4、二次變頻的假響應(yīng)
二次變頻使接收機(jī)具有優(yōu)良的像頻抑制比,但電路里有兩個(gè)本振和二個(gè)混頻器,如果它們的頻譜不純,相互之間屏蔽不好,距離太近。二個(gè)本振頻率以及它們的諧波之間就會(huì)發(fā)生互調(diào),產(chǎn)生等于二中頻的假信號(hào),接收機(jī)對(duì)這些信號(hào)沒(méi)有選擇性,會(huì)直接響應(yīng)這些信號(hào),所以稱(chēng)假響應(yīng)。假信號(hào)如果落在電臺(tái)的廣播頻率上,就會(huì)和電臺(tái)頻率產(chǎn)生差拍嘯叫,如果假信號(hào)很強(qiáng),甚至?xí)呀邮招盘?hào)干擾掉,這和干擾臺(tái)的原理相同。即是假信號(hào)處無(wú)電臺(tái)頻率,假信號(hào)本身是無(wú)調(diào)制的等幅信號(hào),又不受輸入回路的衰減,會(huì)直接竄入中放而降低信噪比。
假信號(hào)頻率可以精確的計(jì)算出來(lái),它等于
一般一本振的1~3次諧波和二本振的2~5次諧波組合成的假信號(hào)對(duì)帶內(nèi)一中頻二次變頻機(jī)影響較大。當(dāng)m=1,2,3。n="2",3,4,5,fid1=10.7MHz,fid2=455KHz時(shí),計(jì)算出部分假信號(hào)頻率見(jiàn)表1。
表1:假信號(hào)頻率表
m | n | fs (MHz) |
1 | 2 | 11.6*/10.7 |
1 | 3 | 23.33/22.31 |
2 | 3 | 5.577*/5.805 |
2 | 4 | 11.8375*/11.3825 |
2 | 5 | 16.7325/16.2775 |
3 | 5 | 7.74/7.437 |
*在國(guó)際短波米段內(nèi)
由于假響應(yīng)的影響,帶內(nèi)中頻二次變頻接收機(jī)設(shè)計(jì)中考慮的因素較多,首先要求本振波形好,不產(chǎn)生諧波。其次,最好把本振和混頻分別屏蔽起來(lái),二個(gè)本振之間的空間距離要足夠遠(yuǎn)。PCB設(shè)計(jì)要走弧線,采用淚滴焊盤(pán),避免硬拐角等。電路設(shè)計(jì)上要采用對(duì)稱(chēng)性很高能抵消諧波的混頻器,而且不能用開(kāi)關(guān)式混頻器來(lái)提高信噪比。從這些要求看出,二次變頻更適合用于體積較大的收音機(jī)中,例如軍機(jī)和臺(tái)式機(jī)。
5、二變與廣播電臺(tái)的互調(diào)干擾
二次變頻除了假響應(yīng)以外,米波段的FM廣播、電視臺(tái)圖像和伴音射頻信號(hào)、通訊機(jī)信號(hào)與一本振及諧波互調(diào),也會(huì)產(chǎn)生頻率等于中頻的干擾信號(hào),這種干擾也對(duì)采用帶內(nèi)一中頻的二次變頻機(jī)非常不利。設(shè)fB 是外來(lái)廣播信號(hào),互調(diào)干擾頻率是
一般一本振的1~4次諧波產(chǎn)生互調(diào)較大,故m=2、3、4時(shí),計(jì)算出本振諧波與電視和調(diào)頻廣播產(chǎn)生的一部分互調(diào)干擾頻率如表2。
表2:互調(diào)干擾信號(hào)頻率表
m | fB(MHz) | fs (MHz) |
2 | 83.75 (TV-4,伴音) | 25.825 |
3 | 83.75/77.25 (TV-4,伴音/圖像) | 13.65/9.82 |
4 | 83.75/77.25 (TV-4,伴音/圖像) | 7.56/5.94 |
3 | 88.1~90.4 (FM) | 15.1~15.7 |
3 | 99.5~100 (FM) | 18.9~19.0 |
3 | 107.3~108 (FM) | 21.5~21,7 |
注:互調(diào)干擾全部在國(guó)際短波米段內(nèi)
解決米波信號(hào)互調(diào)的方法除屏蔽一本振外,還可在天線和輸入回路之間插入一個(gè)100K~30MHz的高斜率帶通濾波器,或0~30MHz的低通濾波器。最好把高頻頭(高、混、振)全屏蔽,防止強(qiáng)信號(hào)直接竄入混頻產(chǎn)生互調(diào)。
6、二次變頻與靈敏度的誤區(qū)
一些書(shū)刊和一些廠商的產(chǎn)品資料上講,二次變頻能有效地提高靈敏度,它們的理由是二次變頻增加了一中放和高放,檢波之前的增益增大了,故使收音機(jī)的靈敏度提高了。這個(gè)概念是錯(cuò)誤的,短波接收機(jī)的靈敏度是由天線收到的噪聲電平和接收機(jī)所產(chǎn)生的噪聲電平所決定,短波段宇宙噪聲可以忽略,故使用拉桿天線這種電場(chǎng)型天線接收機(jī)的靈敏度可用下面公式計(jì)算
式中K是波爾斯曼常數(shù),T是絕對(duì)溫度,RA是天線的等效電阻,BN是接收機(jī)通頻帶寬度,F(xiàn)N是接收機(jī)的噪聲系數(shù),D是聲音的最低分辨率,相當(dāng)于信噪比。
可以看出當(dāng)帶寬和信噪比確定后,只能從減小天線等效電阻和降低噪聲系數(shù)入手去提高靈敏度。如果用加大增益的方法去提高靈敏度結(jié)果會(huì)適得其反,高增益使機(jī)器的本底噪聲劇增,使接收機(jī)喪失了鑒別微弱信號(hào)的能力,也縮小了動(dòng)態(tài)范圍。現(xiàn)代IC收音機(jī)的中放增益遠(yuǎn)高于二級(jí)晶體管中放的增益,但接收靈敏度反不如后者,就是一個(gè)實(shí)例。用目前的器件和技術(shù),短波靈敏度的極限值約為0.6微伏,要超越這個(gè)門(mén)檻,提高的幅度和花費(fèi)的成本將呈指數(shù)關(guān)系。