超外差接收器的工作原理
21ic 2024-02-21

超外差接收器的工作原理

超外差接收机主要由以下几部分组成:


接收天线:

接收天线用于接收发射机传输过来的信号,之后再将信号送后续电路进行进一步处理。

RF放大器:

信号在长距离传输后会有很大的衰减,到达接收机天线的信号已经十分微弱,接收到的微弱信号被馈送到RF放大器进行放大,以满足后续电路系统的处理要求。另外,也可以在此之前对载波信号进行调谐选择,只对感兴趣的部分进行放大。

本地振荡器:

该电路会产生一个固定频率的信号,称之为本振信号,然后被馈送到混频器。在AM广播系统中中频信号频率为455KHz ,我们可以简单的认为本振信号的频率应该比输入信号的频率高455KHz。

混频器:

简单来说,混频器是将载波信号和本振信号进行混频。

在混频器中将两个不同的频率混合,会产生一些其他低频的信号。为什么混频器会产生一个的频率较低的信号呢,而这个低频信号正好是载波信号和本振信号之差?载波和本振频率之和将在混频器输出端口产生镜像频率,该镜像频率被视为信号中的一种噪声或失真,这就是混频器在其输出端产生频率差的原因,该频率与输入的变化无关,且是恒定值,我们称之为中频。

Fi = Fo - Fc

IF放大:

IF放大器是放大混频器输出的中频信号,它提供了接收机所需的灵敏度(增益)和选择性(带宽)。在超外差接收机中,IF放大器只与中频频率相关,而与接收信号的频率无关,因此,它的灵敏度和选择性可以保持相对的一致性。

基于上面的原因,在一定带宽内系统要获得高增益也就相对来说非常容易。另外,在低频上可以获得更为窄的滤波带宽,可以滤除其他不需要的频率,降低了系统被干扰的风险。总的来说,由于采用了更窄的中频带宽,超外差接收机的整体性能要优于其他类型的接收机。

解调:

解调器位于IF放大器之后,实现了对恒定频率信号的解调,并从中提取携带的信息。

音频放大器:

原始信号被馈送到音频放大器,并放大到特定水平。

功率放大器:

功率放大器的作用是将信号进一步放大到可以激活扬声器。最后,放大的信号被馈送到扬声器电路,通过扬声器将电信号转换为声音传播出去。

接收器特点

灵敏度:

用最简单的话来说,就是对弱信号的放大能力。对于小型广播,典型灵敏度值为150µV,而对于更高质量通信灵敏度值需要达到1µV或更低。

超外差接收器的灵敏度主要由下面几个因素决定:

1、射频放大器的增益

2、中频放大器的增益

3、接收机的噪声系数

选择性:

系统选择信号的能力,一般来说高频择性差,低频选择性好。

保真度:

指系统产生不失真的原始信号的能力,高保真度对产生高质量信号至关重要,它确保了可以完美再现原始信号。

应用范围

超外差接收机广泛应用于电视、无线电接收机、商业广播等领域。

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