Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.И.Чистякова (1986) (1095355), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Если и не зависит от частоты, то добротность 11, падает с увеличением частоты, поэтому Кв в (2.41) уменьшается с ростом частоты. В цепи с внутренней емкостиой связью контура с усилителем (рис. 2.16) и (2.43~ мс ьв Сс мв Если подставить (2.43) в (2.38), то видно, что Кв не зависит от ыв и пропорционален Я,. Если пренебречь затуханием, вносимым из антенной цепи, то С(, = ав+ И' р Овв = а~в+ (2.441 "обвС1 С увеличением частоты добротность увеличивается.
Это способствует сохранению неизменной селективности в поддиапазоне. Селективность при больших расстройках найдем из (2.14) а учетом (2.36): о 1 "л Оз 1 ( 1 "л ент передачи сильно зависит от частоты, поэтому такой режим обычно не используется. В случае входной цепи с внешней емкостной связью входной контур соединен с антенной через конденсатор С, (рис.
2.2). Чтобы параметры антенны мало влияли на настройку контура, емкость Ср должна быть малой, поэтому и общая емкость последовательной цепи нз С,„, и С„также должна быть малой. Обозначим Ся=Свв,Ср/(С„,+Ср). Реактивное сопротивление 1/ыСя много больше, чем о/.я и г„, которыми пренебрегаем. Прн этих допущениях (~л в! 1/сав Сл (2.45) Подставляя в (2.12) /(в=ив/.вДв, ги=! н (2яв! из (2.45), получаем (2.46)' КВ = И ВЗвс /-в СЛ Юа Если и=соп51 и (~,=соп51, то К, = вв'соп51. (2.47) Неравномерность по поддиапазону вычисляется по (2.40)'. Квадратичная зависимость в (2.46), (2.47) объясняется тем, что а увеличением частоты одновременно увеличиваются 1/(Я„,(= =ООСя и Аэ Если применять внутреннюю емкостную связь контура с последующим каскадом (рис.
2.17,а), то в соответствии с (2.43) получим Кв = (Сл/Ся) Юв где Я.=1/с(, определяется соотношением (2.44). В случае внутренней емкостной связи с антенной (рис. 2.17,б)' антенна и вход последующего каскада подключены к контуру через делитель, образованный С„и Са —— С„+С,„. При этом С„»Св, чтобы связь с антенной была слабой. Результирующая емкость контура С= Са С„/(С„+ С..). Коэффициенты включения С С, Св С Ри= ж —; и = —, . (2.48) Ссв Сл+ Ссв Ссв Св ~>о Св Са При малых расстройках воспользуемся (2.15)'. 3.
Собственная частота антенной цепи находится в рабочем диапазоне частот приемника / ы(/л / „. При этом коэффицн- 00 Рис. 2.17 К А () 1 о ьк Рнс. 2.13 Рнс. 2.19 52 Пренебрегая резистивиостью антенны, найдем 1 1 «оо (оло! оуо Ел (2.49) ото ь, озо С, 1, ыз ) ыл где <од= 1/3~ ЕдСд — собственная угловая частота антенной цепи. Из (2.12) с учетом (2.48) и (2.49) получим Если оузд))<озо, то Ко=(Сд/Сео)О«. При Я,=сопя! Ко не зависит от частоты, т. е.
условие оузд ,'ьоузо выполняется при малых размерах антенны нли при малой Ср. Цепь по схеме на рис. 2.17,а рекомендуют использовать при малых входных сопротивлениях последующего каскада, когда пса|, а цепь на рис. 2.17,б — при больших Р... когда допустимо пав!. Селективность при больших расстройках найдем по формуле (2.!4) с учетом (2,48) н (2.49): 7. и.
(,1 В случае рамочной антенны (рис. 2.!8) ЭДС Ед зависит от угла а между плоскостью рамки и направлением прихода сигнала: Ел Ед о созе» где Ело=в,йд — ЭДС сигнала, приходящего в направлении плоскости рамки. Действующая высота антенны зависит от площади рамки Яо и числа витков №: йд=2пЕр№77., где )» — длина волны. Коэффициент передачи входной цепи с рамочной антенной определяется выражением (2.38), где !йдо~=г'д+ (озал)з, Ех =Ео+ + Еем Для уменьшения размеров рамки применяют сердечник из феррита, увеличивающий ЭДС сигнала благодаря концентрации магнитного потока.
Действующая высота магнитной антенны пд — — 2 и Яр Л', 1»ц тР7)., где )»д — магнитная проницаемость сердечника; ф — коэффициент, определяемый формой катушки и ее положением на сердечнике. Антенная катушка используется н в качестве индуктивностн входного контура (рис. 2.19). Коэффициент передачи входной цепи можно найти из (2.12), подставив пз=! н !йдо) жозей«: Ко= = пЯ,. В приемниках с ферритовой антенной чувствительность принято выражать в единицах напряженности поля сигнала (микро- вольтах на 1 м): а«=Ел|Ил.
