жоғары болса, қабылдағыштың сезімталдығы соғұрлым жоғары болады).

Егер қабылдағыштың тізбегі жеткілікті мұқият өңделмеген болса және оны реттеу дұрыс жасалмаса, онда қабылдағыштың сезімталдығы диапазонда өте біркелкі емес болуы мүмкін, мысалы, ішкі бөліктің жоғары жиілікті соңында жоғары. диапазонында және оның төменгі жиілігінде күрт төмендейді немесе керісінше. Мұндай біркелкі емес қабылдағыштың кемшілігі болар еді, өйткені жақсы қабылдағыштың бір ішкі диапазондағы және одан да жақсырақ – қабылданған жиіліктердің барлық диапазонында сезімталдығы азды-көпті тұрақты болып қалуы керек.

ГОСТ бойынша 1-ші массалық қабылдағыштар үшін сезімталдық барлық диапазондар бойынша 50 микровольттан кем болмауы керек, 2-сыныптағы қабылдағыштар үшін - ұзын және орташа толқындар үшін 200 микровольттан кем емес және қысқа толқындар үшін 300 микровольттан кем болмауы керек. , 3-ші сыныпты желінің қабылдағыштары үшін - ұзын және орташа толқындарда 300 микровольттан кем емес және қысқа толқындарда 500 микровольттан кем емес, 3-сыныптағы батарея қабылдағыштар үшін - барлық диапазондарда 400 микровольттан кем емес.

Күшейткіштің сезімталдығы күшейтуге байланысты: ол күшейтуден жоғары. Дегенмен, радиоқабылдағыштың сезімталдығы оның қабылданған сигналдарды күшейту қабілетімен ғана анықталмайды. Егер мұндай құрылғы мүлдем үнсіз болса, онда оның сезімталдығы тек қабылданған радиосигналдарды күшейту мүмкіндігімен анықталды. Антеннаны радиостанциядан ажыратып, дыбыс деңгейін реттеуді максималды мәнге орнатыңыз: динамикалық динамиктің басында құм құйылған немесе ұсақ түйіршіктердің дыбысын еске түсіретін дыбыс пайда болады. Бұл радионың өз шуы. Ол радиоқабылдағыштың нақты сезімталдық шегін белгілейді. Өйткені, сіз тек қабылданған сигналды ести аласыз, оның көлемі шудың көлемінен кем болмайды. Трансляцияда радиохабардың дыбыс деңгейі радиоқабылдағыштың шығысындағы шу деңгейінен 20 дБ (10 есе), ал VHF диапазонында 26 дБ (20 есе) жоғары болуы керек деп қабылданған.

Радиоқабылдағыш шуының негізгі себебі - электр зарядталған бөлшектердің термиялық хаотикалық қозғалысы. Резисторлар, транзисторлар, вакуумдық түтіктер, тербелмелі тізбектер, тіпті сымдар, қысқасы, антеннадан дауыс зорайтқыштың басына дейінгі бүкіл радиоқабылдағыш шу тудырады. Антеннаның, кіріс құрылғысының және бірінші күшейту сатысының шуы әсіресе қауіпті, өйткені ол қабылдағыштың барлық басқа сатыларымен күшейтіледі. Олар кең жиілік диапазоны бар шу мен өнеркәсіптік кедергілерді жасайды, сондықтан қабылдағыштың өткізу қабілетіне, қуатты радиостанциялардың сигналдарына, сондай-ақ күннен және тіпті Галактикадан радио сәулеленуді тудырады. Барлық шулар қабылданған сигналдың үстіне қойылады және қабылдағыштың нақты сезімталдығын төмендетеді. Сондықтан сезімталдық әдетте IF шығысында көрсетілген сигнал-шуыл қатынасын қамтамасыз ететін кіріс сигналының ең төменгі деңгейімен сипатталады. Дегенмен, радиоәуесқойлар тәжірибесінде, сондай-ақ хабар тарату қабылдағыштарының параметрлерін өлшеу кезінде сезімталдық көбінесе қабылдағыш кірісіндегі сигналдың ең төменгі деңгейімен сипатталады, ол берілген сигналдан шуға 50 мВт стандартты қабылдағыш шығыс қуатын қамтамасыз етеді. қатынасы және максималды UHF күшейту, яғни шу да UZCH ескеріледі.

