Spegelfrekvenser

Av konceptskäl uppstår i en superheterodynmottagare, genom den blandningsprocess som sker (jfr figur UPPGRADERING-10.5.1) med mottagarens oscillatorfrekvens, alltid två möjliga mottagningsfrekvenser:

$$f_\text{MF} = \left|f_\text{e} \pm f_\text{o}\right|$$

Eftersom vi i superheterodynmottagaren vill blanda ned till en lägre mellanfrekvens är det framför allt differensfrekvensen som är intressant:

$$f_\text{MF} = \left|f_\text{e} - f_\text{o}\right|$$

Beloppet är här avgörande: För en fast oscillatorfrekvens $f_\text{o}$ och mellanfrekvens $f_\text{MF}$ finns det två möjliga mottagningsfrekvenser som båda ger samma mellanfrekvens. Den ena är den önskade mottagningsfrekvensen, den andra kallas spegelfrekvens.

Den här alternativtexten har ännu inte granskats.
1) Kort: Blockdiagram med ett centralt block ”Blandare”, in i vilket en blå pil ”f_e1 och f_e2” leder från vänster och en grön pil ”f_o” underifrån, medan en gul pil ”f_MF” leder ut till höger.
2) Detalj: I bildens mitt står ett kvadratiskt block med rubriken ”Blandare”. Inuti blocket är en cirkel med ett diagonalt kors (X) ritad. Från vänster löper en horisontell blå ledning med en öppen anslutningscirkel i vänstra änden; den slutar som en pilspets vid blockets vänstra kant och är märkt ”f_e1 och f_e2”. Underifrån leder en vertikal grön ledning med en öppen anslutningscirkel i nedre änden uppåt; den slutar som en pilspets mitt på blockets nedre kant och är märkt ”f_o”. Från blockets högra kant går en horisontell gul ledning åt höger som slutar i en pilspets och är märkt ”f_MF”. Alla linjer är släta, märkningarna står i respektive linjes färg. — Figur UPPGRADERING-10.5.1: Blandningsprocess med mottagningsfrekvens $f_\text{e}$, oscillatorfrekvens $f_\text{o}$ och mellanfrekvens $f_\text{MF}$

Den här alternativtexten har ännu inte granskats.
Kort sammanfattning: Ett frekvensaxeldiagram visar märkena ”fMF” vid ”0,455 MHz” samt ”fe1” vid ”3,5 MHz”, ”fo” vid ”3,955 MHz” och ”fe2” vid ”4,410 MHz”, med två böjda pilar från höger till vänster mot ”fMF”.
Detaljerad beskrivning: En horisontell svart axel med pilspets åt höger är till höger märkt ”f”; längst till vänster står snett ”0 MHz” bredvid en kort lodrät axel. Något till höger om den markerar en gul lodrät linje positionen ”0,455 MHz” (text snett), ovanför står med orange ”fMF”. Längre åt höger följer tre lodräta märken: med blått ”fe1” med den snett därunder stående texten ”3,5 MHz”, med grönt ”fo” med ”3,955 MHz”, och med blått ”fe2” med ”4,410 MHz”. På axeln i högra området finns flera korta gula pilar som pekar åt vänster, placerade mellan märkena ”fe2”, ”fo” och ”fe1”. Ovanför axeln löper två rödbruna böjda pilar från höger till vänster; båda slutar med pilspetsarna ovanför den gula markeringen ”fMF”, den övre är längre än den nedre. Märkningarna är färgkodade: ”fMF” orange, ”fe1” och ”fe2” blå, ”fo” grön. — Figur UPPGRADERING-10.5.2: Mottagningsfrekvenser som båda leder till samma $f_\text{MF}$

Exempel: Anta att vår oscillator svänger, som figur UPPGRADERING-10.5.2 visar, på frekvensen $f_\text{o}=\qty{3,955}{\mega\hertz}$. Mellanfrekvensen $f_\text{MF}$ ska vara $\qty{0,455}{\mega\hertz}$. På grund av beloppet i vår formel finns det nu två möjligheter för vilka mottagningsfrekvenser man kan höra, nämligen $f_\text{e1} = \qty{3,500}{\mega\hertz}$ och $f_\text{e2} = \qty{4,410}{\mega\hertz}$. För båda värdena ger formeln mellanfrekvensen $f_\text{MF}$.

