1.概念
所謂接收機的假響應是指接收機對某些特定頻率的幹擾信號,由於高頻電路的非線性,與本振及其諧波差頻後所形成中頻而進入接收機造成響應輸出。之所以稱為假響應,是因為在假響應頻率點上並沒有真正的信號發射,收到的是假信號,任何模擬接收機都存在假響應,假響應有很多形式,其實上述提到的中頻幹擾、像頻幹擾從廣義來說就是假響應的兩種特殊形式,通常來講中頻幹擾、像頻幹擾在接收機說明書指標中都會列出,而通常其他形式的假響應幹擾相對於中頻、像頻幹擾一般來說都比較輕,在沒有特殊用途的情況下一般都不作考核,但作為無委係統,在行使空中警察的職責、從事專業電磁環境監測工作過程中,如果對接收機的假響應不重視或是了解的不深,在實際監測中往往會走許多彎路,甚至造成誤判,這種情況在監測大功率電台(如調頻電台和尋呼發射機等)很容易發生,下麵是我們分別以I公司的R7000監測接收機和CHASE公司的GPR4403A場強接收機為例,舉出接收機假響應產生的兩個實例。
2.實例說明
(1)前一段我們在監測航空頻率時,重點對本地調頻台(104.2MHz)進行了監測,在用R7000監聽時,發現除了調諧在104.2MHz可以收到電台信號外,在其他頻點上,如98.85MHz、97.075MHz的兩個頻點都清晰地收到電台信號,而且在98.85MHz的信號非常強,起初懷疑是104.2MHz調頻發射機的質量問題:雜散發射或帶寬嚴重超標,然而事實證明在這些點上電台根本沒有雜散發射,更不是發射帶寬超寬,在監測尋呼頻點時也發現了這個問題,後來通過大量的實測和深入的分析,是R7000在強信號下自身產生了假響應。
(2)GPR4403A是德國CHASE公司的場強接收機,說明書中給出的假響應指標為50dB,實測GPR4403A的假響應抑製為80dB左右,而GPR4403A的SbrN=26dB靈敏度為2dBμV,因此理論上當信號場強超過82dBμV就會產生假響應信號輸出,實際也是如此:有一次在沈陽南湖酒店10樓監聽92.1MHz沈陽文藝台,當時接收點場強平均在90dBμV左右,GPR4403A也產生了嚴重的假響應,假響應頻點幾乎遍布88~138MHz。
3.接收機假響應產生的機理
接收機產生假響應的根本原因在於高頻電路的非線性,模擬接收機一般都采用一次或多次變頻技術來提高接收機性能。為了闡述問題的實質,以最簡單的一次變頻接收機為例,來說明假響應產生的機理。
3.1分諧波假響應
設接收機的中頻頻率為fi,接收機調諧頻率為fs,則本振頻率為f0=fs+fi,若有一強信號的頻率為:f0-12fi或f0-13fi,進入混頻器,和本振信號差頻為f0-(f0-12fi)=12fi或f0-(f0-13fi)=13fi,由於混頻器的非線性所產生的2、3次諧波,上述的差頻產物12fi或13fi都可能在混頻器的輸出端形成fi中頻,通過中放,在輸出端造成響應,這種假響應叫做分諧波假響應。
3.2本振諧波假響應
除此之外,本機振蕩器的諧波分量和某些外來幹擾信號也能產生中頻信號,造成假響應。
例如:設接收機的中頻頻率為fi,接收機調諧頻率為fs,則本振頻率為f0=fs+fi,若有一強信號的頻率為:2f0-fi或3f0-fi,進入混頻器,則也能和本振信號的兩次諧波或3次諧波混頻產生中頻信號:
2f0-(2f0-fi)=fi或3f0-(3f0-fi)=fi,進入中頻放大器,造成假響應輸出,這種假響應為本振諧波假響應。
4.R7000、GPR4403A假響應實測
以上以一次變頻接收機為例說明了假響應產生的過程,對於無委係統使用的專業接收機,通常采用多次變頻技術,假響應頻點計算起來很複雜,再者由於多個濾波器的離散性以及電路工藝中屏蔽泄漏等問題,計算往往也不是很準確,最好是對具體的機型實際測量做到心中有數,以便排除接收機自身的假響應對監測結果造成的誤判。為了定量、準確的掌握接收機具體會在哪些頻點上產生較強的假響應以及在這些頻點上的假響應抑製比,下麵我們用HP8920A射頻綜測儀分別對R7000、GPR4403A做了一下實測,將綜測儀的RFINbrOUT端口用高頻電纜連到接收機的ANT端口,再將接收機的音頻輸出連接到綜測儀的AUDIOIN端口,測量時將綜測儀輸出100MHz70~90dBμV的FM調製信號(WFM),用來代表輸入接收機的強信號,然後在一定範圍內調節接收機的接收頻率fs,於是就會看到接收機除在fs=100MHz可收到信號外,在其他頻點上也會收到信號,這就是接收機產生的假響應頻率點,對於不同的接收機,假響應點是不同的,一般與接收機的中頻頻率有關。測試時盡量選取假響應比較強的一些點,另外排除了HP8920A儀表自身諧波、殘波分量會影響測量結果的可能。