Основные качественные показатели радиоприемных устройств

1. Чувствительность. Под чувствительностью понимают способность приемника принимать слабые сигналы. Чувствительность определяется минимально необходимой мощностью или ЭДС сигнала в антенне, при которых обеспечивается нормальное функционирование оконечного устройства при заданном отношении мощности сигнала к мощности собственных шумов на выходе приемника. Такое определение справедливо в тех случаях, когда внешними помехами радиоприему можно пренебречь. Однако в реальных условиях эксплуатации пренебрежение внешними помехами радиоприему часто недопустимо, особенно для приемников специальных радиосистем. Поэтому вводят понятие эффективной чувствительности по отношению к уровню помех, как внутренних, так и внешних.

Эффективная чувствительность — это способность радиоприемника принимать слабые сигналы с заданным качеством (отношением сигнал/помеха) и вероятностью приема (поражения) в условиях воздействия всего набора помех.

2. Избирательность. Избирательностью называют способность радиоприемного устройства выделять полезный сигнал и ослаблять действие мешающих сигналов (помех) с помощью различных способов избирательности: частотной, временной, пространственной, поляризационной и др.

Пространственная избирательность осуществляется с помощью остронаправленных приемных антенн, а в настоящее время и путем управления фазированными антенными решетками (ФАР). Если источники сигнала и помехи разнесены по угловым направлениям, то можно существенно ослабить уровень внешней помехи на входе приемника, формируя в направлении на источник сигнала максимум диаграммы направленности приемной антенны, а в направлении источника помехи — нули (провалы) в диаграмме направленности.

Поляризационная избирательность может быть осуществлена, если имеются различия в поляризациях электромагнитных волн полезного сигнала и помехи. Она производится приемной антенной, которая настраивается на вид поляризации сигнала.

3. Помехоустойчивость. Помехоустойчивостью называют способность приемника обеспечивать прием переданной или извлеченной информации с заданной достоверностью при заданных (или выбранных) видах сигналов (в том числе видов модуляции или кодирования) и наличии помех в радиоканале. Повышение помехоустойчивости обеспечивается всеми видами избирательности, а также созданием оптимальных структур приемников и специальными мерами борьбы с помехами при обработке принимаемых сигналов.

4. Допустимые искажения воспроизводимого сигнала в отсутствие помех. Искажения могут быть линейными (амплитудно-частотными и фазо-частотными) и нелинейными. Амплитудно-частотные искажения изменяют соотношения между амплитудами составляющих сообщений на выходе приемника (включая оконечное устройство) по сравнению с его входом. Они оцениваются допустимой нелинейностью АЧХ сквозного тракта приемника в заданном диапазоне модулирующих частот. Фазочастотные искажения заключаются в том, что различные составляющие спектра сообщений при прохождении через приемник сдвигаются во времени не на одинаковую величину и оцениваются допустимой нелинейностью ФЧХ приемного тракта. Нелинейные искажения проявляются на выходе приемника в появлении дополнительных частот (гармоник и комбинационных), не содержащихся в передаваемом сообщении, и оцениваются допустимым коэффициентом нелинейных искажений при заданном коэффициенте модуляции. Искажения импульсных сигналов оцениваются допустимыми длительностями фронта и среза, неравномерностью вершины, выбросами на вершине и в паузе.

5. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Под электромагнитной совместимостью понимают обеспечение совместной работы данной радиоэлектронной аппаратуры с другой аппаратурой, которая создает мешающее радиоизлучение. Задачи рационального использования радиочастотных диапазонов и нормирования радиоизлучений введены в общесоюзные стандарты. Имеются рекомендации («Регламент радиосвязи») международных организаций по вопросам распределения радиочастот между отдельными службами (радионавигация, радиолокация, радиовещание и т. д.). Применительно к приемникам для ЭМС принимают меры по уменьшению собственных его излучений и предусматривают защиту приемников от влияния помех других устройств по соседним и побочным каналам приема, а также от индустриальных помех. ЭМС задается допустимыми уровнями напряжений гетеродина(маломощный генератор), «просачивающихся» в антенну, на выход приемника, в цепи питания, управления, коммутации.

6. Динамический диапазон приемника по основному каналу. Под этой характеристикой понимают диапазон граничных уровней входного полезного сигнала, при которых обеспечивается нормальное качество приема. Минимальный уровень входного сигнала ограничивается уровнем собственных шумов, т. е. чувствительностью приемника. Максимальный уровень сигнала ограничен допустимыми нелинейными искажениями в усилительных и преобразовательных каскадах приемника из-за нелинейных характеристик электронных приборов при сильных сигналах.

Таким образом, динамический диапазон характеризует пределы изменения уровня входных сигналов, в которых устройство линейно в практическом смысле. Относительное изменение уровней помех и полезных сигналов на входе радиоприемников в обычных условиях работы может составлять 90—100 дБ. С помощью же автоматической регулировки усиления приемника динамический диапазон но основному каналу может быть доведен до 100—120 дБ, т. е. он может перекрывать диапазон входных воздействий.

8. Мощность и другие характеристики питания приемника. Если источники питания имеют ограниченную мощность, то задается максимально допустимая мощность питания приемника. "

9. Диапазон рабочих частот, т. е. область частот настройки, в пределах которой обеспечиваются все другие электрические характеристики приемника.

К основным конструктивно-эксплуатационным характеристикам радиоприемников относятся:

1. Надежность работы, оцениваемая средним временем или вероятностью безотказной работы. Эта характеристика зависит как от выбранной структурно-функциональной схемы приемника, так и от надежности отдельных элементов схемы, их количества, облегченных режимов работы наиболее важных элементов, в особенности электронных приборов. Главным направлением повышения надежности является использование интегральной техники, а также дублирование и резервирование наименее надежных элементов или целых узлов приемника.

2. Стабильность и устойчивость, работы, оцениваемые по способности

приемника сохранять свои элeктpические характеристики в допустимы пределах при воздействии окружающей среды (температуры, влажность атмосферного давления, механических нагрузок, климатических и специальных воздействий) и изменений режима источника питания.

3. Габариты и масса приемника Линейные размеры, занимаемый объем, а также масса часто являются одними из основных характеристик приемников, устанавливаемых на летательных аппаратах, особенно мало размерных.

4. Ремонтопригодность, определяющая характер устранения неисправностей, т. е. возможность замены отдельных элементов, целых блоков или приемника в целом.