Назначение и классификация радиоприемных устройств

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОПРИЕМНОМ УСТРОЙСТВЕ

Радиоприемное устройство (РПУ) – важный элемент информационной системы, которая состоит из источника сообщения, кодирующего устройства, модулятора, радиопередающего устройства, канала передачи сигнала, антенно-фидерного устройства, радиоприемного устройства, получателя сообщения.

Передача информации по радиоканалу осуществляется модулированным высокочастотным колебанием, которое распространяется в пространстве в виде электромагнитного поля. На каждый информационный канал отводится определенная полоса частот, соответствующая ширине спектра радиосигнала.

Уровень принимаемого сигнала зависит от частоты и вида модуляции, радиотрассы и способов распространения ЭМВ, а также окружающих условий на радиотрассе. Чем больше расстояние между передатчиком и приемником, тем больше ослабление сигнала. При многолучевом распространении происходит ослабление сигналов из-за интерференционного сложения нескольких лучей, в том числе, отражённых от препятствий. При ионосферном распространении сигналов происходит рассеяние энергии на различных неоднородностях, поглощение части энергии сигнала различными слоями.

На входе приемника полезный принимаемый сигнал всегда присутствует в аддитивной смеси с внешними помехами.

Эффектом, сопоставимым с ослаблением сигналов, может быть распространение волны в условиях сложной электромагнитной обстановки. Наличие преднамеренных помех или случайных мешающих сигналов от радиотехнических и других систем, присутствующих в данном частотном диапазоне, с точки зрения электромагнитной совместимости, уменьшает отношение сигнал/шум.

Поэтому основными задачи, решаемыми РПУ являются:

1. Прием слабых сигналов.

1. Фильтрация сигналов на фоне помех от сторонних систем.

3. Усиление слабого сигнала до требуемого уровня.

4. Выделение из принятого сигнала заложенной в нем информации и предоставление её получателю сообщения.

Существует несколько признаков классификаций РПУ:

По рабочему диапазону частот (длин волн). Различают РПУ сверхдлинных волн (СДВ), длинных волн (ДВ), средних волн (СВ), коротких волн (КВ),ультракоротких волн (УКВ), дециметровых волн (ДMВ), миллиметровых волн. Приёмник, включающий все широковещательные диапазоны (ДВ, СВ, КВ, УКВ) называют всеволновым.

В этих диапазонах различны условия распространения радиоволн, а также характер и уровень помех. В диапазоне СВЧ оказывают влияние на радиоприем в основном шумы космического излучения, а в диапазоне УВЧ шумовые помехи атмосферного и промышленного происхождения. Уровень этих помех значительно ограничивает возможность приема слабых сигналов.

По назначению РПУ подразделяют на радиовещательные; ТВ – приёмники; РПУ профессионального назначения (радиолокационные РПУ, радионавигационные, РПУ систем связи, панорамного радиомониторинга, для систем радиоуправления, измерительные и др.).

По виду модуляции, применяемой в канале передачи: аналоговая (амплитудная, частотная, фазовая), цифровая;

По применённой элементной базе: на кристаллическом детекторе, ламповые, транзисторные, на микросхемах;

По исполнению: автономные и встроенные (в состав др. устройства);

По месту установки: стационарные, носимые;

По способу питания: сетевое, автономное или универсальное.

Обобщенная структурная схема РПУ показана на рис.1.1.

Рис.1.1 Структурная схема РПУ

С помощью приёмной антенны происходит преобразование ЭМВ в электрические сигналы.

В усилительном тракте (УТ) происходит выделение полезных сигналов из аддитивной смеси поступающих от антенны сигналов и помех и усиление полезных сигналов до уровня также обеспечивает заданный динамический диапазон по уровню входных сигналов и совместно с трактом управления (ТУ) поддерживает характеристики РПУ в заданных пределах при изменении условий приема.

Хотя в УТ с полезным сигналом могут производиться нелинейные процедуры - смещение спектра, ограничение амплитуды и др., в принимаемое сообщение этот тракт существенных искажений не должен вносить и в этом смысле является линейным. Поэтому также вместо термина УТ используют понятие линейный тракт приемника (ЛТП).

В информационном тракте (ИТ) происходит извлечение из принятого сигнала заложенного в нем сообщения (демодуляция).

Гетеродинный тракт (ГТ) содержит собственный или внешний опорный генератор электромагнитных колебаний (гетеродин) и формирует дискретные множества частот, необходимые для преобразования частоты в УТ, для работы следящих систем и цифровых устройств обработки сигнала в ИТ. Гетеродинный тракт используется для перестройки РПУ по частоте.

Тракт управления позволяет осуществлять ручное, дистанционное и автоматизированное управление режимом работы РПУ (включение и выключение, поиск сигнала, адаптация к изменяющимся условиям работы и др.) и отображает качество его работы на соответствующих индикаторах.

В оконечном устройстве энергия выделенного сигнала используется для получения наглядного отображения сообщения - акустического (телефон, громкоговоритель), оптического (кинескоп, дисплей), механического (печатающее устройство) и др.

Существуют радиотехнические системы (РТС), в которых РПУ содержат несколько УТ и содержат несколько приёмных антенн (многоканальные РПУ).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: