- невозможность обеспечить требуемую частотную избирательность, так как по мере повышения частоты принимаемых сигналов полоса пропускания приемника будет возрастать, а избирательность уменьшаться;
- невозможность обеспечить высокую чувствительность радиоприемника, что связано с трудностями достижения больших значений коэффициента усиления его каскадов.
Отмеченные недостатки могут быть практически устранены в так называемом супергетеродинном радиоприемнике. Структурная схема супергетеродинного приемника показана на рисунке 1.6
Из сопоставления структурных схем супергетеродинного приемника и приемника прямого усиления следует, что супергетеродинный приемник отличается от приемника прямого усиления наличием трех дополнительных каскадов: преобразователя частоты 3, 7 и усилителя промежуточной частоты.
1 – входная цепь; 2 – усилитель радиочастоты; 3 – смеситель; 4 – усилитель промежуточной частоты; 5 – детектор; 6 – усилитель звуковой частоты; 7 – гетеродин; СЭП – система электропитания
Рисунок 1.6 – Структурная электрическая схема супергетеродинного приемника
Преобразователь частоты преобразует несущую частоту принимаемого сигнала в другую, более низкую промежуточную частоту. Он состоит из двух основных устройств: смесителя 3 и гетеродина 7 . Смеситель представляет собой нелинейный элемент (биполярный транзистор, полевой транзистор, полупроводниковый или параметрический диод). Выбор типа смесителя определяется конкретными требованиями к радиоприемнику. Гетеродин представляет собой маломощный генератор, работающий на частоте . Как правило, это автогенератор, выполненный на транзисторах, туннельных диодах, клистронах.
В выходной цепи преобразователя частоты образуется множество колебаний с комбинационными частотами
, (1.2)
где m = 1,2,3, .;
n = 1,2,3, .;
- частота сигнала, Гц.
Одно из этих колебаний используется в качестве колебания промежуточной частоты fп , равной
. (1.3)
Эти колебания выделяются на нагрузке смесителя, представляющей собой резонансную систему, настроенную на частоту , и поступают на усилитель промежуточной частоты (УПЧ). Усилитель промежуточной частоты предназначен для усиления сигнала промежуточной частоты и обеспечения необходимой избирательности по отношению к сигналам радиопередатчиков, работающих в соседних радиоканалах.
Поскольку обычно , то на относительно низкой частоте легче обеспечить большое усиление сигнала и сформировать фильтры с узкополосной частотой характеристикой требуемой формы.
В радиоприемниках, работающих в некотором диапазоне частот, стремятся обеспечить постоянство промежуточной частоты.
Таким образом, в супергетеродинном приемнике имеются все условия как для увеличения коэффициента усиления всего приемного тракта, так и для получения гораздо лучшей избирательности.
Однако супергетеродинные приемники не лишены и некоторых недостатков. В частности, при фиксированной настройке на частоту сигнала они способны принимать не только полезные сигналы, но и сигналы, имеющие другие частоты. Основной паразитный побочный канал приема носит название зеркального канала (канала симметричной станции). Смысл зеркального канала можно пояснить с помощью рис. 1.7. Как можно видеть из представленного рисунка, частота зеркального канала отстоит от частоты гетеродина вправо на величину промежуточной частоты .