Способ борьбы с помехами при радиоприеме

Способ борьбы с помехами при радиоприеме

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Класс 21а, 29„

М 63800

9а егистрировано в Бюро изобретений Госилана при СОК СССР

ЬИЬ)1!!ОТЕКА

Отг(вам изобретен а

Геси яиа т) н СНН сСС

А. С и иренин

Способ борьбы с помехами при радиоприеме

Заявлено 7 февраля 1941 г. в йаркомэлектропром за М 40578 (304547) Опубликовано 30 июня 1944 гола которое путем несложных преобразований сводится к

Am

Е = А sin ю t+ — - cos (<о -- ) t —

Предметом данного изобретения является способ борьбы с помехами при радиоприеме.

Согласно изобретению, для подавления помех используется то их существенное отличие от полезных сигналов, что фазы составляющих колебаний спектра помехи одинаковы, в то время как фазы колебаний в боковых полосах спектра полезного сигнала отличаются на 180 .

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что принятые антенной колебания подвергают инверсии частот боковых полос для изменения фазы колебаний только этих полос на 180 и полученные в результате такого преобразования колебания вычитают на входе приемника из колебаний, принятых антенной, с тем, чтобы колебания помех при этом уничтожались.

Как известно, сигнал с амплитудной модуляцией может быть изображен в виде несущей частоты и двух боковых полос, левой и правой. Если для простоты рассмотреть процесс модуляции несущей частоты гв одной частотой 2, то выражение для модулированнсго сигнала а!ожно представить как:

1: == А (1 —, m sin И) sin « t, Am — — -- cos (0 — ") t.

Последнее выражение показывает, что боковые полосы сдвинуты по фазе друг относительно друга !!а 180 .

Предположим, что нам i äàлось тем или другим способом изменить фазу у каждой из боковых частот на обратну!о, оставив фазу несущей частоты без изменения. Тогда мы получим для сигнала выражение

Am

E = А sin o t — сов(— !!) t —, 2

A1n

+ sin (o>+ ") t, 2

Очевидно, это соответствует изменению на 180 фазы частоты модуляции и поэтому

E = А (1 — m sin i) sin <о t.

Вычитая из сигнала Е преобразованный сигнал Е, получим результирующий сигнал:

Е" = Am (cos (oi — !!) t — cos (м + )!1 =

= 2Am sin t sin о t, что равносильно искл!очени!о несущей частоты и удвоению амплитуд боковых частот.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

¹ б3800

В случае модуляции несущей не одной частотой, а сложным сигналом, состоящим из ряда частот, мы получим не две боковых частоты модуляции, а две боковых полосы частот модуляции. Повторяя вышеприведенное рассуждение для каждой из частот, содержащихся в сложном сигнале, мы приходим к выводу, что, произведя такие же преобразования, мы .получим результирующий сигнал, состоящий из двух боковых полос с удвоенными амплитудами и с исключенной несущей частотой. Для получения этого результата нам нужно изменить фазу левой боковой полосы частот на 180 и правой боковой полосы частот также на 180, оставляя фазу несущей частоты неизмененной.

Нетрудно убедиться, что такой результат может быть получен следующим способом. Предположим, что мы возьмем два местных генератора с различными частотами (О

1 г-,. М и 1,, = — и выполним преобразова2к ние частоты сигнала в новую частоту, один раз создавая биения сигнала с колебаниями генератора частоты fi и используя при этом сумму частот сигнала частоты f и гетеродина частоты Ь. Очевидно, при этом мы получим несущую частоту, равную f + fi, и правая боковая полоса частот останется правой, а левая — левой. Второй раз мы выполним преобразование частоты, создавая биения сигнала с колебаниями генератора частоты 4 и используя при этом разность частот гетеродина

4 и сигнала 1. Очевидно при этом мы получим несущую частоту, равную 4 — f, и правая боковая полоса частот сигнала станет левой боковой частотой преобразованного сигнала, а левая боковая полоса станет правой. Предположим, частоты гетеродинов f и Ь выбраны таким образом, что полученные после преобразования новые несущие частоты равны, т. е. f + f< ——

