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分析〖遇〗到的“白信号 ”产生的原因

作者:FMDXCN 日期:2006-05-31 人气:1669 来源:收音机论坛 添加:5BCL.com 
The discussion "the white signal" produces reason.
         (讨论“白信号 ”产生的原因)
           ————事情的起因是〖遇〗见到了问题(见后附文)。

    1918年阿姆斯特朗(Edwin Howard Armstrong )设想出超外差式无线电接收原理,并且制作出固定调谐的超外差接收机。从那时起超外差接收机(Superheterodyne Receiver)以其高灵敏度、高选择性、高稳定性整整霸占接收机地盘已经将近一个世纪。而且在以后相当长的一段时期还将继续统治这个世界。

    尽管超外差接收机的优点多多,但是由于其自身的工作性质的关系、所产生的各种干扰也伴随着她到今天。其中最主要的就是——互调干扰(intermodulation interference)。它也是令今天所有无线电接收设备设计、研究人员头疼的事。他们使尽解数想摆脱这个“梦魇”,可就象上帝与撒旦一样永远不会分开,除非它们一起消失。实际上人们的各种努力也只能是尽量降低它们的影响、而无法彻底消除它们。

    在这之前把【白信号】先说明一下:这里的白信号(White signal)并非是Hi-Fi中谈的那个“白噪声”(White noise)。而是比喻——接收到了、但解不出“内容”的信号。在此例中,如果用示波器观察其解调前的最后波形是——CW-等幅波(Continuous wave)。经鉴频器(frequency discriminator)解调后的“音频”部位只是直流电压而已。

    现在把该题的已知条件设定一下:
一、PL350及其“标准PLL数字调谐”系列收音机,他们的调频部分采用的是高本振一次变频接收模式,LNB采用TA7358AP,输入回路采用非同步调谐的宽频带通(Pass Band)。

二、BCL3000(or B2K)是目前同级机中唯一在调频输入调谐回路采用机械同步调谐电容器(variable capacitor)的收音机。其它部分基本一样。调频部分采用的也是高本振一次变频模式。
三、DE1103-Pro(这里专指经过DIY过的三、四联增强版收音机)是后起之秀,PLL数字调谐收音机采用低本振一次变频的调频接收模式,性能当然是有耳共闻。
      这里顺便说明一下,由于他的小老弟——DE1101调频部分采用的是高本振一次变频的调频接收模式,在FM-L(70~95.5MHz)波段出现严重的镜象干扰(image interference)——即出现调频广播波段及部分航空信标(91.4~116.9MHz)的电台信号。为解决这个头疼问题,于是在DE1103中采用了低本振模式。来了个“乾坤大挪移”一脚将“镜扰”踢到FM-H——调频广播波段。当然这在FMDX 日本电台非常的爽、背景显得干净多了。但是校园广播却跑到调频广播段里来了。这些问题在原版机中更加显著。

四、两部对比收音机相距不能太远。形成F-lo的弱偶合;105.2MHz的枣庄交通文艺台是个中等强度的电台信号。

               下面再看〖遇〗到的例子(我记得以前在论坛中曾经谈过这个问题,可能被时间冲淡了)。
    由于DE1103采用了低本振模式,所以在接收105.2MHz的枣庄交通文艺台时,本振频率是94.5MHz;PL350的本振频率则是115.9MHz。DE1103的本振信号94.5MHz与枣庄交通文艺台105.2MHz的信号频率在TA7358AP的RF放大或者混频器中都可能产生非线性差拍(或者就叫混频)生成新的频率——10.7MHz,而且堂而皇之进入下面的一切活动。这里要注意:DE1103的本振信号是个等幅波(CW)哟!

           105.2-94.5=10.7(MHz) /       Note:115.9-105.2也是等于 10.7MHz 。



此主题相关图片如下:


   由DE1103产生的94.5MHz本振信号,是完全能通过PL350的调频波段前级滤波器(prefilter)的。而这个在PL350中被解出的信号基带是等幅波(CW),这就意味着这个还原信号只是个直流电压而已。但是因为它存在着一定的信号强度,所以在AGC反馈电压上能够反映出来。但是这个直流信号是只能看、不能听的。

    再回过头来看DE1103的情况,按理PL350的本振频率115.9MHz与信号105.2MHz也能在DE1103中差拍出10.7MHz的中频信号,而被它接收、放大。但是由于DE1103-Pro的RF-in具备简易选频机构,即后来的三、四联(3、4-tuned circuits)版、而非简单的带通Pass。对115.9MHz这个调频带外(Out band)信号有极大的干扰抑制(interfering suppression)能力。B3K当然就更不用说了,BCL3000虽然同样采用高本振一次变频调频接收模式,但由于它的高频输入回路的Q值(Quality factor)远远大于变容二极管(Variable Capacitance Diode )的Q值。就是DE1103-Pro也不如她。

    可见,在收音机的选择性没有提高的前提下谈什么灵敏度是没有实际意义的。因为这样会给接收机带来更多的干扰。而接收机的选择性很好的情况下,收音机的相对灵敏度可以通过增加外接天线或者前级高频放大器来实现。

    下面这个图可以看出DE1103-Pro是如何抑制镜象干扰(image interference)的,73.1MHz是它的下镜频。原则上讲超外差接收机的中频【IF】= | F-local oscillator  — F-rx |—— 本振与外信号差的绝对值。混频后的电路对IF是没有任何选择性抑制能力的。只有依靠高频输入调谐回路的选择性来保证。那个虚线描绘的区域体现了这个选择“门框”。



此主题相关图片如下:


    总之,本文的目的旨在向大家进一步说明超外差接收机的工作原理及互调干扰的一个特例——White signal。更加清楚作为一部〖好〗的收音机哪些性能指标更重要!



此主题相关图片如下:


附文:
           请教:有个奇怪的现象!
  我在山东南部,昨天晚上用新买的DE1103收听枣庄交通文艺台105.2MHz时,一切正常,突然想起来和PL350比较一下音质,可是把PL350调到105.2时,却没有声音,信号显示是满的,我以为是PL350收音机出了问题,我又用PL200和DE1105以及DE1102试了一下,也是没有声音,信号同样是满的,我在屋里走了几步,换换收音机的角度,有时偶尔有个角度能有声音,PL200和PL350、DE1102、DE1105都这样,只有DE1103收听正常,我又用BCL3000试了一下,BCL3000竟然和DE1103一样正常,也许这就是DE1103、BCL3000和它们的不同之处吧。今天中午我又同样试了一下,还是那样。不知道是什么原因?是不是有什么磁场的问题啊?请网友们指教!

  另外,当用这些收音机收其他台时,都正常。


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