Коэффициент передачи входной цепи по полю Ко, =(«о«/ас= =пЯ,Йд. Когда нужно обеспечить высокую селективность и одновременно хорошую равномерность коэффициента передачи в полосе пропускания, во входной цепи применяют паласовой фильтр. В радиовещательных приемниках ДВ и СВ этот фильтр часто двух- контурный. Перестройка фильтра сопровождается изменением коэффициента передачи и полосы пропускания. Чтобы эти показатели менялись не слишком резко, выбирают такой способ связи между контурами, при котором с увеличением частоты коэффициент связи уменьшается, благодаря чему полоса пропускания остается почти неизменной. Для этого используют комбинированную связь между контурами: внутреннюю и внешнюю емкостную либо внутреннюю емкостную и трансформаторную. На рис.
2.4 внутренняя емкостная связь создается конденсатором С„ы а внешняя — емкостью С«,з. Связь первого кон~ура фильтра с антенной выполняют так же, как в одиоконтуриых цепях, Для определения резонансного коэффициента передачи входной цепи надо в формулах (2Д2), (237), (2.46) заменить 9, на резононсный коэффициент передачи фильтра Кео. Нвпример, для двухконтуриой входной цепи из (2.12) получим пзпЯ, () К оо !2ло! 1+ ()~ для цепи по схеме на рис. 2Л «,=«)«« —" где !)=я««l»(,— нормированный коэффициент связи контуров фильтра.
При настройке ка разные частоты он меняется и влияет па изменение коэффициента передачи входной цепи по диапазону, 2.7. ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ПРИ РАБОТЕ С НАСТРОЕННЪ|МИ АНТЕННАМИ Настроенные антенны применяют в микроволновых диапазонах, в которых размеры антенны сравнимы с длиной волны, а также при профессиональном приеме на декаметровых волнах, например на магистральных линиях радиосвязи. В этих случаях предъявляют высокие требования к чувствительности приемника, 53 которая ограничена собственными шумами приемника, поэтому важно обеспечить наилучшую передачу сигнала от антенны ко входу усилителя радиочастоты. Максимальный коэффициент передачи получается при согласовании антенны с фидером и фидера со входом приемника. При этом в фидере имеет место режим бегущей волны, что необходимо также для устранения искажений сигнала, вызванных отражениями при большой длине фидера. Типичная эквивалентная схема входной цепи, работающей с согласованной фидерпой линией, показана на рис.
2.11. Согласование фидера со входом приемника и получение заданного результирующего затухания достигается выоором коэффициентов трансформации п„„в и т„„по формулам (2.31), (2.32). Резонансный коэффициент передачи при согласовании определяется соотноше- 2.2 нием (2.33), а при отсутствии согласования — соотношением ( . 7). Резонансные свойства входной цепи описываются формулами (2.13) — (2.15). Н астроенные антенны имеют широкую полосу пропускаиия, поэтому можно не учитывать изменения полного сопротивления антенны при расстройках.
Рассматриваемый режим входных цепей удобно характеризовать коэффициентом использования поминальной мощности Кр Р(Рвсн (2.50)' где Р =- ((,'„'б„ (2.51й — мощность, фактически развиваемая на входе следующего каскада; Рвсн = Е2Л(4ГЛ (2.52) — поминальная мощность антеино-фидерной системы. Подставляя (2.51) и (2.52) в (2.50), получаем простое соотношение между коэффициентом использования номинальной мощности н коэффициентом передачи напряжения: Кр = 4К36 *"л. (2.53)' Максимум Кр совпадает с максимумом Кс. На основании (2.53), (2.27) и (2.33) получим '='=.'( —."")' (2.54) Отсюда видно, что коэффициент использования номинальной мощности характеризует степень несогласованности фидера со входом приемника и потери во входной цепи.
При отсутствии собственных, потерь входного коиту~ра (И„=О или Р>>2) и при полном согласовании (а=1) К„=1, в остальных случаях К <!. При а=1 коэффициент Кр=(0 — 2)(Р характеризует потери входной цепи. Величина Р=И,(Н„определяется требованием к селективности и полосе пропускания входной цепи. 54 17' (.в 1(' (.в ~(( Св+ в*Свв Псв Ьсв С л (2.56) 1! (сзбр~ д ч( Ряс. 2.20 зс ( 2а~в При р»2 коэффициент Кр= (! характеризует рассогла- ~ 1-1-а ( соваиие. Возможны различные виды согласующей связи фидера со входом приемника: автотрансформаторная, трансформаторная, с емкостным делителем. При использовании экранированного фидера онн практически равноценны. Лвтотрансформаторная связь (рис.
2.3) используется при коаксиальном кабеле. Согласование достигается выбором коэффициента включения т = (~, +М,)((.„ где Е~ — индуктивность части контурной катушки между точками подключения антенного фидера; М, — взаимоиндуктивность между точками подключения фидера и всеми витками катушки. Эквивалентная схема рассматриваемой цепи совпадает со схемой на рис. 2.11. Для пее справедливы выводы э 2.4 с учетом соотношений гл=рю хл — — О, 1йяс(=рл, 4(л=1(рл.