14.Основные нелинейные эффекты в линейном тракте.

Мощные внеполосные помехи создают ряд нелинейных эффектов: блокирование сигнала, перекрёстная модуляция и интермодуляция. Блокирование сигнала проявляется в виде снижения коэффициента передачи полезного сигнала в тракте при воздействии мощных внеполосных помех. Существует несколько механизмов воздействия мощной помехи на коэффициент передачи линейного тракта. Рассмотрим наиболее наглядный механизм, который проявляется в схеме усилителя с транзистором, включенным по схеме с общим эмиттером. Наличие мощной помехи увеличивает постоянную составляющую тока коллектора. За счет обратной связи по постоянному току через резистор эмиттера происходит подзапирание транзистора, рабочая точка смещается в область меньших токов, а следовательно в область меньшей крутизны транзистора. Если одновременно с помехой присутствует полезный сигнал, то для него происходит уменьшение коэффициента передачи каскада за счет снижения крутизны транзистора.

Перекрестная модуляция.

При перекрестной модуляции происходит перенос закона амплитудной модуляции помехи на сигнал – сигнал приобретает модуляцию помехи. Если помеха амплитудно модулирована, то рабочая точка УРЧ скользит по переходной характеристике транзистора в соответствии с законом модуляции помехой. По такому же закону меняется крутизна транзистора, а следовательно коэффициент передачи УРЧ. Полезный сигнал, проходя через усилитель с переменным во времени коэффициентом передачи, приобретает амплитудную модуляцию помехи.

Интермодуляция.

Явление интермодуляции состоит в том, что сумма 2х и более гармонических внеполосных помех за счет нелинейности амплитудной характеристики функционального узла, создает составляющие в полосе пропускания приемника.

Если сумму 2х гармонических сигналов подставить в выражение для степенного ряда , то можно показать, что на выходе нелинейного элемента присутствует сумма гармоник колебаний. гдеm и n=0,1,2,… .

Наиболее мощными являются колебания гармоник с малыми значениями m и n. Рассмотрим самую мощную: m=1, n=2, . Пусть имеет место воздействие 2х гармонических помех, которые на частотной оси расположены по 1 сторону от сигнала и находятся на равном расстоянии.

При данной помеховой ситуации происходит прохождение колебаний в полосу пропускания приемника.

Пусть , гдеF- небольшое значение частоты. Если учитывать на выходе УПЧ наличие помимо сигнала ещё составляющую , то можно утверждать, что в данном случае возникает явление биений 2х гармонических составляющих с близкими частотами. Изменение амплитуды суммарного сигнала с частотойфиксирует демодулятор, на его выходе появляется паразитная спектральная составляющая с частотой.

Методы борьбы с нелинейными эффектами.

1. Использование усилительных приборов с широким динамическим диапазоном.

2. Повышение избирательности фильтров, стоящих до усилительных приборов.

3. Установка аттенюатора на входе приемника. Данный метод применим, если имеется запас по мощности сигнала.

15.Частотная избирательность приемного устройства. Полоса пропускания.

Избирательность характеризует способность приемника выделять полезный сигнал из окружения мощных внеполосных помех.

Величина избирательности показывает, во сколько раз помеха может превышать оговоренный уровень сигнала на входе приемника, чтобы качество сигнала выходе приемника соответствовало минимальным требованиям.

, где - напряжение помехи, отстроенной от сигнала на величину Δf, - напряжение полезного сигнала.

Так как внеполосные помехи могут быть мощными, возникает задача способности приемника принимать полезные сигналы при одновременном воздействии внеполосных помех, которые вызывают нелинейные эффекты в линейном тракте.

С этой целью оценку избирательности приемника производят имитируя помеховую обстановку в реальности. Т.к. в реальности источников помех должно быть несколько, то при измерении избирательности используют столько генераторов, сколько источников помех ожидается в реальности.

С целью сокращения затрат на измерения используют 2 или 3 генератора. Один из них имитирует сигнал, другой имитирует зеркальную, либо соседние помехи. Если используется 2 помеховых генератора, то исследуется явление интермодуляции. Если уровень внеполосных помех таков, что нелинейные эффекты в линейном тракте незначительны, и ими можно пренебречь, то оценку избирательности приемника можно упростить, используя односигнальную методику измерения. В этом случае один генератор поочередно настраивается на частоту полезного сигнала и на частоты всех помех. В данном случае справедлив метод суперпозиции.