Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 11
Текст из файла (страница 11)
55 Входные цепи радиоприемников 2.6. ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ПРИ РАБОТЕ С НАСТРОЕННЫМИ АНТЕННАМИ Настроенные антенны применяются, как правило, при приеме на метровых и более коротких волнах, а также при профессиональном приеме на декаметровых волнах, например на магистральных линиях связи. В этих случаях обычно предъявляются высокие требования к чувствительности приемника, которая ограничена его собственными шумами, поэтому важно обеспечить наилучшую передачу сигнала от антенны ко входу УРЧ. Коэффициент передачи имеет максимальное значение при согласовании антенны с фидером, а 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. Для ВЦ, работающих с согласованной фидерной линией, полностью применимы результаты анализа эквивалентной схемы, приведенной на рис. 2.10. Согласование фидера со входом приемника и получение заданного результирующего затухания достигаются выбором коэффициентов трансформации п, и пй по формулам (2.33), (2.34).
Резонансный коэффициент передачи при согласовании определяется выражением (2.35). В случае отсутствия согласования справедлива формула (2.29). Резонансные свойства ВЦ описываются выражениями (2.15) — (2.17). Настроенные антенны обычно имеют достаточно широкую полосу пропускания, поэтому можно не учитывать изменения их сопротивления при расстройках. Тогда резонансная кривая ВЦ будет зависеть в основном от характеристики эквивалентного контура. Рассматриваемый режим работы ВЦ удобно характеризовать коэффициентом использования номинальной мощности (2.36) (2.37) где — мощность, фактически развиваемая на входе следующего каскада; Ри„= Ех>!4Ял (2.38) — номинальная мощность антенно-фидерной цепи.
Подставляя (2.37) и (2.38) в (2.36), получаем простое соотношение между коэффициентом использования номинальной мощное~и и коэффициентом передачи напряжения: Кр = 4Ко0,,)1м (2.39) Максимум Кр совпадает с максимумом Ке. На основании (2.39), (2.29) и (2.35) получаем 56 ГЛАВА 2 (2.40) св З' б> Рис. 244 Соотношение (2.40) показывает, что коэффициент использования номинальной мо>цвести характеризует степень несогласованности фидера со входом приемника и потери во входном устройстве. Только при отсутствии собственных потерь входного контура (г)„.=- 0 или ь»>2) в случае полного согласования (а = 1) К„= 1.
В остальных случаях Кг< 1, так как ВЦ являешься пассивным четырехполюсником. Частные случаи: 1. При а = ! коэффициент Кя= (1> — 2)/О характеризует потери входного устройства. Величина т) = Н,Ы„. определяется требованием к избирательности и полосе пропускания ВЦ. 2.
При б) »2 коэффициент Кя= [2а~(! + а )1 характеризует рассогласование. Возможны различные схемы согласования фидера со входом приемника; автотрансформаторцая, трансформаторная, с емкостным делителем. При использовании экранированного фидера все схемы согласования практически равноценны. Схема с автотрансформаторным согласованием (см. рис. 2.3). Такая схема используется при несимметричном (коаксиальном) фидере. Согласование достигается соответствующим выбором значения коэффициента трансформации и - (Х, + М,)!Л„где 2., — индуктивность части контурной катушки между точками подключения филера: М, — взаимоиндуктивность между точками подключения фидера и всеми витками контура. Эквивалентная схема рассматриваемой цепи совпадает со схемой, изображенной на рис.
2.10. Для нее справедливы все выводы ~ 2.5 с учетом соотношений Яя = р„; Кя = 0; ~ бЯ„~ = Ря, 'с>Я= 1>ря Входные цепи с трансформаторным согласованием (см. рис. 2.14). Входные цепи радиоприемников 57 ш = М/Хв = /г / /Х,„2„., где /г = М /Л,Л„.„— коэффициент связи. Определим коэффициент связи, необходимый для согласования. Для этого решим (2.41) относительно /г и подставим в него л>, из (2.27): Л, 6в+л 6в„ св св 6л (2.42) Преобразуем (2.42) с учетом (2.31) и (2.2).
Из (2.31) следует, что бв 'с и 6вс = г//р = с//о>ов щ (2.43) из (2.2) получаем ро 17.,! рх ь(ив с„)> (2.44) С учетом (2.43) и (2,44) выра>кение (2.42) принимает вид /гс = в/г/ Ра О>о св+О>о ~се Ро ' (2.45) Величина /г, зависит от выбора индуктивности Л„.
Конструктивно можно реализовать значение х, равным не более 0,5...0,б, поэтому следуе~ выбрать /.,„таким, чтобы согласование достига- Схема применяется как при симметричном, так и при несимметричном фидере. Особенно большое распространение она получила при использовании симметричного фидера, поскольку позволяет сделать вход приемника симметричным, что необходимо для устранения антенного эффекта неэкранированного филера.
