которых основной сигнал подавляет помеху на I и на 30 дБ. В радиоприемниках хорошего качества достаточно превышения входного сигнала над помехой на 1 - 3 дБ, чтобы помеха была подавлена на 30 дБ и более. Чем меньше соотношение сигналов при хорошем подавлении помехи, тем лучше коэффициент захвата. Соотношение уровней прямого и отраженного сигналов при движении автомобиля непрерывно меняется, и вполне возможны моменты, когда уровень отраженного сигнала превысит уровень прямого. В этом случае радиоприемник будет принимать отраженный сигнал и подавлять прямой. В моменты равенства амплитуд прямого и отраженного сигналов могут возникнуть максимальные искажения, так как радиоприемник не может отдать предпочтение одному или другому сигналу. Поэтому, чем лучше коэффициент захвата, тем более кратковременным будет воздействие помехи и реже сам процесс ее возникновения. В зависимости от скорости движения автомобиля и значения коэффициента захвата процесс воздействия помехи будет менее или более длительным. При значительной скорости движения машины помеха будет восприниматься как щелчок, а при малой скорости движения - растянутой во времени, затяжной. Если машину остановить в точке равных амплитуд прямого и отраженного сигналов, те при неблагоприятных соотношениях фаз модулирующих частот прием будет сопровождаться значительными искажениями, хрипами.

Комбинационные помехи радиоприему в УКВ диапазоне. К комбинационным помехам относятся те сигналы на входе радиоприемника, которые в результате взаимодействия друг с другом, гармониками побочных сигналов, частотой гетеродина или его гармониками в итоге образуют сигнал ПЧ, проходящий через тракт ПЧ - ЧМ и детектируемый частотным детектором наряду с полезным сигналом. Наиболее простой вид комбинационной помехи - сигнал зеркального канала, равный fc+2fим, где f - частота настройки в полосе принимаемого диапазона. Значение ослабления зеркального канала оговаривается техническими требованиями на радиоприемник.

Сигнал на выходе радиоприемника получается как результат взаимодействия в смесителе частоты блока УКВ следующих частот:

Аналогичным путем при взаимодействии сигналов и их гармоник получаются и другие комбинационные частоты: fc+3/2 г*п.ч; 1/2 fc+fnM; 3/2 Гс+Гп.ч; fc+1/2 гп.ч; 2гс+1п.ч; 3fc+2fn.4. Наиболее опасны сигналы с частотами 1/2 +г"п.ч и fc+1/2 fu.4, так как вторая гармоника сигнала дает fn. Ч при взаимодействии с основной гармоникой гетеродина, а сигнал с частотой fc+ 1/2fnM находится вблизи полосы пропускания преселектора и поэтому проходит на вход преобразовательного каскада с наименьшим ослаблением. Все перечисленные помехи могут проявляться при радиоприеме как ложные настройки в промежутках между радиостанциями или мешать радиоприему основного сигнала. Селективные свойства входной цепи и УВЧ позволяют резко снизить влияние помех на качество радиоприема.

Одновременный радиоприем двух или трех радиостанций. Такой прием наблюдается в крупных городах, где одновременно, хотя и на различных несущих частотах, работает несколько мощных радиостанций. Суть проблемы заключается в том, что при воздействии сигнала с большим уровнем на входе радиоприемника в усилительном тракте первого транзистора возникают явления, аналогичные по результатам своего воздействия процессу, имеющему место в преобразовательном каскаде. Другими словами, при больших входных уровнях приходящих сигналов один из них может выполнять роль «сигнала», а другие - «гетеродина»; кроме того, при больших уровнях входных сигналов из-за нелинейности амплитудных характеристик транзистора в нем возникают значительные искажения, приводящие к появлению в нагрузке транзистора второй и третьей гармоник приходящего сигнала. В этих условиях УВЧ работает аналогично преобразовательному каскаду, имея в нагрузке продукты преобразования, представляющие собой суммарно-разностные комбинациии приходящих сигналов и их гармоник: (fc1±fc2)±fc3=fM или (2fc1 - fc2)=fH, где fj - частота настройки.

Предположим, что в городе работают три мощные радиостанции на частотах fC1 = 70,8 МГц, 2=68,3 МГц, £=67,5 МГц. Помехи возникнут на частотах: fc1+fc2 - fc3=70,8+68,3 - 67,5=72,6 МГц, fc1+fc3 - £=70,8+67,5 - 68,3=70 МГц, т. е. помехи находятся в пределах принимаемого диапазона частот. Так как «сигнал» и «гетеродин» в данном случае модулированы, то в вычисленных точках настройки будут приниматься одновременно все три радиостанции.

Предположим, что в городе работают две мощные радиостанции на частотах fc1=70,8 МГц и fc2=69 МГц, Из-за нелинейности характеристик транзистора УВЧ возникнут следующие комбинации: 2fd - £д=2*70,8 - 69=72,6 МГц, 2fC2 - f c 1=2-69 - 70,8=67,2 МГц, т. е. в точках настройки на частотах 67,2 и 72,6 МГц будет приниматься помеха в виде одновременно работающих двух радиостанций; При возникновении второй гармоники в каскаде УВЧ девиация будет удваиваться, поэтому на выходе частотного детектора радиоприемника возникнет помеха с удвоенной амплитудой сигнала модуляции этой радиостанции. Если частотный детектор не имеет возможности детектировать такие уровни девиации, то радиоприем будет дополнительно сопровождаться значительными искажениями.

