Частотная избирательность Си-Би трансиверов

Новости

Новогодняя распродажа!!!
Только до 24 декабря!!!
Специальные новогодние цены
на автомобильные рации и антенны

Бюллетень Си-Би №4 Апрель 1996 г

Автор Владислав "Ребус" (3А13277)

Си-Би диапазон в г.Москве сильно перегружен как сигналами радиостанций, так и различными помехами: от линий электропередач, от промышленных установок, от научных приборов, от электротранспорта и др.

Каждый знаком с ситуацией, когда близко расположенный сосед, включая передатчик с “помощником”, полностью блокирует Ваш приемник, хотя работает в другом канале. Как с этим бороться?

Помехозащищенность приемника зависит от многих факторов: от селективности его входных цепей, от линейности входных каскадов усиления, линейности первого смесителя, селективности первого фильтра ПЧ.

Из радиотехники известно, что для повышения помехозащищенности приемника высокоселективные цепи должны располагаться в приемном тракте как можно ближе ко входу, с тем, чтобы как можно больше ослабить внеполосный сигнал до каскадов, обладающих нелинейностью. В идеале отфильтровать полезный сигнал от вредных нужно на входе приемника.

К сожалению, это невозможно реализовать простыми средствами. Разнос частот соседних каналов в Си-Би диапазоне равен 10 кГц, а частота примерно равна 27 МГц. Для селекции нужного сигнала от сигнала, находящегося в соседнем канале, нужно иметь добротность селектирующих цепей порядка 27000/10 =2700! Такой добротностью обладают только кварцевые резонаторы. Не ставить же на входе Си-Би приемника гребенку из 20 - 40 переключаемых кварцевых фильтров! При цене простейшего двухкристального фильтра 5 - 10 долларов цена получается черезмерно высокой, да и размеры внушительными.

Поэтому во всех Си-Би трансиверах используются простейшие входные преселекторы с полосой пропускания, равной полосе всего Си-Би диапазона, в дорогих моделях перестраиваемые с “сетки” на “сетку” варикапами. Таким образом, входные цепи практически не защищают тракт от мешающих сигналов, частота которых находится в пределах Си-Би диапазона. Значит, для повышения частотной селективности приемника остаются только фильтры в трактах ПЧ1, ПЧ2. В Си-Би трансиверах обычно используются частоты 10,695 МГц в качестве ПЧ1 и 455 кГц в качестве ПЧ2. На обычных LC контурах необходимую селективность получить невозможно, поэтому применяют фильтры сосредоточенной селекции. На ПЧ1 это кварцевые или пьезокерамические фильтры, на ПЧ2 обычно используют пьезокерамические фильтры.

Рассмотрим возможный выбор фильтров ПЧ1.

В некоторых моделях импортных трансиверов (например, Dragon CB-240N, Ranger) на ПЧ1 используются пьезокерамические фильтры.

Пьезокерамические фильтры отечественного производства на частоту 10,7±0,1 МГц типа ФП1П6-1 имеют полосы пропускания по уровню -6 дБ от150 до 280 кГц и по уровню -20 дБ от 480 до 530 кГц. Самый узкополосный фильтр из этой серии - ФП1П6-1-1.1.

Они дешевы, но имеют весьма невысокую селективность. Для примера на рис.1 приведена частотная характеристика фильтра трансивера Dragon CB-240N.

Как видим, он имеет полосу пропускания более 250 кГц, т.е. пропускает 25 частотных каналов, да и за полосой пропускания дает совсем небольшое ослабление (по уровню -30 дБ полоса около 600 кГц, т.е. 60 частотных каналов!). Неудивительно, что трансивер с таким фильтром имеет очень плохие характеристики по блокированию и селекции. Даже при хорошей селективности фильтра ПЧ2 (что обычно выполняется) приемник легко забивается мощными сигналами из соседних каналов из-за перегрузки второго смесителя.

Гораздо лучшие характеристики имеют кварцевые фильтры. На рис.2-3 приведены частотные характеристики двухкристальных кварцевых фильтров, которые удалось найти на московских радиорынках. Характеристики снимались при согласовании их по входу и выходу на 510 Ом. Фильтры на среднюю частоту 10,695 МГц бывают с полосой пропускания 6 кГц, 7,5 кГц, 8 кГц, 10 кГц, 15 кГц.

              рис.3

Вместо пьезокерамического фильтра можно с успехом использовать любой из них. При такой замене селективность приемника заметно улучшается. Применение фильтра с полосой 6 кГц может сопровождаться искаженным приемом некоторых корреспондентов с “раскрученной” против норм девиацией ЧМ, когда полоса сигнала не укладывается в полосу пропускания фильтра. Поэтому хорошим компромиссом можно считать применение фильтра с полосой 7,5 кГц. Простая замена пьезокерамического фильтра на кварцевый иногда приводит к самовозбуждению каскада, т.к. кварцевый фильтр имеет более высокое эквивалентное сопротивление. В этом случае достаточно включить последовательно со входом фильтра резистор величиной 1-1,5 ком.

Радикальное улучшение селективности приемника достигается при использовании многокристальных кварцевых фильтров на 10,695 МГц, если Вы их сможете купить, но вполне приличные результаты можно получить, включив два двухкристальных фильтра последовательно. На рис.4 приведена характеристика фильтров типа10K7A с полосой 7 кГц и 10L08A с полосой 8 кГц, включенных последовательно по схеме рис.5. При включении кварцевых фильтров необходимо соблюдать согласование их входных и выходных импедансов с импедансами каскадов и согласование импедансов фильтров между собой, иначе их характеристики могут сильно искажаться. Подбор согласующих резисторов и конденсаторов несложен, но требует применения измерителя частотных характеристик на частоту 10.7 МГц с полосой качания частоты 20-50 кГц.

рис.4 Частотная характеристика двух фильтров, включенных последовательно

А что же нам предлагает отечественная промышленность?

Отечественный стандарт предусматривает только номинал частоты 10,7 МГц. Это означает, что при использовании отечественных фильтров на ПЧ1 в трансиверах зарубежного производства средняя частота принимаемого сигнала будет на 5 кГц ниже средней частоты полосы прозрачности фильтра.

Рис.5. Схема включения двух фильтров

Это вызвано тем, что синтезатор трансивера формирует частоту первого гетеродина в режиме “прием” сдвинутой от частоты передатчика ровно на 10,695 кГц.

В магазине “Кварц” имеются в продаже прекрасные кварцевые фильтры 8 порядка на частоту 10,7 МГц по цене 40 тыс. руб. Ниже приведены их параметры.

Тип фильтра

Полоса, кГц

Rн, кОм

Cн, пФ

ФП2П4-502-03

7,5

1,6

7

ФП2П4-502-02

11,5

2,2

3,5

ФП2П4-502-04

15

2,6

3,5

Для приема без искажений придется использовать фильтр с полосой пропускания на 5 кГц шире, например, 11,5 кГц или 15 кГц.

Использование этих фильтров позволит резко улучшить селективность приемника, поскольку они имеют очень крутые скаты частотной характеристики и высокое внеполосное затухание. В следующих номерах бюллетеня мы постараемся описать практические результаты их использования в трансиверах. Желаю успехов в экспериментах!




ВходРегистрация