= Ь вЂ” f. Очевидно, для этого необходимо, чтобы частоты обоих гетеродинов отличались друг от друга точно на величину 2 f, т. е. на удвоенную частоту сигнала. В частном случае мы можем взять лишь один гетеродин, частота которого равна удвоенной частоте несущей сигнала, и, преобразовав сигнал, используя разность частот этого гетеродина и сигнала,мы получим сигнал первоначальной частоты, у которого лишь правая и левая боковые полосы частот поменяются местами, Вычитая полученные при помощи двух гетеродинов преобразованные сигналы новой частоты (или первоначальный сигнал и преобразованный при помощи гетеродина удвоенной частоты), мы осуществим описанное выше преобразование и, следовательно, получим сигнал новой частоты (в случае одного гетеродина удвоенной по сравнению с сигналом частоты получится преобразованный сигнал той же частоты, что и первоначальный) с исключением несущей и удвоением амплитуд боковых полос.

Рассмотрим теперь действие описанного выше преобразования сигнала на импульсную помеху. Такую помеху можно, как хорошо известно, представить, как состоящую из бесконечно большого числа синусоидальных колебаний, частоты которых составляют сплошной спектр, амплитуды убывают по мере увеличения частоты, а фазы всех колебаний в момент возникновения помехи проходят через нуль. Так как в радиоприеме используется относительно узкая полоса частот около несущей, то амплитуды составляющих импульсной помехи в этой полосе частот мало отличаются друг от друга. При описанном выше преобразовании сигнала составляющие помехи, расположенные в пределах боковых полос, будут также преобразовываться в новую полосу частот, сохраняя свои фазовые соотношения. При первом преобразовании частоты, когда используется сумма частот несущей и первого гетеродина, составляющие помехи, расположенные в правой боковой полосе частот сигнала, останутся в правой боковой полосе преобразоМ 63800 ванного сигнала и составляющие помехи в новой боковой полосе частот останутся в левой боковой полосе частот преобразованного сигнала.

При втором преобразовании частоты составляющие помехи, расположен ые в пределах правой боковой полосы частот принимаемого сигнала, окажутся в левой полосе частот преобразованного сигнала, а составляющие, бывшие в пределах левой боковой полосы частот принимаемого сигнала, останутся распоюженными в правой боковой полосе преобразованного сигнала. Так как при этом фазовые соотношения сохранятся, то при вычитании обоих преобразованных сигналов получается, взаимная компенсация составляющих помехи.

Если помеха состоит из ряда следующих друг за другом импульс.ных помех, то, так как каждая из них компенсируется, мы должны и в этом случае получить компенсацию всех импульсов.

Изложенный принцип устранения помех при радиоприеме положен в основу конкретных схем, представленных на фиг. 1 — 3 чертежа.

На фиг. 1 приведена скелетная

-схема одного из возможных вариантов осуществления предлагаемого способа. Поле принимаемой станции возбуждает в антенне А колебания частоты f, . Эти колебания усиливаются усилителем до получения достаточно большой амплитуды, после чего усиленные колебания попадают в устройство„ где выделяются 3,4 и 5 гармоники принимаемого сигнала. Помимо усилителя, возникшие в антенне колебания частоты fÄ подаются на два преобразователя частоты. К первому из них подводится третья гармоника усиленного принятого сигпала, частота которой равна 3 f,, и в преобразователе выделяется суммарная частота, равная 4 f, . При этом правая и левая боковые полосы сохраняют свое относительное расположение. Ко второму преобразователю подводится пятая гармоника усиленного сигнала частоты

5 f, и выделяется разностная часто-та, равная 4fc . При этом правая и левая боковые полосы меняются местами. Полученные после обоих преобразователей преобразованные сигналы частоты 4f, подаются дифференциально на приемник, настроенный на частоту 4 f, . Так как при вычитании обоих преобразованных сигналов преобразованная несущая частота 4 f; уничтожается, к приемнику подводится также выделенная из усиленного сигнала четвертая гармоника частоты 4f;, которая восстанавливает уничтоженную несущую.