Стандартты қуат ретінде 50 немесе 5 мВт қабылданады - максималды шығыс қуаты 150 мВт-қа дейінгі қабылдағыш үшін. Дегенмен, қуатты тікелей өлшеу ыңғайсыз, сондықтан шығыс кернеуі өлшенеді. Дауыс зорайтқыштың дауыс катушкасының номиналды кедергісін білу (ол дауыс зорайтқыштың техникалық құжаттамасында көрсетілген), Uout = формуласы бойынша. ~~ v PRkom немесе суреттегі графикке сәйкес. 61, сіз 50 мВт қуатқа сәйкес шығыс кернеуін анықтай аласыз.

Күріш. 61. Шығу кернеуінің дауыс катушкасының кедергісіне тәуелділігі

Нақты сезімталдық қабылдағыштың антенналық кірісіне бөгде сигналдардың бағытталуын болдырмайтын экрандалған камерада өлшенеді. Әуесқойлық жағдайда мұндай камераның рөлін белгілі бір дәрежеде қабырғалары металл арматурамен тесілген заманауи панельдік үйдегі бөлме атқара алады. Жоғары жиілікті сигнал радиоқабылдағыштың кірісіне ГСС-тен сәйкестік құрылғы арқылы беріледі. Бұл жағдайда генератордың шығысын қабылдағыштың кірісімен сәйкестендіру сапасы шешуші рөл атқарады. (Антеннаның эквивалентті тізбектері 57-суретте көрсетілген.) Сыртқы бөлгішті пайдаланған кезде GSS-6 (G4-1) генераторының шығыс кедергісі осы бөлгіштің ішкі кедергісіне тең: «10» терминалында – 80 Ом, «1» терминалында - 8 Ом, қысқышта «0,1» - 0,8 Ом. Жалған антеннаны сыртқы бөлгіштің «10» терминалына қосқанда, резистор Р 3 жоқ болуы мүмкін; антеннаның эквивалентін тікелей GSS-6 генераторының шығыс розеткасына (бөлек бөлгіш) қосқанда да солай болады. Сыртқы бөлгіштің «1» терминалына эквивалентті қосу кезінде резистордың кедергісі Р 3 80 - 8 = 72 Ом болуы керек, «0,1» терминалына қосылған кезде 80 - 0,8 = 79,2 Ом. VHF диапазонында сезімталдықты өлшеу кезінде GSS шығыс кедергісі әдетте 75 Ом құрайды, сондықтан антеннаның эквивалентін пайдалану керек, оның схемасы күріш. 57, г (қосымша кедергілерсіз). Өріс генераторын пайдалану кезінде (58-суретті қараңыз) жақтау сыртқы бөлгішке емес, генератордың шығыс розеткасына қосылуы керек. Баламалы антенна мұқият қорғалған болуы керек, радиоқабылдағыштың антенна кірісіне тікелей орналастырылуы және оған стандартты қосқышпен қосылуы керек. Эквиваленттің экраны қабылдағыштың «Жер» терминалына ұзындығы 10 - 20 мм өткізгішпен, ал генератордың сыртқы бөлгіші қысқа өткізгіштермен эквивалентке қосылған. Осы жағдайларда ғана қабылдағыштың сезімталдығын жеткілікті дәлдікпен өлшеуге болады.

Айнымалы кернеудің орташа квадраттық мәніне жауап беретін шығыс индикаторы немесе жақсырақ электронды вольтметр динамик басының дауыс катушкасына немесе оның эквивалентіне қосылған. Толқын пішіні хаотикалық болатын шу кернеуін өлшеу кезінде амплитудаға немесе орташа түзетілген кернеуге жауап беретін вольтметрді калибрлеу дұрыс болмайды. Бірақ сіз қарапайым вольтметрді пайдалана аласыз, өйткені сезімталдықты өлшеу қатесі негізінен GSS шығыс кернеуін анықтау дәлдігіне байланысты, ол сирек 10% -дан жақсы.

