Параметры приемной части любого радиоприемника во многом зависят от смесителя расположенного сразу же после усилителя поступающих от антенны сигналов. Смеситель должен иметь:
• высокий коэффициент передачи;
• малый уровень шума (для повышения чувствительности);
• также смеситель должен хорошо подавлять мешающие сигналы мощных радиостанций, те не детектировать их (дли повышения помехоустойчивости).
Кроме этих основных требований имеются специфические требования, предъявляемые к смесителям связных УКВ приемников, - это достаточно высокий коэффициент передачи и малый уровень собственных шумов при большом динамическом диапазоне.
В настоящее время широко применяют два типа смесителей:
• на активных элементах (транзисторах), позволяющие получить усиление сигнала при преобразовании:
• на пассивных элементах (чаще всего полупроводниковых диодах). коэффициент передачи которых меньше единицы.
Широкое применение находят так называемые балансные смесители, представляющие собой обычно симметричные мостовые схемы, в которых можно осуществить подавление нежелательных продуктов смешивания двух сигналов. В балансных смесителях применяют высокочастотные диоды или мощные полевые транзисторы, допускающие большие уровни входных каналов и колебаний гетеродина.
Многие разработчики схем радиоприемников широко применяют двойные балансные смесители, т.е. смесители, балансные не только по отношению к колебаниям гетеродина, но и к входному сигналу. Иными словами, зги типы смесителей позволяют на выходе иметь ослабленные сигналы и гетеродина и входные сигналы.
Т.е. они обеспечивают на выходе меньший уровень побочных продутое преобразования по сравнению с обычными балансными смесителями В двойных балансных смесителях желательно использовать диоды Шоттки (например, типа АД112А, КД514). Основное преимущество диодов Шоттки перед диодами на p-n-p переходах это большое отношение обратного сопротивления к прямому и незначительная емкость при нулевом смещении.
Благодаря этому диоды Шоттки имеют очень малое время переключения и, следовательно, широкий частотный диапазон (до 300 ГГц). На частотах до 20...30 МГц достаточно хорошими преобразовательными свойствами обладают и обычные высокочастотные кремниевые диоды, например, типа КД503 и германиевые типа ГД507.
При конструировании приемников со смесителями на диодах следует принимать во внимание, что сигнал ПЧ по уровню меньше входного сигнала на величину потерь в смесителе (на 6... 10 дБ).
Коэффициент преобразования смесителя любой конструкции в значительной мере зависит от согласования сопротивлений его входов и особенно согласование выхода от смесителя с сопротивлением подключенных к этому выходу каскадов в широкой полосе частот. Рассогласование приводит к уменьшению коэффициента преобразования и увеличению шумов смесителя. Кроме того, снижается на 6... 10 дБ динамический диапазон смесителя.
Согласование сопротивлений в широкой полосе частот является сложной задачей, поскольку высокоизбирательные фильтры, включаемые обычно после преобразователей, обладают большой частотной неравномерностью входного сопротивления.
Для улучшения условий работы диодного смесителя между ним и фильтром часто включают малошумящий усилитель на полевом транзисторе по схеме с общим затвором и работающем при токе канала, обеспечивающем требуемое входное сопротивление.
При разработке приемника или трансивера часто возникает вопрос: какой использовать смеситель - активный или пассивный? Многие радиолюбители считают, что наличие усиления у активных смесителей является решающим фактором. На самом деле это не всегда так. Динамический диапазон приемника с пассивным смесителем зачастую бывает больше, чем у приемника с активным смесителем.
Нужно иметь в виду, что каскад, следующий за смесителем, должен быть с низким коэффициентом шума. Это очень важно для реализации преимуществ пассивного смесителя. И еще. Уделять внимание созданию большого динамического диапазона стоит только тогда, когда радиоприемник предназначается для работы с соседними мощными радиостанциями.
Если радиоприемник будет работать в небольшом городке или в сельской местности, то величина динамического диапазона этого приемника вас нисколько не должна беспокоить.
|
Передатчики