2.4 Приклади антен

2.4.1 Симетричний вібратор

Симетричний вібратор набув широкого застосування. Під ним розуміють антену, що складається із двох провідників (пліч) рівної довжини, розташованих на одній осі і що живляться в середині (рис.2.5).

Рисунок 2.5

На рис.5 УП - узгоджуючий пристрій, що забезпечує узгодження антени з фідером.

Таку антену часто називають диполем. Вираз, що визначає напруженість поля в точці прийому, створюване таким вібратором, включає множник , залежний від напрямку (див. рис.2.5).

Такий вібратор має кругову діаграму спрямованості в горизонтальній площині. У вертикальній площині залежить від розмірів вібратора (рис. 2.6).

Рисунок 2.6. Діаграми спрямованості у вертикальній площині

З рис.2.6 слідує, що зі збільшенням розмірів вібратора приймає багатопелюстковий характер (з'являються бічні пелюстки). Опір такої антени дорівнює 75 Ом.

2.4.2 Чвертьхвильовий вертикальний вібратор

Таку антену часто називають штировою або несиметричний вібратор. Така антена застосовується в переносних і мобільних пристроях зв'язку. Такий вібратор має кругову в горизонтальній площині й спрямовану у вертикальній (рис.2.7).

Діаграми спрямованості у вертикальній площині

Рисунок 2.7

Штирова антена з має ємнісний характер. Для поліпшення параметрів такої антени потрібно настроїти її в резонансі. Для цього послідовно з нею включають котушку індуктивності. Кращим варіантом є випадок, коли індуктивність включається по середині вібратора.

4.3 Петльовий вібратор

Петльовий вібратор (рис.2.8) у горизонтальній площині має кругову діаграму спрямованості. У вертикальній площині ця антена має спрямовані властивості. Резонанс опір петльового вібратора становить 300 Ом.

Рисунок 2.8

Тема 3. Радіоприймальні пристрої

3.1 Загальні відомості про радіоприймальні пристрої

Призначення радіоприймальних пристроїв (РПрП).

Радіоприймальний пристрій призначений для вловлювання й перетворення енергії радіохвиль із метою виділення з неї корисної інформації. Воно складається із трьох основних частин (рис.1): антени, власне приймача й кінцевого пристрою.

Рисунок 3.1

Енергія радіохвиль, прийнята антеною, надходить на вхід приймача, що перетворює її до вигляду, необхідного для нормальної роботи кінцевого пристрою. Кінцевий пристрій є споживачем цієї перетвореної енергії. У якості кінцевого пристрою залежно від призначення радіоприймального пристрою використовуються телефони, гучномовці, електронно-променеві трубки, пристрої, що пишуть або реєструють, пристрої автоматики й телемеханіки.

Функції радіоприймального пристрою.

Для перетворення сигналу, що приймається в коливання для роботи кінцевого пристрою, РПрП повинен виконувати наступні функції:

- виділення (вибірковість, селекція) необхідного сигналу з безлічі сигналів і перешкод;

- посилення сигналу, так як сигнал на виході антени може бути дуже малим і недостатнім для детектування;

- перетворення форми сигналу (детектування).

Структури РПрП представлені на рис.3.2, рис.3.3 і рис.3.4. На рис.3.2 представлена структура детекторного РПрП.

Рисунок 3.2- Структура детекторного РПрП

Сигнал, прийнятий антеною А, надходить на вхідний пристрій ВП. ВП здійснює вибірковість по частоті корисного сигналу. Відфільтрований сигнал детектується (демодулюється) у детекторі Д і посилюється в підсилювачі моделюючої частоти ПМЧ. Посилений сигнал відтворюється кінцевим пристроєм КП.

Структура приймача прямого підсилення представлена на рис. 3.3.

Рисунок 3.3- структура РПрП прямого підсилення

Тут підсилювач радіосигналів ПРС забезпечує додаткові підсилення й вибірковість прийнятого сигналу.

Найбільш широке застосування одержали РПрП супергетеродинного типу. Структура такого приймача наведена на рис.3.4.

Рисунок 3.4- Структура супергетеродинного радіоприймача

У цій схемі сигнал радіочастоти після посилення в ПРС надходить на змішувач ЗМ, на другий вхід якого від генератора (гетеродина) Г надходить додатковий сигнал із частотою . У змішувачі ці два сигнали перемножуються, і на його виході виділяється сигнал різницевої (проміжної) частоти . Проміжна частота , що дозволяє одержати в підсилювачі проміжної частоти високий коефіцієнт підсилення й вибірковість по сусідньому сигналу.

Для усунення перевантаження підсилювальних каскадів при збільшенні вхідного сигналу в РПрП застосовується автоматичне регулювання посилення АРУ. Із цією метою в РПрП передбачається детектор АРУ (Д АРУ). По різних причинах частота гетеродина відхиляється від номінального значення (тобто вона нестабільна). Це викликає нестабільність проміжної частоти, тому що або . Для стабілізації частоти гетеродина застосовується автоматичне підстроювання частоти АПЧ.

У ряді випадків при необхідності РПрП будують за схемою супергетеродинного приймача з подвійним перетворенням частоти. Із цією метою в РПрП вводять додатково другий змішувач і другий гетеродин.

Примітка.

1. Детекторні РПрП використовують у діапазоні СВЧ і в якості вимірювальних.

2. Приймачі прямого підсилення характеризуються низьким коефіцієнтом підсилення, низькими чутливістю й вибірковістю.

3.Супергетеродинні РПрП мають недоліки й достоїнства.

Недоліки:

наявність додаткових вузлів (СМ, Г); можливість випромінювання антеною сигналу гетеродина, що погіршує електромагнітну сумісність; наявність додаткового паразитного каналу прийому (дзеркальний канал).

Достоїнства:

Висока вибірковість по сусідньому сигналу; висока чутливість і стійкість.