Требования к преселекторам.

Входные цепи (пресслекторы) во многом определяют помехозащищенность и чувствительность приемных устройств. Входные цепи должны обладать достаточной избирательностью, чтобы уменьшить вероятность возникновения перекрестной модуляции (перекрестная модуляция — возникновение помех на выходе приемного устройства, связанное с изменениями структуры спектра сигнала при действии сигнала и модулирован­ной помехи, частота которой не совпадает с частотами основного и побочных каналов приема) и интермодуляции (интермодуляция — возникновение помех на выходе приемного устройства при действии на его входе двух и более сигналов, частоты которых не совпадают с частотами основного и побочных каналов приема). При этом полоса пропускания входной цепи должна быть достаточно широкой, а коэффициент передачи напряжения — как можно большим.

Схемное решение входных цепей.

Входные цепи приемного устройства представляют собой один или несколько связанных колебательных контуров, осуществляющих согласование выхода антенны с входом первого каскада УРЧ. В некоторых случаях, входные цепи приемника, совместно с выходными фильтрами РПДУ выполняют функции дуплексора, В частности, в РТ диапазона 900 МГц, благодаря значительному разносу частот передачи-приема, вместо дуплексора применяются пьезоэлектрические полосовые фильтры с соответствующей полосой пропускания.

В простейшем случае, как правило, в одноканальных РТ, на входе РПУ включается одиночный параллельный колебательный контур (моде­ли BELL FF-650, FF-700, FF-750, FF-1725, PREMIER CP-480) с катушкой связи, подключенной к эмиттеру или базе транзистора УРЧ в зависимое.

Рис. 1.3. Схемы преселекторов с одиночными резонансными параллельными контурами.

Если в каскаде УРЧ применяется полевой транзистор, имеющий высокое входное сопротивление, сигнал из антенны может подаваться на катушку связи, а колебательным контур преселектора подключается непосредственно к затвору ПТ (рис. 1.3.6).

Преселекторы многоканальных РТ.

В схемах многоканальных РТ, к которым предъявляются высокие требования чувствительности и избирательности, применяются сложные многоконтурные колебательные системы. Входные цепи подобного типа применены в РТ SONY SPP-50/58/60, Hitachi HD49423AN, Panasonic KX-T3710 (рис. 1.4.а, б, 1.5) и многих других моделях. Как правило, в двух - трехконтурной колебательной системе контуры находятся в отдельных экранах, а связь между ними осуществляется через керамический конденсатор малой емкости, например, С2 на рис. 1.4.а (внешне емкостная связь).

Рис. 1.4. Схемы преселекторов с емкостной связью между контурами.

Иногда перед преселектором, а в некоторых случаях — после него, устанавливают фильтр- “пробку”, т.е. параллельный колебательный контур, включенный последовательно в цепь сигнала (рис. 1.3.6, 1.4.а, 1.5).

Рис. 1.5. Схема преселектора с контуром фильтр-пробка РТ КХ-Т3980.

Этот контур настроен на частоту своего передатчика и имеет на резонансной частоте большое эквивалентное сопротивление, и, следовательно, максимально ослабляет на этой частоте проходящий через него сигнал.

1.3.2. Усилители радиочастоты, смесители и гетеродины

Основные требования.

К усилителям радиочастоты предъявляются требования малых собственных шумов и высокой избирательности при достаточно большом коэффициенте усиления.

Одно из важнейших требований к транзисторам УРЧ и смесителей — достаточно высокая предельная (fт) или граничная (fгр, fB) частота коэффициента передачи тока. В ранних моделях РТ применялись ВЧ транзисторы, у которых предельная частота в схеме с ОЭ была не намного выше частоты усиливаемого сигнала (50...100 МГц). Это вынуждало разработчиков использовать дешевые, но недостаточно высокочастотные транзисторы в схеме с ОБ, которая позволяет ослабить паразитную ОС — обратную передачу тока из коллекторной (выходной) цепи во входную через проходную емкость транзистора. Однако, схема с ОБ имеет серьезные недостатки по сравнению с ОЭ, один из которых — очень низкое входное сопротивление ступени, шунтирующее входной контур.