Устранение антенного эффекта достигается за счет применения электростатического экрана между катушкой связи и контурной катушкой (см. рис. 2.14, а), а также специальной конструкцией фидера. При наличии экрана связь между катушками будет только взаимоиндуктивной (М). Токи, наводимые электромагнитным полем непосредственно в проводах фидера, при этом замыкаются в катушке связи и взаимно компенсируются. Без электростатического экрана влияние распределенной емкости между ви~ками ка~ушки связи и контура (см.
рис. 2.14, б) может нарушить симметрию входа приемника, а следовательно, и условие компенсации этих токов, т.е. появится антенный эффект фидера. Эта схема о~личается от предыдущей способом связи входного контура с фидером. Здесь коэффициент трансформации Входные цепи радиоприемников гл = С/С~ и С т/(С~ + С г) < 1; п = С/Сзт = С~/(С~ + Сзг) < 1. При этом т + л = 1.
Если и выбрано из условия согласования, то и определяется однозначно; л = 1 — лье Достоинством схемы является возмоя<ность использования ее на более высоких частотах благодаря уменьшению емкости С' контура. 2.7. ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ПРИ РАБОТЕ С НЕНАСТРОЕННЫМИ АНТЕННАМИ Ненастроенные антенны широко используются в приемниках диапазонов низких, средних и высоких частот. Поскольку ненастроенные антенны помимо активного сопротивления обладают реактивными, они вносят потери и расстройку во входной контур.
Эта расс~ройка для различных антенн разная и не может быть скомпенсирована при заводской регулировке приемника. Поэтому связь входного контура с антенной выбирают слабой из условия допустимой расстройки контура. Это обеспечивает возможность работы от антенн, имеющих большой разброс параметров. При слабой связи из антенны в контур вносится небольшое дополнительное затухание (обычно не более 10...20% собственного), что позволяет сохранить избирательные свойства ВЦ.
Коэффициент передачи ВЦ при слабой связи получается малым. С этим приходится мириться, тем более, что сильные радиопомехи в указанных диапазонах волн не позволяют принимать слабые сигналы. В рассматриваемых приемниках первым АЭ обычно является БТ или ПТ. Последний подключается к контуру ВЦ непосредственно (и = 1). Подключение БТ к ВЦ следует делать частичным, чтобы не утратились избирательные свойства контура из-за малого входного сопротивления транзистора. Неполное включение достигается с помощью автотрансформатора, трансформатора или емкостного делителя. Плавная настройка контуров внугри поддиапазона выполняется с помощью конденсатора переменной емкости или варикапа. Резонансный коэффициен~ передачи ВЦ (2.14) зависит от резонансного сопротивления контура А, и проводимости 1/~ 2к„1 Антенная цепь имеет собственную резонансную частоту, которая зависи~ от параметров антенны и элементов связи с входным контуром.
Изменения 1/~ ~~,~ от частоты соответствуют резонансной кривой антенной цепи. В зависимости от того, как расположена собственная частота антенной цепи по отношению к рабочему диапазону частот приемника, изменение резонансного коэффициента передачи ВЦ будет различным. Рассмотрим некоторые распространенные схемы ВЦ. ГЛАВА 2 60 Входные цепи с трансформаторной связью.
В такой схеме (см. рис. 2.1) коэффициент трансформации со стороны антенны ш = М/2.„. (2.48) Подставив значение л) из (2.48) и )с,= о)оУ.„.)2, в (2.14), найдем резонансный коэффициент передачи К, = ы,млдо4 г, ~. (2.49) Если пренебречь активным сопротивлением антенной цепи по сравнению с реактивным, то 1=.~- 7ло1 /~ло = е)отл =юоьл 1 — —,, (2.50) 1 0),', о)о Сл о)о где Ел=сии+/.„— индуктивность антенной цепи; а)л= 1/ (ХлСл— ее собственная угловая частота. После подстановки (2.50) в (2.49) получаем /с.„П„2д Ел! 1 О)А /соо ( ) 1 О)л /соо где /с = М/ 1Х„Х,.
Из (2.51) видно, что изменение резонансного коэффициента передачи ВЦ будет различным в зависимости от соотношения: о)„ссво Рассмотрим возможные случаи. 1. Собственная частота антенной цепи находится выше верхней частоты рабоче~о поддиапазона, т.с. /'>/;,иии (рис. 2.16, и). В таком режиме резонансный коэффициент передачи резко возрастает с частотой, потому что с увеличением частоты одновременно увеличивается А,= а)о(.,Д, и 1/~ Лл„~ вследствие приближения частоты настройки входного контура к собственной резонансной частоте антенной цепи. ПриД»/„) и„, из (2.51) получаем Я о )1 )1)Лл (о)о) /о)л) ))0~, (2,52) /п,и оэ Рио.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