Борьбу с такого рода помехами можно вести двумя способами: улучшением линейности характеристик входных каскадов и повышением селективности входной цепи блока УКВ. На входе блока УКВ целесообразно применять полевые транзисторы, обладающие повышенной линейностью характеристик по сравнению с биполярными. Однако существующие типы полевых транзисторов еще не обладают должной степенью линейности, обеспечивающей неискаженное воспроизведение сигналов с большими уровнями, хотя и работают лучше биполярных транзисторов.

Повышение селективности входной цепи блока УКВ может оказаться единственным эффективным средством, устраняющим помехи при одновременном радиоприеме двух или трех радиостанций.

Современные радиовещательные и автомобильные приемники обладают высокой чувствительностью, составляющей единицы микровольт. Мощные радиостанции создают вблизи и на довольно значительных удалениях от них поля напряженностью в сотни и десятки милливольт на метр. В этих условиях селективность входных цепей блока УКВ Должна быть чрезвычайно высокой, чтобы обеспечить помехозащищенность от соседних радиостанций. При полосе пропускания входной цепи 3 - 4 МГц сигналы радиостанций, отстоящих от частоты настройки на 1,5 - 2 МГц, почти без ослабления проникают на вход транзистора, Оптимальна -полоса пропускания входной цепи 1,3 - 1,5 МГц, но достичь этих значений трудно и далеко ие всегда можно из-за конструктивных возможностей. В дополнение ко всему необходимо отметить, что блок УКВ должен быть тщательно экранирован.

Перекрестные помехи (искажения) в УКВ диапазоне. Перекрестными искажениями являются помехи, появляющиеся в выходном сигнале в результате переноса модуляции сигнала мешающей радиостанции на колебания гетеродина блока УКВ. При этом помеха про-, слушивается на каком-либо участке диапазона УКВ, а иногда полностью «забивает» весь диапазон. По существующей методике измерений перекрестные искажения представляют собой перенесенную на сигнал промежуточной частоты модуляцию мешающей радиостанции (помехи), частота которой отличается от частоты основного сигнала на zfcl-5-5 МГц. При этом выходное напряжение помехи должно быть на 20 дБ ниже уровня основного сигнала. Так как реальная чувствительность радиоприемников измеряется при модуляции ±15 кГц, то паразитная модуляция гетеродина, обусловленная перекрестной помехой, не должна превышать уровень ±1,5 кГц ( - 20 дБ); иначе говоря, уход частоты гетеродина блока УКВ при воздействии больших входных уровней помех не должен превышать ±1,5 кГц. Это требование более чем на порядок жестче существующих норм на стабильность частоты блоков УКВ радиовещательных приемников при воздействии сильных сигналов, однако более точно отражает реальную картину помехозащищенности блоков

УКВ, которая пока находится на относительно низком уровне (10 - 20 мВ уровня сигнала помех в большинстве моделей).

Каким образом происходит паразитная модуляция гетеродина блока УКВ? Обычно суммарная полоса пропускания входной цепи и УВЧ составляет 2 - 3 МГц и более. Сигнал помехи, отстроенной на ±1-5-5 МГц от основной частоты настройки, проходит через контуры преселектора без значительного ослабления и, усиливаясь транзистором УВЧ, поступает на базу преобразователя вместе с основным сигналом. Если частота сигнала помехи попадает на скат резонансной характеристики входных цепей или УВЧ, то сигнал помехи при этом приобретает дополнительную паразитную AM.

Воздействие на входе транзистора преобразователя AM помехи с большим уровнем (выше 10 - 50 мВ) приводит к динамическому изменению режима транзистора и соответствующему изменению его входных и выходных емкостей. Поскольку смеситель через элементы связи соединен с гетеродином, то изменение входной или выходной емкости транзистора смесителя приводит к паразитной ЧМ гетеродина. Другим возможным путем проникновения перекрестной помехи является паразитная AM колебаний гетеродина по общим целям питания смесителя и гетеродина при динамических изменениях режима смесителя по току от воздействия больших входных сигналов.

Методы защиты от перекрестных искажений: обеспечение более значительной селективности преселектора блока УКВ из-за сужения полосы пропускания, максимально возможное ослабление связи между смесительным и гетеродинным каскадами, тщательная развязка цепей питания смесителя и гетеродина.

4.2. Схемно-конструктивные особенности блоков УКВ

Анализ факторов, влияющих на качество приема УКВ-ЧМ станций при работе приемника в движущемся автомобиле, показал, что блоки УКВ, построенные по схеме, используемой в Стационарных И переносных радиоприемниках класса, не обеспечивают требуемой помехоустойчивости приема в условиях глубоких динамических изменений уровня входного сигнала. Одна из причин низкой помехоустойчивости таких блоков УКВ, как указывалось в гл. 1, - недостаточная стабильность частоты гетеродина при изменении уровня входного сигнала, что обусловлено в первую очередь использованием преобразователя частоты совмещенного типа (без отдельного гетеродина), а также отсутствием или недостаточной эффективностью системы АПЧ. Поэтому особенности блоков УКВ обусловлены главным образом применением схемных решений, направленных на повышение стабильности частоты гетеродина при изменении уровня входного сигнала.

Рис. 4.2. Преобразователь частоты блока УКВ с отдельным гетеродином

Наиболее важную роль в решении этой проблемы играет использование преобразователя частоты с отдельным гетеродином (рис. 4.2). Гетеродин блока УКВ представляет собой генератор с емкостной обратной связью, выполненный на транзисторе, включенном по схеме ОБ. Чтобы свести к минимуму воздействие напряжения сигнала на каскад гетеродина, амплитуду напряжения на гетеродинном контуре выбирают достаточно большой, а связь контура со смесителем делают весьма слабой. С этой же целью напряжения сигнала и