Для хорошей работы ВЧ ступени в схеме с ОЭ предельная частота транзистора fт должна быть примерно в 10 раз больше частоты сигнала fc. С появлением недорогих ВЧ и СВЧ транзисторов с граничными частотами порядка сотен мегагерц и даже единиц гигагерц эта проблема была успешно решена. В настоящее время даже в каскадах УРЧ радиотелефонов, работающих в диапазоне 900 МГц, биполярные транзисторы применяются исключительно по схеме с ОЭ.

Развитие схемотехники УРЧ.

Дальнейшее развитие схемотехники УРЧ связано с применением полевых транзисторов (ПТ), как с р-n переходом между затвором и каналом, так и с изолированным затвором (МДП, МОП). Полевые транзисторы (2SK161, 2SK193, 2SK543/544 и др.) наряду с высокой предельной частотой (сотни мегагерц) имеют значительно большее, по сравнению с биполярными, входное сопротивление, а также гораздо меньший уровень собственных шумов. Хотя на высоких частотах входное сопротивление падает по сравнению с низкочастотным значением, оно остается достаточно большим и позволяет включать колебательный контур в цепь затвора полностью, без отвода (рис. 1.3.6, 1.4.6, 1.5).

Наиболее хорошие результаты в ВЧ усилительных каскадах и, особенно в смесителях, были достигнуты при использовании двухзатворных ПТ.

Такие транзисторы имеют очень малые проходные и межзатворные емкости — порядка сотых долей пикофарад. Это обеспечивает максимально высокую устойчивость УРЧ.

Схемотехника смесителей.

В смесителях, построенных на биполярных и однозатворных ПТ, сигнал гетеродина fгет, чаще всего подается через конденсатор связи малой емкости на базу или затвор транзистора, т.е. вместе с входным сигналом fc (реже встречается схема подами напряжения гетеродина на эмиттер или исток). В этом случае, возникает эффект влияния частоты сигнала на частоту настройки гетеродина — т.н. “затягивание”. Эффект “затягивания” проявляется в значительно меньшей степени, при стабилизации частоты гетеродина кварцевым резонатором. Практически полную развязку fc и fгeт дает применение двухзатворных МДП-транзисторов. На один из затворов ПТ подается сигнал РЧ, например, с катушки связи контура усилителя, а на другой затвор — напряжение гетеродина, как, например, в УРЧ РТ Panasonic KX-T9080.

Схемотехника гетеродинов.

Гетеродин РПУ РТ представляет собой маломощный самовозбуждающийся генератор с кварцевой стабилизацией частоты или управлением цепью ФАПЧ синтезатора частоты.

Гетеродины собираются по схеме емкостной трехточки с кварцевым резонатором или управляющим элементом системы ФАПЧ, включенным между базой и “землей”. На рис. 1.8 показаны гетеродины с кварцевой стабилизацией частоты (Х401, Q402 и Х402, Q404). Нагрузкой каскада может быть колебательный контур (L403) в коллекторной цепи Q402 с катушкой связи (схема с ОЭ) или активное сопротивление (R412) в цепи эмиттера Q404 (схема с ОК.).

В 1.3.4 рассмотрена схема гетеродина, управляемого цепью ФАПЧ синтезатора частоты одновременно с возбудителем РПДУ.

В последнее время разработчики РТ применяют транзисторы интегральных схем в высокочастотной части приемников. Так, например, в трубках Panasonic KX-TC428RU и КХ-ТСМ546ВХВ все ВЧ каскады радиоприемника — УВЧ, смеситель, гетеродин и синтезатор частот - собраны на микросхеме XNI116.