Редактирование: Супергетеродинный радиоприёмник

'''Супергетеродинный радиоприёмник''' (супергетеродин) — один из типов [[радиоприёмник]]ов, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированной [[Промежуточная частота|промежуточной частоты]] (ПЧ) с последующим её [[Усилитель промежуточной частоты|усилением]]. Основное преимущество супергетеродина перед [[радиоприемник прямого усиления|радиоприёмником прямого усиления]] в том, что наиболее критичные для качества приёма части приёмного тракта (узкополосный фильтр, усилитель ПЧ и демодулятор) не должны перестраиваться под разные частоты, что позволяет выполнить их со значительно лучшими характеристиками.

Супергетеродинный приёмник изобрели почти одновременно немец [[Шоттки, Вальтер|Вальтер Шоттки]] и американец [[Армстронг, Эдвин|Эдвин Армстронг]] в [[1918 год]]у, основываясь на идее француза [[Леви, Люсьен|Л. Леви]].

<div>

{{метка изображения|x=65|y=38|text=[[Электронный усилитель|Усилитель<br />радиочастоты]]}}

{{метка изображения|x=220|y=38|text=[[Фильтр (электроника)|Фильтр<br />промежуточной<br />частоты]]}}

{{метка изображения|x=310|y=38|text=[[Усилитель промежуточной частоты|Усилитель<br />промежуточной<br />частоты]]}}

{{метка изображения|x=480|y=38|text=[[Усилитель звуковой частоты|Усилитель<br />звуковой<br />частоты]]}}

</div></div>

* Высокая [[Чувствительность (техника)#Чувствительность радиоприёмника|чувствительность]]. Супергетеродин позволяет получить большее усиление по сравнению с [[Радиоприёмник прямого усиления|приёмником прямого усиления]]. В супергетеродинах основное усиление осуществляется на промежуточной частоте, которая, как правило, ниже частоты приема; чем ниже частота сигнала, тем проще построить для него устойчивый усилитель с большим коэффициентом усиления.

* Высокая [[избирательность]], обусловленная фильтрацией сигнала в канале ПЧ. Фильтр ПЧ можно изготовить со значительно более высокими параметрами, так как его не нужно перестраивать по частоте. Например, широко используют [[Кварцевый резонатор|кварцевые]], [[Пьезокерамика|пьезокерамические]] и [[Электромеханический фильтр|электромеханические]] фильтры сосредоточенной селекции, а также фильтры на [[Поверхностные акустические волны|поверхностных акустических волнах]]. Они позволяют получить сколь угодно узкую [[Полоса пропускания|полосу пропускания]] с очень большим подавлением сигналов за ее пределами.

Например, пусть приёмник с ПЧ 6,5 Мгц настроен на радиостанцию, передающую на частоте 70&nbsp;МГц, и частота [[гетеродин]]а равна 76,5&nbsp;МГц. На выходе фильтра ПЧ будет выделяться сигнал с частотой 76,5&nbsp;-&nbsp;70&nbsp;=&nbsp;6,5&nbsp;МГц. Однако, если на частоте 83&nbsp;МГц работает другая мощная радиостанция, и её сигнал сможет просочиться на вход смесителя, то разностный сигнал с частотой 83&nbsp;−&nbsp;76,5&nbsp;=&nbsp;6,5&nbsp;МГц не будет подавлен, попадёт в усилитель ПЧ и создаст помеху. Величина подавления такой помехи ([[Избирательность радиоприёмника|избирательность]] по зеркальному каналу) зависит от эффективности входного фильтра и является одной из основных характеристик супергетеродина.

Помехи от зеркального канала уменьшают двумя путями. Во-первых, применяют более сложные и эффективные входные [[Полосовой фильтр|полосовые фильтры]], состоящие из нескольких колебательных контуров. Это усложняет и удорожает конструкцию, так как входной фильтр нужно ещё и перестраивать по частоте, притом согласованно с перестройкой гетеродина. Во-вторых, промежуточную частоту выбирают достаточно высокой по сравнению с частотой приёма. В этом случае зеркальный канал приёма оказывается относительно далеко по частоте от основного, и входной фильтр приёмника может более эффективно его подавить. Иногда ПЧ даже делают намного выше частот приёма (так называемое «преобразование вверх»), и при этом ради упрощения приёмника вообще отказываются от входного полосового фильтра, заменяя его неперестраиваемым [[Фильтр нижних частот|фильтром нижних частот]]. В высококачественных приёмниках часто применяют метод двойного (иногда и тройного) преобразования частоты, причём, если первую ПЧ выбирают высокой по описанным выше соображениям, то вторую делают низкой (сотни, иногда даже десятки килогерц<ref>[http://www.io.com/~nielw/nat_list/nc300.htm National NC-300]</ref>), что позволяет более эффективно подавлять помехи от близких по частоте станций, то есть повысить [[Избирательность радиоприёмника|избирательность]] приёмника по соседнему каналу. Подобные приёмники, несмотря на достаточно высокую сложность построения и наладки, широко применяются в профессиональной и любительской радиосвязи (см. [[Р-250 (радиоприёмник)]], [[Трансивер UW3DI]]).

Кроме того, в супергетеродине возможен паразитный приём станций, работающих на промежуточной частоте. Его предотвращают экранированием отдельных узлов и приёмника в целом, а также применением на входе [[Полосно-заграждающий фильтр|фильтра-пробки]], настроенного на промежуточную частоту.