Өлшеу диапазонның үш нүктесінде жүргізіледі: шеттерде және ортасында. Ресивер қажетті жиілікке реттеледі, ал дыбыс деңгейін басқару максималды деңгейге орнатылады (IF өткізу жолағын басқаруы ең кең диапазонның күйіне орнатылады; дыбысты басқару элементтеріне де қатысты). GSS жиілігі 1000 Гц және тереңдігі 30% болатын AM қамтиды. ГСС радиоқабылдағыштың жиілігіне шығыс индикаторының көрсеткісінің максималды ауытқуына сәйкес реттеледі. Содан кейін GSS шығыс кернеуінің деңгейі шығыс индикаторы стандартты шығыс қуатына сәйкес кернеуді бекітетін етіп реттеледі. Қабылдағыштың сезімталдығы аттенюатор шкаласынан алынған GSS шығыс кернеуіне (микровольтпен) тең болады.

Әрі қарай олар бұл нақты сезімталдық па, яғни берілген сигнал-шуыл қатынасына сәйкес келе ме, соны анықтайды. Өйткені, шығыс индикаторы сигнал кернеулерінің қосындысы болып табылатын нәтиже кернеуін өлшейді U e, шу У м және сыртқы кедергі U p. Бұл құрамдастарды өлшеу үшін GSS модуляциясы өшіріледі. Бұл жағдайда шығыс индикаторларының көрсеткіштері айтарлықтай төмендейді және мәнге сәйкес келеді ( У 2 м+ У 2 n) -2 , өйткені бұл уақытта GSS сигналынан қабылдағыш детекторының жүктемесінде дыбыс жиілігінің кернеуі жоқ. Содан кейін қабылдағыштың ішкі шуының кернеуі өлшенеді, ол үшін қабылдағыштың антенналық кірісі тұйықталған. Енді сыртқы кедергі ресиверге енбейді, шығыс индикаторының көрсеткіштері тек ішкі шу арқылы анықталады. қатынасын есептеңдер ( У 2 м+ У 2 u/ У м ) -2 . Егер ол қажетті сигнал-шу қатынасынан кем дегенде 4 есе аз болса, онда сыртқы кедергі әрекеті U n ескерілмейді және бұрын алынған сезімталдық мәні қабылдағыштың нақты сезімталдығы болып табылады. Егер бұл қатынас берілгеннен көп болса, онда бұл қабылдағыштың шуын азайту керек дегенді білдіреді. Мұны істеу үшін ресивердің күшейтуін азайтыңыз, мысалы, UZCH реттегішімен, қабылдағыштың антенна кірісін жауып, кернеуді өлшеңіз. У м ішкі шу. Содан кейін қабылдағыштың дыбыс деңгейін реттейтін позициясын өзгертпестен, антеннаның кірісі ашылады, GSS-де модуляция қосылады және оның шығыс кернеуі ресивердің шығыс индикаторы 50 мВт стандартты шығыс қуатына сәйкес кернеуді белгілегенше реттеледі. . Жаңа қарым-қатынасты анықтаңыз U e! У м немесе кедергі кернеуін ескеретін өрнек U n– Егер ол берілген мәнге сәйкес келсе, онда қабылдағыштың нақты сезімталдығының мәні алынады. Егер ол қайтадан көрсетілгеннен нашар болса, қабылдағыштың күшеюі қайтадан төмендейді және т.б.

FM бар VHF хабар тарату қабылдағыштарының сезімталдығын өлшеу кезінде ТСС келесі FM параметрлерін қамтамасыз етуі керек: модуляция жиілігі 1000 Гц, жиілік ауытқуы (бұрылмалы өткізу қабілеттілігі) 15 кГц.

Радиоқабылдағыштың сезімталдығы қандай болуы керек? Бұл оның мақсаты мен класына байланысты. Әуесқойлар ЖЖ радиобайланыстарына арналған қабылдағыштар өте жоғары сезімталдыққа ие (шамамен 1 - 3 мкВ). Бұл кәдімгі антеннамен жұмыс істейтін қабылдағыштың максималды сезімталдығы, өйткені ол қабылдайтын сыртқы кедергі тым үлкен. DV, SV және KB диапазонындағы ең жоғары класты хабар тарату қабылдағыштарының сезімталдығы 50 мкВ, ал төменгі сыныптар үшін 200 - 300 мкВ. Қабылдау ішкі магниттік антеннада жүзеге асырылса, қабылдағыштың сезімталдығы 1 - 3 мВ / м диапазонында болуы керек. VHF диапазонындағы хабар тарату қабылдағыштарының сезімталдығы 10 - 30 мкВ, ал ең жоғары класты хабар тарату қабылдағыштар үшін, тіпті 5 мкВ.

