Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Радиоприемные тракты бытовой аудиоаппаратуры служат для приема и обработки радиосигналов в частотных диапазонах длинных (ДВ), средних (СВ), коротких (KB) и ультракоротких (УКВ) волн. Обозначения зарубежных радиовещательных диапазонов соответствуют прямому переводу этих названий:
Их частотные границы в различных странах несколько отличаются друг от друга. В таблице 4.1. приведены параметры, соответствующие российскому стандарту, а также предельные значения частотных границ, упоминаемые в технической документации на радиоприемники зарубежного производства.
Как следует из приведенных данных, основное отличие зарубежных радиоприемников от российских - другие параметры диапазона ультракоротких волн, который имеет частотные границы 87,5-108 МГц и обозначается аббревиатурой FM (frequency modulation - частотная модуляция). В последнее время в этом промежутке начали работать и отечественные радиовещательные станции, что позволяет использовать зарубежные модели радиоприемников диапазона FM в нашей стране. Кроме того, некоторые фирмы-производители аудиотехники, учитывая потребности восточноевропейского и российского рынков, вводят в своих аппаратах так называемый расширенный диапазон FM, охватывающий оба указанных участка частот (УКВ и FM). Часто встречается дополнительное дробление FM диапазона на несколько поддиапазонов, обозначаемых как FM1, FM2, FM3 и т.д.
Таблица 4.1. Частотные границы радиовещательных диапазонов.
| Диапазон волн | Диапазон частот, МГц | Длины волн, м |
| ДВ | 0,150-0,408 | 2000,0-735,3 |
| LW | 0,144-0,290 | 2083,3-1034,5 |
| СВ | 0,525-1,605 | 571,4-186,9 |
| MW | 0,522-1,710 | 574,7-175,4 |
| KB | 3,95-12,1 | 75,9-24,8 |
| SW | 3,8-26,1 | 78,9-11,5 |
| УКВ | 65,8-73 | 4,56-4,11 |
| FM | 87,5-108 | 3,43-2,78 |
Радиовещание ведется не во всем диапазоне KB (3-30 МГц), а лишь в нескольких относительно узкополосных поддиапазонах по 200-500 кГц в каждом, выбранных из соображений лучшего распространения радиоволн. Границы таких поддиапазонов, названных по округленному значению длины волны в метрах, приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2. Частотные границы коротковолновых поддиапазонов.
| Поддиапазон | Диапазон частот, МГц | Длины волн, м |
| 75 м | 3,95-5,25 | 75,9-57,1 |
| 49 м | 5,95-6,2 | 50,4-48,4 |
| 41 м | 7,1-7,3 | 42,2-41,1 |
| 31 м | 9,5-9,775 | 31,6-30,7 |
| 25 м | 11,7-12,1 | 25,6-24,8 |
| 19 м | 15,1-15,45 | 19,9-19,4 |
| 16 м | 17,7-17,9 | 16,9-16,8 |
| 13 м 11 м | 21,45-21,75 25,6-26,1 | 14,0-13,8 11,7-11,5 |
Наличие тех или иных диапазонов рабочих частот определяется назначением и классом сложности радиоприемника. Так, переносные малогабаритные аппараты обычно принимают радиосигналы лишь на длинных и средних волнах. Коротковолновый диапазон в последнее время встречается довольно редко, что связано с невысоким качеством приема в этой области частот. В зарубежных радиоприемниках его вводят обычно в модификациях «Tourist», предназначенных для использования в удаленных от передающих станций местах. Модели высокого класса практически всегда комплектуются трактом приема УКВ или FM. Это связано с тем, что в указанном диапазоне, в отличие от всех предыдущих, ведется стереовещание, благодаря чему в приемнике имеется возможность качественного прослушивания стереофонических программ.
В радиовещании используются два вида сигналов: с амплитудной и частотной модуляциями. Первые применяются в диапазонах длинных, средних и коротких волн, а вторые - в диапазонах УКВ и FM.
Рис. 4.1. Спектр амплитудно-модулированного сигнала.
