Анализ обобщенной эквивалентной схемы.

Одноконтурные ВЦ различаются главным образом способом связи колебательного контура с антенной и со входом УРЧ.

Общие соотношения, характеризующие одноконтурные ВЦ не зависят от вида связи.

Рассмотрим свойства входной цепи с помощью эквивалентной схемы:

К ВЦ подключены: антенна с m-коэффициентами трансформации для антенны и приемник с коэффициентом трансформации n.

m=U1/U, n=U_вх/U.

при неполном включении токи и сопротивления, вносимые в контур, трансформируются.

- токи и проводимости ,вносимый в контур антенной и приемником.

Рассмотрев вносимые токи и проводимости в контур, мы можем перейти к следующей схеме:

Можно сказать, что рассматриваемый контур имеет эквивалентные активную и реактивную составляющие:

-реактивная составляющая

-активная эквивалентная составляющая.

Рассмотрим эквивалентную схему ВЦ:

C и L отличаются от С_конт и L_конт в предыдущих схемах. Здесь они являются эквивалентными.

Запишем в явном виде:

- обобщенная расстройка контура от частоты резонанса

Лекция 9.

Коэффициент передачи входной цепи максимален, если шунтирование входной цепи со стороны антенного входа и со стороны приемника одинаково.

d_экв – эквивалентное затухание (коэффициент ухудшения).

d=1/Q

d_{контстр} - конструктивное затухание (максимальная добротность)

К_опт – оптимальный коэффициент передачи.

Данный метод можно применить к любому четырехполюснику с известными S-параметрами. S-параметры характеризуют нагруженный четырехполюсник с обеих сторон на 50 Ом. Их смысл заключается в согласованности входной и выходной цепей.

Работа входной цепи с ненастроенной антенной.

Как правило, ненастроенная антенна используется в приемниках в низкочастотный диапазонах. Т к ненастроенная антенна имеет комплексный импеданс, то в контур входной цепи вносятся расстройка и затухание. Поэтому связь с антенной в этом случае делают слабой.

Коэффициент передачи:

ω_а – частота собственного резонанса антенны

ω₀- частота собственного резонанса ВЦ.

Рассмотрим 3 случая:

1. ω_а> ω_макс

С ростом частоты эквивалентное сопротивление контура растет. Также растет проводимость антенны.

2. ω_а< ω_{min ВЦ}.

Стремиться нужно к этому варианту.

3. Если ω_а лежит в диапазоне перестройки ВЦ, то зависимость коэффициента передачи от частоты высокая и данный случай не используется.

Настроенная антенна.

Применяются на ВЧ диапазонах, в которых размеры антенны пропорциональны длине волны. Максимальный коэффициент передачи достигается, когда выходная антенна согласуется с входным сопротивлением кабеля(фидера). Это достигается выбором коэффициентов m и n.

Возможны различные виды согласующей связи фидера со вхо­дом приемника: автотрансформаторная, трансформаторная, с ем­костным делителем. При использовании экранированного фидера они практически равноценны.

Автотрансформаторная связь используется при ко­аксиальном кабеле.

Согласование достигается выбором коэффи­циента включения m=(L₁ +M₁)/L_k, где L₁ - индуктивность части контурной катушки между точками подключения антенного фиде­ра; M₁ - взаимоиндуктивность между точками подключения фи­дера и всеми витками катушки.

Трансформаторная связь применяется как при симметричном, так и при несимметричном фидере. В первом слу­чае такая связь позволяет сделать вход приемника симметрич­ным", что необходимо для устранения антенного эффекта неэкранированного фидера. Для этого применяют электростатический эк­ран между катушкой связи и контурной катушкой, а также специальную конструкцию фидера. При наличии экрана связь между катушками обеспечивается только взаимоиндуктивностью М. Токи, наводимые электромагнитным полем непосредственно в проводах фидера, при этом замыкаются в катушке связи и взаимно компенсируются. Без электростатического экрана емкость между катушками связи и контура может нарушить ком­пенсацию этих токов, т. е. проявится антенный эффект.

Эта цепь отличается от предыдущей способом связи контура с фидером. Коэффициент трансформации:

где – коэффициент связи

Цепь с емкостным делителем используется при несимметричном фидере. Контур образован индуктивностью L_k и емкостью

,где ; - межвитковая емкость катушки L_k.

В этой цепи, где С₁ и С₂ соединены последовательно, результирующая емкость меньше, чем в контурах, где емкости включены параллельно и суммируются. Коэффициенты включения

, .

Достоинством цепи является возможность использования на более высоких частотах благодаря уменьшению емкости контура С.