Көбінесе өлшеулер шамадан тыс нәтиже беретінін ескеріңіз, яғни қабылдағыштың нақты сезімталдығы аспаптар көрсеткеннен нашар. Өлшеу қателігінің негізгі көзі, әсіресе сезімтал қабылдағыштар үшін, жалған антеннадан басқа қабылдағыш кірісіндегі сигналдың енуі. Және тағы бір ескертпе: егер сезімталдықты өлшеу өте төмен нәтиже берсе, сонымен қатар диапазон бойынша үлкен сезімталдықтың біркелкі еместігі анықталса және жеке қабылдағыш блоктарының күшейтулерінің алдын ала өлшеулері қалыпты жұмысты көрсетсе, онда сезімталдықтың төмен болуының себебі. супергетеродиндік қабылдағыш, ең алдымен, кіріс және гетеродин параметрлерінің контурларының нашар жұптасуы болуы мүмкін.

Қабылдағыштың сезімталдығыәлсіз сигналдарды қабылдау қабілетін сипаттайды. Сезімталдық қабылдау антеннасының эквивалентіндегі модуляцияланған сигналдың минималды ЭҚК-і немесе өрістің минималды күшімен сандық түрде анықталады; қабылдағыш кірісіндегі минималды сигнал күші. Бірінші жағдай ашық антеннамен жұмыс істейтін LF-VHF қабылдағыштары үшін тән: ең төменгі өріс күші магниттік және қамшы антенналарды пайдалану кезінде сезімталдықты бағалау үшін қолданылады; екінші жағдай негізінен UHF және микротолқынды қабылдағыштарға тән.

Айырмау:

1) Шектеулі сезімталдыққа ие болыңыз.

Бұл кедергі қабылдауға аз әсер еткенде, жеткілікті күшті сигналдарды қабылдайтын қабылдағыштарға тән. Ол берілген шығыс қуатта анықталады. Аналогтық сигнал қабылдағыштар үшін бар номиналды және қалыптышығыс қуаттары.

Номиналды қуат -сызықтық емес бұрмалану коэффициенті белгіленген нормадан аз болғанда кіріс сигналының модуляция тереңдігінің 100 пайызына сәйкес келетін максималды шығыс қуаты.

қалыпты қуатмодуляция тереңдігінің 30 пайызына сәйкес келеді және номиналдың 10 пайызын құрайды. Бұл AM модуляцияларымен байланысты мәселе.

2) нақты сезімталдық.

Ол өз шуының әсерін ескереді және қабылдағыш шығысындағы шудың берілген асып кетуі үшін қабылдағыш кірісіндегі сигналдың минималды деңгейімен анықталады.

h – шығыс сигналындағы сигналдың шуылға қатынасы.

Қабылдағыштың сезімталдығы оның K күшейтуіне, антеннаның кірісіне дейін төмендеген ішкі шу деңгейіне және қажетті артық h 2 В с. Ашық антеннаның эквивалентіне қосылған АМ сигнал қабылдағыштың сезімталдығына осы факторлардың әсерін қарастырайық. Қабылдаушы табысы:

K \u003d U out / mU A C,

мұндағы m – сигнал модуляциясының коэффициенті; U A C - антеннаның эквивалентіндегі сигналдың тасымалдаушы жиілігінің тиімді кернеуі. К өскен сайын өсумен шектелген сезімталдық артады.

Нақты сезімталдықты анықтау үшін K шығысындағы шу деңгейіне қалай әсер ететінін анықтау қажет. Біз нақты шулы қабылдағышты шуылсыз қабылдағышты өзінің кірісіне дейін төмендетілген U w.pr меншікті шу генераторымен ауыстырамыз, ол U w e.A антенна эквивалентінің шу генераторымен бірге жалпы шу кернеуінің генераторын құрайды. U w.A.∑, қабылдағыштың өткізу жолағындағы тиімді кернеуі бар антенна эквивалентіне дейін төмендетілді.

