Супергетеродинный радиоприемник

ТЕН И пегогтриро. оно а Бюро цзобреа с - о,.,;,., , громышленности Управление Электрослаботочио ав ействительный изобретатель ин ц Кларенс В, Хенселл Супергетеродинный р прием аявлено 24 аря 1940 г. в На Опубликовано та распространяеомэлектропром за Лф 36415 (308422)0 июня 1944 года Действие патен на 15 лет от 24 января 1940 год стоты в пределах полосы пропускания фильтров или контуров с большой избирательностью.Кроме того в некоторых случаях практикой была установлена желательность снизить степень фазовой модуляции передатчика с тем, чтобы гармоники второго, третьего и более высоких порядков (боковые частоты) не достигали заметных амплитуд. Если амплитуды боковых частот высших порядков становятся заметными, они вызывают искажение детектируемых модуляций - при превращении в амплитудную модуляцию с последующим детектированием или выпрямлением.Согласно настоящему изобретению предлагается превращение фазовой модуляции в частотную производить перед окончательным детектированием в супергетеродинном приемнике, снабженном детектором, способным демодулировать колебания, модулированные частотой.Превращение колебаний с фазовой модуляциеп в частотно модулированные осуществляется в данном приемнике с помощью модулирующей частотной энергии, забираИзобретение касается супергетеродинного приемника сигналов, модулированных по фазе. Настоящим изобретением устраняется много неудобств, с которымп приходится сталкиваться при фазовой модуляции в приемниках известных типов. В одном из известных приемников с фазовой модуляцией несущая волна принятого сигнала отделяется с помощью фильтров или контуров с чрезвычайно высокой избирательностью, увеличивается по амплитуде, изменяется по фазе на 90 и складывается с модулированными боковыми частотами для того, чтобы превратить фазно-модулированные колебания в амплитудно-модулированные. В других известных типах приемников с фазовой моду. яцией в качестве составных частей .применяются различные и по разному включенные селекторпые фильтры или цепи. В этих известных приемниках требуется чрезвычайно точный контроль частоты несущеи, что осуществляется обычно в промежуточной части, после первой гетеродинной манипуляции. Это требуется для удержания несущей чай ГисйЛаЫ ЛЯГ( НК ФХфемой из контуров приемника после детектора частотной модуляции и подаваемой в виде обратнои связи для частотной модуляции гете- родина или генератора биений, участвующего в создании частотно модулированной энергии, подаваемой к детектору частотной модуляции.Потенциалы обратной связи выбираются так, что частота генератора биений модулируется в неравной степени для различных моду- лирующих частот. Неодинаковость потенциалов обратной связи такова, что при превращении принятой волны с фазовой модуляцией в энергию промежуточной частоты с частотной модуляцией, последняя осуществляется в полном соответствии с принятой фазно-модулированной ВОЛНОЙ.Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, на фиг, 1 и 2 которого изображены скелетные схемы (два варианта) предлагаемого радиоприемника,В приемнике по фиг. 1 схематично обозначены антенна А илиния 1., получающие энергию, передаваемую передатчиком приемнику и подвергаемую фазовой модуляции. Принятая энергия может быть селективно усилена в усилителе 1 и здесь же одновременно превращена гетеродинным детектором или конвертером в более низкую промежуточную частоту путем биений принятой энергии с энергией, получаемой от гетеродина 2.После этого промежуточная частота селективно усиливается усилителем 3 и подводится к детектору частотной модуляции 4 любого известного типа. В качестве такового может быть применен ба ланс ньш двухтактный детектор, в котором при детектировании детектируются в равной мере соответствующие колебания боковых частот, симметрично расположенные около несущей частоты. Выход детектора, содержащий энергию, модулированную по частоте, соответствующую принятой фазно-модулированной энергии, подводится к усилителю 5 и к любой цепи использования (громкоговоритель, телеграфная линия, рекордер, трансляционная станция и т, д.),В некоторой точке после детектора модули рую щей частоты небольшая часть тока модулирующей частоты ответвляется через сопротивления 6 и проходит через индуктивность 7. Благодаря этому на индуктивности 7 возникает напряжение, по величине пропорциональное модуляционному потенциалу каждой частоты выхода частотной модуляции, умноженной на модулирующую частоту, Переменное напряжение, возникшее на индуктивности 7, используется для создания частотной модуляции первого гете- родина 2, Величина этой модуляции или отклонение частоты гетеродинадля любой заданнон мощности модуляционной частоты в усилителе 5 почти пропорциональна модулирующей частоте и имеет такую полярность, которая необходима для того, чтобы величину фазовой модуляции несущеп волны, при промежуточной частоте, изменить обратно пропорционально модулирующенчастоте.