При амплитудной модуляции (AM) огибающая гармонического несущего колебания является линейной функцией полезного сообщения. Спектр G(f) сигнала AM (рис. 4.1) состоит из несущей f0 и двух боковых полос (нижней и верхней). Если предположить, что максимальная частота спектра сообщения равна FB, весь спектр сигнала AM займет на частотной оси диапазон от значения f0 - FB до значения f0 + FB. Следовательно, ширина ΔFC этого спектра равна 2 FB. Полезная информация о передаваемом сообщении содержится только в боковых полосах, поэтому энергетически амплитудная модуляция оказывается не слишком эффективной: затрачивается мощность передатчика на передачу несущей, но информации она не содержит.
При частотной модуляции (ЧМ) отклонение мгновенной частоты несущего колебания f от своего центрального значения f0 пропорционально передаваемому непрерывному сообщению. Максимальное отклонение частоты от среднего значения f0 называется девиацией частоты Δfm. В радиовещании в диапазоне УКВ принята величина девиации, равная 50 кГц.
Если ввести понятие индекса частотной модуляции
,
то ширина спектра ЧМ сигнала может быть определена по формуле
.
При ψ>5 эта величина определяется в основном девиацией частоты, и в инженерных расчетах радиовещательных приемников часто используется формула
.
Как уже было сказано выше, в диапазонах УКВ и FM передаваемое сообщение несет стереофоническую информацию, то есть в нем содержатся сигналы левого (А) и правого (Б) каналов. Чтобы использовать для передачи стереофонической информации только одну несущую частоту, из сигналов А и Б в результате предварительной обработки формируется комплексный стереосигнал (КСС).
Стандарты стереофонического радиовещания России и зарубежных стран отличаются друг от друга. У нас принята система OIRT с полярной модуляцией. Эта система предполагает формирование на передающей стороне комплексного стереосигнала на частоте поднесущей Fn = 31,25 кГц. При этом поднесущее колебание sn (t) модулируется по амплитуде сигналами А и Б следующим образом: в соответствии с первым формируется огибающая положительных полуволн, со вторым - огибающая отрицательных полуволн (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Комплексный стереосигнал системы
После формирования КСС уровень поднесущей ослабляется на 14 дБ (в 5 раз), что позволяет полнее использовать мощность передатчика и обеспечить совместимость системы стереофонического вещания с монофоническими радиоприемниками. Далее полярно-модулированное колебание с частично подавленной несущей используется в качестве модулирующего колебания для формирования ЧМ сигнала УКВ диапазона. Разумеется, в приемном устройстве из КСС тем или иным способом должны извлекаться сигналы А и Б.
При передаче стереосигнала в диапазоне FM используется другой принцип формирования КСС, называемый системой «пилот-тон» (стандарт CCIR). В этом случае комплексное колебание на передающей стороне образуется как смесь модулированного сигнала поднесущей (38 кГц), в котором содержится информация об аудиосигналах левого и правого каналов и пилот-сигнала с частотой 19 кГц, используемого для синхронизации устройств обработки. Такой суммарный сигнал модулирует несущее колебание по частоте. Естественно, что и устройства обработки стандарта CCIR на приемной стороне отличаются от устройств обработки стандарта OIRT. В связи с этим зарубежные модели аудиотехники, даже обладающие расширенным УКВ диапазоном, часто не способны воспроизводить стереофоническую информацию, передаваемую российскими станциями в частотном интервале 65,8-73 МГц.
Некоторые вещательные радиостанции УКВ и FM диапазонов одновременно с передачей аудиоинформации предоставляют дополнительную цифровую информацию системы RDS (или ARI) в соответствии со стандартом CENELEC EN 50067. Она имеет сервисный характер и может содержать большой объем дополнительных сведений:
Кроме того, специальными сигналами может обеспечиваться режим дополнения банка частот радиостанций других вещательных сетей (EON). Сигнал, переносящий эти сообщения, формируется на своей поднесу щей частоте 57 кГц и затем смешивается с комплексным стереосигналом. Для выделения сигнала RDS в схемах радиоприемников после основного детектора устанавливается соответствующий дополнительный декодер.
