К генераторам, исполняющим роль гетеродинов связных радиоприемников, кроме общих требований стабильности частоты и необходимого уровня мощности для подачи на смеситель, предъявляются еще дополнительные требования: высокая спектральная чистота колебаний (отсутствие заметно выраженных гармоник гетеродина); низкий уровень шумов. Первое из этих требований можно выполнить путем тщательного выбора режима генератора для получения на выходе чисто синусоидальных колебаний, а также дополнительной фильтрацией этих колебаний.


При этом ослабленные до минимума гармоники не участвуют в процессе преобразования частот, уменьшается эффект преобразования на гармониках гетеродина.

Кроме того, возможны варианты, когда такое преобразование становится возможным вследствие появления гармоник гетеродина в самом смесителе. Это может происходить за счет нелинейной характеристики входного сопротивления смесителя

Шум гетеродина часто возникает в результате модуляции вырабатываемых им колебаний по амплитуде и фазе в пассивных и активных элементах гетеродина. Хотя возникающий при этом шум и незначителен (на 90 - 100 дБ ниже уровня колебаний), но в чувствительных смесителях приемников он может приводить к появлению сильных уровней помех на боковых шумовых составляющих колебаний гетеродина.

При приеме сигналов распознать шумовую модуляцию трудно так как неясно, является ли принимаемый шум внешним шумом эфира или результатом шумового преобразования в приемнике. Шумы гетеродина обычно исследуют с помощью анализатора спектра с высокой разрешающей способностью и динамическим диапазоном. В любительских условиях для этой цели применяют узкополосный приемник с аттенюатором на входе.

Изменяя настройку приемника около частоты исследуемого гетеродина, поддерживают одинаковый уровень сигнала на выходе приемника с помощью регулировки затухания в аттенюаторе. Затем строят график зависимости затухания от частоты, который и характеризует уровень шумовых боковых полос гетеродина. Для борьбы с шумами гетеродинов следует принимать следующие меры.

• Необходимо максимально увеличивать добротность контура гетеродина, так как при этом сужается его полоса пропускания и полоса шумов

• Непременно применять транзисторы с низким уровнем шумов (особенно из числа низкочастотных).

• Режим транзистора нужно стремиться сделать близким к ключевому, так как при этом он большую часть времени находится или в запертом, или в насыщенном состоянии, что соответствует минимальному уровню собственных шумов. Ключевой режим достигается большими значениями обратной связи в каскаде

• Тщательно заземлять по низкой частоте все цепи постоянного тока гетеродина и электроды транзистора (например, базу в схеме с ОБ).

Чтобы получить высококачественный генератор, обеспечивающий нормальную работу приемной и передающей аппаратуры, необходимо также учитывать следующие условия.

1. В качестве генераторных транзисторов следует применять транзисторы, граничная частота которых в 5... 10 раз превосходит рабочую частоту генератора. Для гетеродинов УКВ приемной аппаратуры следует выбирать СВЧ малошумящие транзисторы с граничной частотой более 1ГГц.

2. При изготовлении генераторов с LC контурами, особенно для частот выше 10 МГц, следует обратить внимание на механическую жесткость конструкции генератора. LC контур генератора следует помещать в жесткий экранированный корпус.

3. Для генераторов с LC контурами следующим за самим генератором каскадом должен быть буферный каскад с очень малой емкостной связью вход/выход. Такой буферный каскад желателен и для кварцевых генераторов работающих на гармониках

4. В радиоприемниках с высокой чувствительностью следует избегать применения различных полупроводниковых элементов (например, варикапов) для настройки или подстройки частоты контура. Применять нужно только конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком.

5. Генераторы с фазовой авто подстройкой частоты (ФАПЧ) обладают повышенным уровнем шумов и для применения в высокочувствительной приемной аппаратуре (в качестве первого гетеродина) нежелательны

Генераторы с параметрической стабилизацией частоты.

Название параметрическая стабилизация предполагает, что стабильность генерируемой частоты должна поддерживаться за счет выбора оптимального режима работы транзистора, за счет применения высококачественной и высокодобротной контурной катушки, за счет применения в колебательном контуре конденсаторов с малым температурным коэффициентом емкости.

Существует довольно большое разнообразие схем транзисторных генераторов с параметрической стабилизацией однако наибольшей популярностью среди радиолюбителей пользуются генераторы по так называемой «схеме индуктивной трехточки» и «схеме емкостной трехточки». На рис 1 показана схема генератора, выполненного по схеме емкостной трехточки.

Активным элементом генератора на рис.1 является транзистор VT1 типа КТ368 Это высокочастотный и малошумящий транзистор. который способен создать хорошее качество генерируемого сигнала.

Рабочая частота генератора задается индуктивностью катушки L1 и суммарной величиной емкостей конденсаторов С1, С2, C3 и С4. Перестройка рабочей частоты может осуществляться либо изменением емкости конденсатора C1, либо изменением индуктивности катушки L1. Все перечисленные элементы находятся в цепи базы транзистора VT1.

В цепи коллектора этого транзистора находится еще один колебательный контур, настроенный на частоту в два (или в три) раза выше рабочей частоты генератора. В таком случае говорят, что контур в цепи коллектора транзистора VT1 настроен на вторую (или третью) гармонику вырабатываемых генератором электромагнитных колебаний. На выходе 1 и 2 мы получим сигналы с частотой заданной гармоники