Антенна должна быть апериодической и желательно в ней иметь фильтр, не пропускающий к преобразователям полосу частот около

4 1, . а в качестве гармоник можно выбрать и другие три гармоники, например, 2,4 и 3 или 5,7 и 6 и т. д.

Как вариант схемы по фиг. 1 может быть применена схема, в которой после усилителя частоты f< сигнала включен синхронный тетеродин, с выхода которого подаются гармоники на преобразователи.

Другая схема осуществления того же способа устранения помех в радиоприемнике приведена на фиг. 2.

Здесь сигнал сначала при помощи местного генератора преобразуется в промежуточную частоту, равную например 115 кгц. Затем, как и в схеме по фиг. 1, сигнал на этой частоте подается на синхронный гетеродин, выделяющий три гармоники, например, третью, четвертую и пятую, т. е. частоты 345, 460 и 575 кгц, воздействующие на преобразователи частоты. При этом после первого преобразователя мы используем суммарную частоту биений сигнала на частоте 115 кгц с третьей гармоникой синхронного генератора частоты 345 кгц, получая новую частоту 460 кгц с сохранением относительного расположения боковых полос. Во втором преобразователе мы используем разностную частоту биений сигнала частоты 115 кгц с пятой гармоникой синхронного гетеродина частоты 575 кгц, получая вновь сигнал частоты 460 кгц, причем боковые полосы поменяются местами. № 63800

Вычитая на частоте 460 кгц полученные сигналы, получим компенсацию несущей и помех.

Сигнал на частоте 460 кгц поступает на усилитель, за которым следуют второй детектор, усилитель низкой частоты и остальные элементы нормального супергетеродинного приемника.

В этой схеме целесообразно иметь в антенне широкополосный фильтр для ослабления частот зеркального канала.

Пример выполнения схемы преобразователей и вычитания двух преобразованных сигналов приведен на фиг. 3.

Здесь лампа Л является смесительной лампой, к одной из сеток которой подводится принимаемый сигнал частоты f,, а к другой сетке — колебания утроенной частоты

3f,. В цепи анода лампы включена катушка I aI, связанная индуктивно с контуром, настроенным на частоту 4f,. Аналогично этому выполнен второй преобразователь с лампой

JI2 с той лишь разницей, что к ней подводятся колебания пятикратной частоты 5fc . Если лампы Л1 и Л., KBT) ØÊÈ LaI И Еа2 И СВЯЗЬ ИХ С Катушкой контура одинаковы, мы получим нужное нам подавление помех.

Предмет изобретения

1. Способ борьбы с помехами при радиоприеме, отличающийся тем, что, с целью устранения колебаний помех, имеющих одинаковые амплитуды и одинаковые фазы в обоих боковых полосах, принятые антенной колебания подвергают инверсии частот боковых полос для изменения фазы колебания только этих полос на 180, и колебания, полученные в результате такого преобразования, вычитают на входе приемника из колебаний, принятых антенной, с тем, чтобы колебания помех при этом уничтожались.

2. Прием осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что инверсию каждой боковои полосы частот осуществляют отдельным гетеродином, используя в одном случае суммарные, а в другом — разностные частоты гетеродинов и боковых полос, причем частоты гетеродинов выбирают таким образом, чтобы в обоих случаях получались результируюшие колебания одинаковой частоты.

3. Видоизменение способа по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вместо двух гетеродинов для инверсии используют две гармоники одногс гетеродина.

Фиг. 2

Фиг. 3

Ств. редактор Д. А. Михайлов

Техн. редактор М В. Смольякова

Л131598, Подписано к печати 26 Х 1945 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 162

Типография Госпланиздата, им. Воровского, Калуга