U sh.e.A =

Егер U w.out \u003d K U w.A.∑ болса, онда U A0 / U w.A.∑ \u003d U C out / m U w.out. Антеннаның эквивалентінде h out =(U s /U w) шығуы берілген болса, h A =U A 0 / U w.A.∑ сигналының асып кетуін қамтамасыз ету қажет. Осыдан нақты сезімталдық U A 0 P ≥h A U w.A.∑ .

Нақты сезімталдық K-ға тәуелді емес және қабылдағыштың ішкі шуымен анықталады.

3) Шекті сезімталдық. n 2 =1 кезіндегі кіріс сигналының деңгейімен анықталады

Сезімталдыққа әсер ететін факторлар:

1) K us аналогтық бөлігінің кірісі

2) Антенна шуының жалпы кернеуі U m A ∑

3) h 2 рұқсат етілген сигнал-шуыл қатынасы.

Олардың AM қабылдағыштың сезімталдығына әсерін қарастырыңыз:

U out \u003d K us *m * U ∆ c

Шулы қабылдағыш үлгісін қарастырыңыз:

U ША∑ =

U Shout \u003d K us * U ShA ∑ сондықтан:

U нақты сезімталдық \u003d h A * U ША∑

Дәріс 6

Термиялық шу

Омдық кедергісі бар кез келген тізбек термиялық шудың көзі болып табылады. Бұл заряд тасымалдаушылардың (электрондар) санының артуына байланысты.

– шу ағыны

Қарсылық,

B - Больцман тұрақтысы,

Кельвиндегі T-температурасы,

Р-диапазоны Гц

Шулар тек белсенді қарсылықпен байланысты, өйткені олар электрондардың жылулық ауытқуымен байланысты.

Радиотехникалық жүйелердегі қуатты өлшеу бірлігі:

R=50 Ом жүктеме кезінде дБм-1дБ/1мВт

50 Ом жүйелердегі абсолютті шу деңгейі -174 дБм/Гц.

Резонанстық тізбекті қарастырайық:

Бөлме температурасында кернеуді эмпирикалық формула арқылы есептеуге болады:

бұл формулада:

Шу температурасы.

Антеннадағы термиялық шудың рөлі маңызды емес. Негізінен ондағы шудың көзі ЭМ сәулеленудің сыртқы көздері болып табылады. Антеннаға сыртқы шу көздерінің үлесі келесідей бағаланады:

A - антенна шуының температурасы- кедергісі R A бар жалған антеннаның термиялық шу деңгейі антенна кірісінен өлшенген шу деңгейіне тең болуы үшін оны қыздыру керек температура. T A антенналарды салыстыруға мүмкіндік береді. Қабылдағыштағы шудың көзі белсенді кедергілерден басқа транзисторлар болып табылады. Олар шуға төзімділікпен сипатталады:

Өрістік транзисторлар үшін ол ондаған омға тең.

T w \u003d (W-1) T,

Шу температурасыкіріске қайта есептелген квадрипольдің ішкі шуын сипаттайды. Бұл мән квадрипольдің ішкі шуының термиялық эквиваленті болып табылады және антеннаның эквивалентінің қанша градусқа қыздырылуы керек екенін көрсетеді, осылайша одан туындаған шығыс шу ішкі шуға тең болады. Шу температурасының концепциясы шуыл көрсеткіші 1-ге жақын төмен шулы күшейткіштерге ыңғайлы түрде қолданылады. Мысалы, W=1,1 кезінде бізде T e 30K. Көп сатылы құрылғының шу температурасы:

Шу коэффициенті және құрылғының шу температурасы негізінен бірінші төртполюстердің қасиеттерімен анықталады. Кейінгі каскадтардың әсері неғұрлым аз болса, алдыңғылардың қуат алуы соғұрлым көп болады. Шу көрсеткіші аз болуы үшін бірінші кезеңдерді төмен шумен және үлкен қуат беру коэффициенттерімен орындау қажет.

