21. Вц цепи с емкостной связью контура с антенной

При построении входной цепи в диапазоне умеренно высоких частот целесообразно обеспечить максимальную избирательность до первого усилительного каскада. В связи с этим возникает задача выбора коэффициентов связи контура с антенной m и нагрузкой n из условия допустимого расширения полосы пропускания кон­структивно выполнимого колебательного контура.

Для резонансного ко­эффициента передачи

видно, что коэффициент связи контура с антенной m оказывает на величину K₀ двоякое влияние. При уменьшении значения ко­эффициента m падает доля энергии, передаваемой от антенны в контур (числитель выражения), но одновременно контур меньше шунтируется проводимостью антенной цепи G_АЦ (знаменатель вы­ражения). Аналогично влияние коэффициента связи контура с нагрузкой n.

Введем обозначение для допустимого расширения полосы про­пускания нагруженного колебательного контура:

где П_к и Q_K — соответственно полоса пропускания и добротность ненагруженного контура.

Таким образом, согласование контура с ненастроенной антен­ной и нагрузкой для передачи максимально возможной мощнос­ти (энергии) от источника сигнала в нагрузку обеспечивается при выполнении условия

m²G_АЦ + G_K/2 = n²G_К +G_K/ 2 = G_ЭKB/2.

При оптимальном согласовании относительные вклады антен­ной цепи m²G_АЦ и нагрузки n²G_H в расширение полосы пропускания (ухудшение избирательности) должны быть одинаковыми. При этом резонансный коэффициент передачи

При отклонении в два раза коэффициента связи от своего опти­мального значения резонансный коэффициент передачи входной цепи уменьшается не более чем на 20 % от своего максимального значения. Таким образом, для максимальной передачи мощности от источника сигнала в нагрузку не требуется высокой точности согласования контура с ненастроенной антенной и нагрузкой.

В то же время при отклонении в два раза коэффициента связи от своего оптимального значения эквивалентное затухание (доб­ротность) изменяется в 4 раза. Это означает, что если в режиме согласования полоса пропускания входной цепи получается из­лишне большой, а избирательность недостаточной, то без замет­ного уменьшения резонансного коэффициента передачи напря­жения указанные параметры можно улучшить за счет уменьшения значения коэффициента связи.

В радиовещательных приемниках могут применяться антенны с параметрами, отличающимися от стандартных. Использование оп­тимальной связи с антенной может привести к недопустимым расстройкам колебательного контура входной цепи относительно других контуров приемника. Поэтому для получения относитель­но большого коэффициента передачи и хорошей избирательнос­ти значение коэффициента связи антенной цепи с колебатель­ным контуром берется меньше оптимальной величины) или даже выбирается из условия т < т_ОПТ/2.

На рис. 5.11 показаны принципиальная и эквивалентная схемы ВЦ с емкостной связью контура с ненастроенной антенной и с автотрансформаторной связью с нагрузкой. В случае наличия ВЦ с ' внешнеемкостной связью колебательный контур соединен с ан­тенной через конденсатор связи С_св.ант (см. рис. 5.11, а). Чтобы па­раметры антенны мало влияли на настройку контура, емкость кон­денсатора связи должна быть малой (обычно 5...30 пФ).

Общая емкость антенной цени С_ац — последовательной цепи из емкостей эквивалента антенны С_ант и конденсатора связи С_св.ант (см. рис. 5.11, б) также должна быть малой и практически равной С_св.ант, а реактивное сопротивление 1/ωС_св.ант должно быть зна­чительно больше R_ант. При этом т = 1, R_св.ант = 0 и |Z_ац| = Х_св.ант=1/( ωС_св.ант), откуда следует, что резонансный коэффициент пе­редачи

прямо пропорционален емкости конденсатора связи С_св.ант и эк­вивалентной добротности нагруженного контура Q_ЭКВ.

Квадратичная зависимость входной цепи с емкостной связью контура с антенной от частоты резонансного коэффициента пере­дачи объясняется тем, что в диапазоне рабочих частот как полное сопротивление антенной цепи, так и эквивалентная проводимость контура уменьшаются обратно пропорционально частоте.

Избирательность входной цепи с емкостной связью контура с антенной может быть рассчитана по формуле .

Таким образом, применение входной цепи с емкостной свя­зью контура с ненастроенной антенной ограничивается значи­тельной неравномерностью резонансного коэффициента переда­чи в диапазоне частот и поэтому рекомендуется для приемников невысокого качества или при растянутых поддиапазонах.