Om $f_\text{e1}$ är den önskade mottagningsfrekvensen kallas $f_\text{e2}$ spegelfrekvensen till $f_\text{e1}$. Om $f_\text{e2}$ är den önskade mottagningsfrekvensen kallas $f_\text{e1}$ spegelfrekvensen till $f_\text{e2}$.

Avståndet mellan önskad mottagningsfrekvens och spegelfrekvens är alltid det dubbla av mellanfrekvensen (MF), vilket lätt syns i figur UPPGRADERING-10.5.2.

Svänger oscillatorn över mottagningsfrekvensen ($f_\mathrm{E} < f_\mathrm{OSC}$) ligger också spegelfrekvensen två gånger MF över mottagningsfrekvensen ($f_\mathrm{S} = f_\mathrm{E} + 2\cdot f_\mathrm{MF}$).

Ligger oscillatorn däremot under mottagningsfrekvensen ($f_\mathrm{E} > f_\mathrm{OSC}$) ligger också spegelfrekvensen två gånger MF under mottagningsfrekvensen ($f_\mathrm{S} = f_\mathrm{E} – 2\cdot f_\mathrm{MF}$).

Den här alternativtexten har ännu inte granskats.
1) Kort beskrivning: Blockdiagram med ett filter och en ”blandare”, in i vilken två signaler matas och en utsignal uppstår.
2) Detaljerad beskrivning: Till vänster börjar en ljusblå horisontell ledning med en liten öppen cirkel; ovanför står med ljusblått ”fe1/fe2”. Ledningen leder åt höger in i ett kvadratiskt block med tre vågformade linjer som symbol; under blocket står med ljusblått ”Filtrerar bort fe2”. Till höger om filtret leder en ljusblå ledning med en pil åt höger och märkningen ”fe1” in i ett kvadratiskt block med texten ”Blandare” centrerad upptill. Inuti blocket är en cirkel med korsande diagonaler (X) ritad. Underifrån leder en grön vertikal ledning med en pil uppåt in i blandaren; nedtill slutar den i en liten öppen cirkel och är märkt ”fo”. Från blandarblockets högra kant går en gul horisontell ledning med pil åt höger, märkt ”fMF”. — Figur UPPGRADERING-10.5.3: Extra bandpassfilter för undertryckning av spegelfrekvensen

Spegelfrekvensen kan vid otillräcklig undertryckning ge mottagningsstörningar, eftersom signaler på spegelfrekvensen också omsätts till samma mellanfrekvens och därigenom kan bli hörbara i mottagaren. För att undvika det selekteras den önskade mottagningsfrekvensen, som figur UPPGRADERING-10.5.3 visar, redan före blandaren med ett bandpassfilter. Spegelfrekvensen ska då undertryckas så mycket som möjligt.

För en effektiv undertryckning av spegelfrekvensen är ett så stort avstånd som möjligt mellan önskad mottagningsfrekvens och spegelfrekvens fördelaktigt. Avståndet blir större om man väljer en högre mellanfrekvens.

Det syns också i figur UPPGRADERING-10.5.2: Med ökande MF ligger de två möjliga mottagningsfrekvenserna $f_\text{e1}$ och $f_\text{e2}$ längre ifrån varandra.

Ju större detta frekvensavstånd är, desto lättare kan det förkopplade bandpassfiltret släppa igenom den önskade mottagningsfrekvensen och samtidigt dämpa spegelfrekvensen kraftigt. Vid ett mycket litet avstånd skulle filtret däremot behöva ha betydligt brantare flanker, alltså högre selektivitet. Kraven på mottagarens förselektion skulle därmed bli betydligt högre.

Fortsätt till nästa avsnitt: Dubbelsuperheterodynmottagare (dubbelsuper)