Өрістік транзистор.

=(0,6…0,75)/с

S - бақыланатын сипаттаманың тіктігі.

Кез келген сигнал көзі шудың көзі болып табылады. Сәйкес келетін жүктемеге көз беретін сигналдың күші деп аталады бағаланған (макс).

Көздің номиналды шу қуаты көз кедергісіне тәуелсіз. Көздің шу қасиеттерін бағалау үшін сигналдың орташа қуатының шудың орташа қуатына қатынасы қолданылады. Сигнал квадриполь арқылы өткенде сигнал көзінің шуылына төртполюстің меншікті шуының қосылуына байланысты сигнал-шуыл қатынасы өзгереді (төмендейді).

Төрт полюстегі шудың қасиеттері сипатталады шу фигурасы, бұл кірістегі сигнал-шу қатынасымен салыстырғанда шығыстағы сигнал-шу қатынасы қанша есе төмендегенін көрсетеді.

W-шу факторы. көзқарас болып табылады

K p – тасымалдау коэффициенті

1) шусыз идеалды квадриполь үшін W=1. Шулы W>1 үшін.

2) Шу фигурасының сипаттамасын тек сызықты емес құрылғылар үшін пайдалануға болады.

3) Пассивті квадриполдар үшін олар сигнал көзімен үйлестірілгенде, шу көрсеткіші W = 1 / K p.

Мысалы:

Төрт полюстің шығысындағы қуаттың спектрлік тығыздығын табыңыз.

Қабылдағыштың әрбір сатысының шуының кірістегі шу деңгейіне қосқан үлесін бағалау ыңғайлы болу үшін қабылдағыштың өзі шу жасамайды, тек шуды күшейтеді деп есептей отырып, барлық шулар қабылдағыштың кірісіне жатқызылады. .

Дәріс 7

Шуға сезімталдықрадиоқабылдағыш (ішкі шумен шектелген сезімталдық) – антеннадағы минималды қажетті сигнал қуатымен сипатталатын шама, бұл кезде сызықтық жолдың шығысында берілген сигнал-шуыл қатынасы қамтамасыз етіледі. Rx жолының жолы демодулятор алдында аяқталады.

тұжырымдамасы шу фигурасытек сызықтық құрылғы үшін пайдалануға болады; қабылдағышта бұл детекторға апаратын жол. Пассивті төрт терминалды желінің шу көрсеткіші (мысалы, антенналық фидер), ол сигнал көзімен және жүктемемен келісілген кезде, қуат беру коэффициентімен анықталады.

W \u003d 1 / K p - шу көрсеткіші

Пассивті тізбектегі шығындармен K p<1, Ш>1

Шуды шығыс сигналымен салыстыру үшін қабылдағыштың өзі шу жасамайды, тек кіріс шуды күшейтеді деп есептей отырып, барлық шуды кіріске жатқызу ыңғайлы.

Әрқайсысы K p i қуат беру коэффициентімен және W i шу фигурасымен сипатталатын тізбектей жалғанған төртполюстерден сызықтық жолдың шу фигурасын табайық. Төрт полюстердің түйіскен жеріндегі сәйкессіздік коэффициенті η 1 , η 2, ... η n белгілі болсын делік.

Шығудағы бірінші квадрипольдің шу күші:

Әрбір дәйекті квадрипольдың шуы алдыңғылардан басқа барлық кезеңдер бойынша күшейтіледі. Соңында біз аламыз:

t A – салыстырмалы шу температурасы




.

- Rx белгілі шу көрсеткішінен қабылдағыштың сезімталдығын есептеуге арналған өрнек, қабылдау өткізу қабілеттілігі, P, антенна кірісінің кедергісі r a , антеннаның салыстырмалы шу температурасы t A .

Тапсырма:ені 20 кГц өткізу қабілеті 50 Ом қабылдағыштың сезімталдығын табыңыз, шығысындағы сигнал-шу қатынасы 4 есе (кернеу бойынша), шу көрсеткіші 4, Т=300К, 4кТ=1,6*10 20.

Жауап: e=0,5 мкВ

113 дБм-0,5 мкВ àx=20лг=-113 дБм