нуля, а в полосе 30...50 Гц требуется, чюбы сигнал был больше шума.

Коэффициент шума всего приемника уменьшается при уменьшении коэффициентов шума отдельных его узлов, а также при увеличении коэффициента передачи цепей, стояших перед этими узлами. Это понятно из следующих соображений: мощность сигнала па нуги ог антенны до первого каскада УЗЧ гегеродинного приемника должна по возможности не уменьшаться. Следовательно, коэффициенты передачи входной цепи и смесителя должны быть близки к единице. Между антенной, входной цепью, смесителем, ФНЧ и УЗЧ должно быгь сквозное согласс-зание сопротивлений, гак как только в этом случае получаются минимальные потери мощное г и сигнала. В то же время к сигналу добавляются шумы смесителя и первого каскада УЗЧ, поэтому в этих узлах обязательно применение малошумящнх граизисю-ров и диодов. Шум последующих каскадов УЗЧ накладывается на усиленный сигнал и прак1ически уже не имеет значения.

Если известны коэффициенты передачи мощноеiи входной цепи Квх> смесителя Кем , а также коэффициенты шума смесителя (.« и УЗЧ F„ , то общий коэффициент шума приемника можно рассчитать по формуле

Для двухполосного приемника последний член, описывающий шум УЗЧ, надо умножать на /2, а в формулу Найквиста подставлять удвоенную полосу пропускания, например 6 кГц вместо 3 кГц.

В качестве примера рассчитаем уровень шумов однополосного приемника, выполненного на современных высококачественных элементах с парамеграмн: узч = = 2,5 (4 дБ), =5 (7 дБ), /Сх =0,5, Кс =0,3. Общий коэффициент шума получается равным 19 (13 дБ). По формуле Найквиста для полосы 2,1 кГц получаем рц = 1,5.10-1 Вт. Это соответствует шумовому напряжению, приведенному ко входу с сопротивлением 75 Ом, {/„, = 0.1 мкВ. Такова пороговая чувствительность приемника. Чувствительность при отношении сигнал-шум 10 дБ составит 0,3 мкВ.

Посмотрим теперь, какая в дейсгвительности нужна

чувствиle.ibHocTb для уверенного приема слабых сигналов в KB и УКВ диапазонах. Вместе с сигналом антенна принимает и шум, обусловленный излучением космоса, поверхности Земли, атмосферными разрядами и т. д. Уровень космического шума зависит от времени суток (звездных) и направления максимума диаграммы направленности антенны. Даже при использовании ненаправленных антенн возможны колебания на ±5 дБ. Уровень атмосферных помех меняется в зависимости or времени года, состояния ионосферы, определяющего его суточный ход, и т. д.

Приведем значения минимального шумового напряжения, развиваемого согласованной наружной антенной на сопротивлении 75 Ом в различных KB диапазонах.

Таблица 2

Диапазон, м 160 80 40 20 14 10

vkB 2,5 1,6 1 0,3 0.2 0,15

При неблагоприятных условиях напряжение шума в 2...3 раза выше, а при наличии индустриальных помех может быть выше намного. Данные табл. 2 приведены для полосы пропускания приемника 3 кГц.

На УКВ диапазонах атмосферный шум, исключая индустриальные помехи, очень невелик и состоит в основном из космического шума и теплового шума поверхности Земли. Поскольку УКВ не отражаются ионосферой, загоризонгные источники помех (удаленные грозы, например) не повышают общий уровень шума. Шум антенны удобно характеризовать ее эквивалентной шумовой температурой 7а, Сопоставив ее с эквивалентной шумовой температурой приемника 7,, легко оценить, какую часть общего шума вносит антенна, а какую приемник. Для определения мощности общего шума, приведенной ко входу приемника, удобно воспользоваться формулой Найквиста (12), в которую следует подставить сумму эквивалентных температур антенны и приемника Т + Т. Для антенн, направленных в небо, известны следующие значения шумовых температур: 150... 1000 К в диапазоне 144 МГц и 15...75 К в диапазоне 430 МГц. Большие цифры получаются при направлении антенны в сторону Млечного Пути, а меньшие - в стороны полярных областей галактики. От остроты диаграммы направленности шумовая температура зависит

мало, за исключением случая, когда остронаправленная антенна «смотрит» непосредственно на Солнце, также являющееся источником мощного радиоизлучения. Как видим, УКВ антенна, направленная в небо, может щу-меть даже меньще, чем согласованный резистор, подключенный ко входу приемника и находящийся при комнатной температуре. Антенна, направленная на горизонт, неизбежно принимает тепловое излучение Земли, и ее эффективная температура не может быть меньше 200...300 К даже на самых высокочастотных диапазонах. В условиях города шумовая температура УКВ антенны может возрасти в десятки и даже сотни раз.

Хороший связной приемник должен иметь уровень внутренних шумов меньший, чем уровень шума антенны. Как видно из приведенного выше примера, гетеродинные приемники могут удовлетворить этому условию на всех KB диапазонах, даже не имея УРЧ. На УКВ диапазонах шумовая температура смесителя не получается ниже нескольких тысяч Кельвинов, и приемник необходимо оснащать малошумящим УРЧ с таким коэффициентом усиления, чтобы его шумы превосходили шумы смесителя.

На низкочастотных KB диапазонах внешние шумы намного превосходят собственные. Но это вовсе не означает, что там хороши приемники и с низкой чувствительностью. Высокая чувствительность увеличивает динамический диапазон приемника и позволяет установить между наружной антенной и приемником аттенюатор, что уменьшает перекрестные и интермодуляционные помехи. Можно также укоротить антенну, но этот путь хуже, поскольку суррогатные, например комнатные, антенны ослабляют скорее сигнал, чем помехи.

Знание границ динамического диапазона приемника необходимо потому, что он подключается к конкретной реальной антенне, на зажимах которой имеется свой собственный диапазон сигналов. Этот диапазон простирается от уровня шума «эфира» до уровня сигнала, наводимого в антенне самой мощной станцией или помехой. Диапазон сигналов в антенне и динамический диапазон приемника необходимо согласовывать между собой [7]. Никому ведь не придет в голову включить две-надцативольтовую лампочку в сеть напряжением 220 В! А подобная ситуация получается при подключении приемника с чувствительностью 0,3 мкВ к полноразмерной