УЛУЧШАЕТ ЛИ АТТЕНЮАТОР ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН?
Г.ГОНЧАР (UC2LB)
Поговорим об одном из самых простых узлов приемника - о входном аттенюаторе. Сложность его конструкции и в самом деле не заслуживает особого внимания - три резистора или три конденсатора, делящих сигнал. Но выбор затухания аттенюатора дело не такое простое, как его устройство. Иногда в литературе пишут, что аттенюатор расширяет динамический диапазон приемника. Но не стоит сильно обольщаться этим. Далеко не все отдают себе отчет в том, что есть два понятия о динамическом диапазоне, не имеющие между собой ничего общего.
Первое. Способность приемника принимать как самые слабые, так и самые сильные полезные сигналы, попадающие в полосу пропускания фильтра основной селекции, и те, которые мы желаем принять.
Слабые принимаемые сигналы - это у радиолюбителей сплошь и рядом. Очень и очень сильные принимаемые сигналы, когда мы желаем перекинуться парой фраз с товарищем, живущим на соседней улице - редкое исключение. В этом случае приемник может перегружаться даже при самом минимальном усилении, и прием сигналов соседа сопровождается искажениями или вообще невозможен. Как точно замечает по такому поводу В.Дроздов, кое-кому в этой ситуации приходится отключать приемную антенну.
Второе. Способность приемника принимать самые слабые полезные сигналы на фоне одновременно действующих по всему диапазону очень сильных помех или хотя бы одной мощной помехи, не попадающей в полосу приема полезного сигнала. Это совершенно другой случай, и если вы хотите принять слабую DX-станцию на фоне сильных помех от соседних станций своего континента, то отключение приемной антенны вам уже вряд ли поможет. Hi!
Но поможет ли аттенюатор? В первом случае - приеме мощного полезного сигнала - аттенюатор выручит с гарантией. Ослабление сигнала на входе приемника позволит вести прием при среднем положении ручки усиления в режиме хорошей линейности. О шумах приемника в данном случае нечего и думать, т.к. они в тысячи раз слабее сигнала. Во втором случае - приеме слабой станции на фоне сильных помех - ситуация сложнее, и улучшить прием включением аттенюатора можно далеко не всегда. Мощные помехи, воздействующие на тракт высокой частоты, перегружают его и создают в нем интермодуляционные продукты по всему диапазону. Эти продукты хотя и намного слабее породивших их помех, но, как правило, сильнее полезного сигнала и маскируют его. Интермодуляционные продукты зависят от уровня перегрузки нелинейно. И ослабление помех, например, в 2 - 3 раза может вызвать ослабление продуктов интермодуляции в 10 - 20 раз или даже устранить их полностью. Все зависит от степени перегрузки входа приемника. При незначительной перегрузке ослабление помех даже в два раза полностью устраняет интермодуляцию. При больших перегрузках для ослабления интермодуляции необходимо более значительное ослабление помех. Какая же выгода от аттенюатора? Выгода заключена в нелинейной зависимости продуктов интермодуляции от породивших их помех. Например, включили мы аттенюатор 6 дБ - на 6 дБ ослабился полезный сигнал. А продукты интермодуляции, вызванные этими помехами, ослабились сильнее, допустим на 20 дБ. На 14 дБ, как видим, улучшилось соотношение принимаемого сигнала и маскировавшего его интермодуляционного продукта. В благоприятной ситуации выигрыш может быть даже большим. И все было бы хорошо, если бы не собственные шумы приемника. При ослаблении сигнала помехи на входе шумы приемника не ослабляются. И если принимаемый сигнал до включения аттенюатора лишь незначительно превышал собственные шумы приемника (в 2 - 3 раза), то после включения аттенюатора такой сигнал вообще потеряется в шумах приемника и не будет принят даже при полном устранении интермодуляционных продуктов. Так что ослаблять сигнал на входе нужно не грубо, на 20 дБ одним махом, а осторожно, по 3 - 6 дБ (не более). Если вам повезет, то маневрируя звеньями аттенюатора - 5 - 10 - 15дБ, вы подберете ситуацию, когда и ослабление интермодуляции будет достаточным, и сигнал еще, возможно, останется различимым на фоне собственных шумов приемника. Но такая ситуация возможна далеко не всегда. Если принимаемый сигнал едва различим на фоне собственных шумов приемника, то включение даже небольшого ослабления на входе сразу опускает его ниже этих шумов, и прием становится невозможным. Та же ситуация возникает и в случае очень больших помех. Чтобы значительно ослабить интермодуляцию, требуется сильное ослабление ни входе. Но при этом даже вполне приличные сигналы, которые в 3 - 5 раз превосходили собственные шумы приемника, после включения аттенюатора пропадут в шумах. Итак, аттенюатор ни на 1 дБ не улучшает динамический диапазон приемника. Он только согласовывает возможности приемника с реальной обстановкой в эфире. И, чтобы не потерять чуствительность, это согласование должно осуществляться плавно. Но в приемниках мы видим сплошь и рядом грубые аттенюаторы с шагом 20 дБ! В профессиональных приемниках это правильно. Там никто не вытягивает VK и ZL из-под соседа и аттенюатор служит для согласования динамики по принимаемому, а не по мешающему сигналу.
Но как только профессиональный приемник попадает и руки радиолюбителя, аттенюатор в нем должен быть переделан на ступени не более чем по 6 дБ. Можно использовать регулируемый УВЧ от отдельного резистора. Регулироваться от АГУ УВЧ ни и коем случае не должен. Его максимально возможное усиление целиком и полностью определяется величиной суммарной помехи па диапазоне,которая может создавать интермодуляцию, а не уровнями принимаемого в данный момент полезного сигнала. При включении трансивера для работы на НЧ диапазонах, где самая большая опасность перегрузок, регулятор УВЧ ставится в положение минимального усиления. Вблизи желаемой частоты находится наиболее чистый участок и какая-нибудь слабая станция. Затем усиление УВЧ плавно увеличивается. Сигнал слабой станции постепенно усиливается и прием становится лучше. Но на каком-то пороге начинают появляться посторонние сигналы, которых до этого не было - началась перегрузка ВЧ-тракта. Усиление немного убирается назад до исчезновения перегрузки и больше ручка не трогается.
Иногда на любимом вами участке диапазона вдруг появляется помеха, которой раньше не было. Для того чтобы определить, действительно ли это работает на диапазоне мешающая вам станция или это неисправность приемника - включите аттенюатор. Если помеха возникает на этой частоте, то она ослабится точно о соответствии с затуханием аттенюатора. Если же помеха ослабится намного сильнее, чем затухание аттенюатора или пропадет совсем, то эта помеха - результат интермодуляции.
Радиолюбитель 12/93, c.36.