В результате, фазно-модулированная волна, которая была подведенак детектору частотной модуляции,превращается в частотно модулированную волну с меньшими отклонениями по фазе или частоте, чемфазные или частотные модуляции,для каждой составляющей частотыв первоначальной фазовой модуляции,Обцим результатом является то,что на выходе детектора частотноймодуляции 4 получается верноевоспроизведение первоначальноймодуляции, имевшей место в передатчике с фазовой модуляцией. Таким образом здесь создана возможность применить детектор частотной модуляции для демодуляцииколебаний, модулированных по фазе, без искажения частотной характеристики модуляции.Схема по фиг. 1 хороша тем, чтоона уменьшает среднюю силу токовбоковых частот по сравнению с токами несущей и обеспечивает эквивалентное увеличение несущей пе. ред детектированием,Это удобно с точки зрения уменьшения искажений, вносимых избирательным замиранием, которые, как это хорошо известно, могут вызвать перемодуляци 1 о несущей и искажения принятых модуляций, когда замирание уменьшает силу несущей до величины, меньшей пикового значения боковых.Такой процесс увеличения несущей частоты не увеличивает искажений сравнительно с сигналом благодаря тому, что составляющие частот искажений помех уменьшаются в той же мере, что и мощность боковой полосы.В случае, если сопротивления б в схеме по фиг. 1 приключены непосредственно к выходу детектора частотной модуляции, так что к ним будут подводиться детектируемыа токи с постоянным небалансом, и если индуктивность 7 будет обладать также сопротивлением или будет применяться сопротивление, которое становится эффективным при нулевой или очень низких частотах, то в этом случае можно получить автоматическую настройку цли регулирование частоты путем изменения частоты первого генератора биений, для постоянного поддержания точной величины промежуточной частоты. Другимц словами, е:ли индуктивность 7 достаточно велика или в эту цепь введено сопротивление, тогда на них может возникнуть напряжение постоянного тока, являющееся функцией средней величины промежуточной частоть 1, ц это напряжение можно использовать для регулирования средней часто;ы работы генератора 2, с целью поддержания средней величины промежуточной частоты, существенно свободной от медленных изменений,Хотя энергию частотного контроля для автоматической настройки желательно обычно получать от детекторных ламп частотной модуляции непосредственно, однако это не является необходимым в том случае, если усилитель 5 спроектирован для работы прц нулевой частоте, или как усилитель постоянного тока, или усилитель модулирующейчастоты. Способность к автоматической настройке возрастает в томслучае, если каждое из сопротивлений б шуцтировацо индуктивностью,пропускающей свободно постояццыи ток и только незначительныесилы токов модулирующих частот,Приемник, изображенный на фиг.2, по своему действию подобен показанному на фиг. 1 тем, что в немфазово-модулированная волна превращается, перед окончательным детектированием, в частотно модулированную волну. Однако в схемепо фиг, 2 потенциал для модулирования первого генератора биенийполучается благодаря прохождениютоков модулирующих частот, создающихся дегиодуляцией, через посследовательно вкгпоченные сопротивление 8 и емкость 9.Составляющая напряжения переменного тока на емкости 9 используется для частотной модуляциипервого генератора биений 2 в направлении увеличения фазового отклонения расхождения модулированного тока на выходе гетеродинапервого детектора 1,Благодаря этому первоначальнаяфазовая модуляция превращается вчастотную перед окончательным детектированием. При наиболее высоких мод улирующих частотах возрастание фазового расхождения припромежуточной частоте может бытьмало, но увеличение будет большепрц более низких модулирующихчастотах в пределах применимогодиапазона модулирующих частот.Для схемы по фиг. 2 требуется,чтобы составляющие постоянноготока модуляции были удалены изэнергии, подаваемой обратно длячастотной модуляции первого генератора биении. Это осуществляетсяс помощью трансформатора переменного тока, включенного где-либо между детектором частотноймодуляции и первым генераторомбиений; постоянные с оста вля 1 ощцетрансформатором, вкл 1 очсццыммежду емкостью 9 и генератором 2,це пропускаотся.При желании, конечно, в приемнике по фиг. 2 можно применить