В целом супергетеродин требует гораздо большей тщательности в проектировании и наладке, чем приёмник прямого усиления. Приходится применять довольно сложные меры, чтобы обеспечить стабильность частоты гетеродинов, так как от неё сильно зависит качество приёма. Сигнал гетеродина не должен просачиваться в антенну, чтобы приемник сам не становился источником помех. Если в приёмнике больше одного гетеродина, существует опасность, что [[биения]] между какими-то из их [[Гармонические колебания|гармоник]] окажутся в полосе звуковых частот и дадут помеху в виде свиста на выходе приёмника. С этим явлением борются, рационально выбирая частоты гетеродинов и тщательно [[Клетка Фарадея|экранируя]] узлы приёмника друг от друга.

Использовать в приёмнике вспомогательный генератор колебаний впервые предложил американец Фессенден в 1901 г. Он же создал термин «гетеродин». В приёмнике Фессендена гетеродин работал на частоте, очень близкой к частоте принимаемого сигнала, и возникающие при этом [[биения]] звуковой частоты позволяли принимать [[Амплитудная манипуляция|телеграфный]] сигнал (принцип, на котором работает [[Радиоприёмник прямого преобразования|приёмник прямого преобразования]]). Гетеродинные приёмники быстро усовершенствовались с изобретением в 1913 г. [[Электронный генератор|лампового генератора]] высокой частоты (до этого применялись [[Электрическая машина|электромашинные]] генераторы).

В 1917 г. французский инженер [[Леви, Люсьен|Л. Леви]] запатентовал принцип супергетеродинного приёма. В его приёмнике частота сигнала преобразовывалась не непосредственно в звуковую, а в промежуточную, которая выделялась на колебательном контуре и уже после него поступала на детектор. В 1918 г. [[Шоттки, Вальтер|В. Шоттки]] дополнил схему Леви усилителем промежуточной частоты. Схема супергетеродина была выгодна в то время ещё и тем, что лампы того времени не обеспечивали нужного усиления на частотах выше нескольких сот килогерц. Сдвинув спектр сигнала в область более низких частот, можно было повысить чувствительность приёмника.

В декабре 1921 г. английский радиолюбитель на супергетеродин с пятикаскадным УПЧ принял сигналы станций из США. С этого момента к супергетеродинам появляется практический интерес. Первые супергетеродины были громоздки, дороги и неэкономичны из-за большого числа ламп. Приём сопровождался [[Интерференция (физика)|интерференционными]] свистами, проникающий в антенну сигнал гетеродина создавал помехи другим приёмникам. Некоторое время стояла дилемма — что лучше: более простой и надежный приемник прямого усиления, или сложный, капризный, но высокочувствительный супергетеродин, который может работать с небольшой комнатной антенной? Супергетеродин даже на некоторое время сдал позиции на рынке, когда применение [[тетрод]]а заметно улучшило характеристики приемников прямого усиления.<ref>П. Н. К. Два метода приема.//«Радиофронт», 1936, № 1, с. 51</ref> Но дальнейшее совершенствование ламп позволило сильно упростить и удешевить супергетеродинный приёмник: появились многосеточные лампы с большим усилением на высокой частоте, специализированные лампы для преобразователей частоты, служившие одновременно смесителем и гетеродином, а также комбинированные лампы, заключающие в одном баллоне два-три электронных прибора. Простой супергетеродин стало возможно построить на трёх-четырёх лампах, не считая выпрямителя<ref>''Лаборатория РФ.'' Супер на новых лампах.//«Радиофронт», 1936, № 1, с. 27</ref><ref>''Куксенко П. Н.'' Трёхламповые суперы.//«Радиофронт», 1936, № 1, с. 59</ref>. Благодаря этому и другим усовершенствованиям с 1930-х годов супергетеродинная схема постепенно становится доминирующей для связных и радиовещательных приёмников. Кроме того, в 1930 г. истёк срок [[патент]]а на принцип супергетеродинного приёма.

В России и СССР первым серийным супергетеродином был, по одним источникам, приёмник танковой радиостанции [[71-ТК]] разработки 1932 г.<ref>[http://www.rkk-museum.ru/documents/archives/archives.shtml Радиомузей РКК. Архивные и справочные материалы]</ref> (завод № 203 в Москве), по другим — вещательный СГ-6 (не позже 1931 г., [[завод им. Козицкого]] в Ленинграде),<ref>''Нелепец В. С.'' СГ-6, фабричный супергетеродин.//[http://retrolib.net/magazin/rf31/rf31_11-12.djvu «Радиофронт», 1931, № 11-12], с. 651—654</ref>, по третьим — радиоприёмник «Дозор», разработанный в конце 20-х годов в «Остехбюро» и переданный в серийное производство на тот же завод им. Козицкого.<ref>ВНИИРТ. Страницы истории. — М.:"Оружие и технологии", 2006</ref> Первым бытовым супергетеродином, выпускавшимся в больших количествах, стал [[СВД (радиоприёмник)|СВД]] 1936 года. Примерно с конца 1950-х гг. бытовые радиовещательные и телевизионные приёмники в СССР строились почти исключительно по супергетеродинной схеме (кроме некоторых [[сувенир]]ных приёмников, [[радиоконструктор]]ов для начинающих и отдельных специальных приемников).

* [http://www.radiolamp.ru/library/mrb/files/mrb0921.djvu ''Бобров Н. В''. Радиоприёмные устройства. Изд. 2-е, доп. — М.:Энергия, 1976]

* ''А. К.'' История супера.//[http://www.rw6ase2.narod.ru/rf/rf41_10/directory.djvu Радиофронт, 1941 № 10], с. 12-15