ОГЛЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2

1 КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ПРИЕМНЫХ АНТЕНН 3

1.1 ВХОДНАЯ ЦЕПЬ С ЕМКОСТНОЙ СВЯЗЬЮ С АНТЕННОЙ 3

1.2 ВХОДНАЯ ЦЕПЬ С ИНДУКТИВНОЕМКОСТНОЙ СВЯЗЬЮ С АНТЕННОЙ 7

1.3 ВХОДНАЯ ЦЕПЬ С РАМОЧНОЙ И МАГНИТНОЙ АНТЕННАМИ 8

1.4 ВХОДНАЯ ЦЕПЬ С ПОЛОСОВЫМ ФИЛЬТРОМ 12

1.5 ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ПРИ РАБОТЕ С НАСТРОЕННЫМИ АНТЕННАМИ 13

1.6ВХОДНЫЕ ЦЕПИ ДЕЦИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ВОЛН 17

1.7ВХОДНЫЕ ЦЕПИ САНТИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ВОЛН 19

Введение

Входной цепью называют электрическую цепь, связывающую антенну с входом первого каскада радиоприемника. Входная цепь предназначена для осуществления предварительной частотной избирательности и наилучшей передачи энергии принятого радиосигнала из антенны на вход первого каскада радиоприемника. Входная цепь представляет собой колебательную систему, связанную с антенной и первым каскадом приемника.

Принцип действия входной цепи состоит в следующем. Радиосигнал вместе с помехами от антенны через элемент связи поступает на колебательный контур. Так как колебательный контур настраивается на частоту применяемого сигнала, то он осуществляет частотную избирательность, т.е. выделяет сигнал из помех. Затем радиосигнал через элемент связи подается на вход первого каскада. Таким образам, входное устройство выполняет роль согласующего трансформатора сопротивления антенны и входного сопротивления первого каскада. При согласовании этих сопротивлений на вход первого каскада поступает наибольшая мощность принятого сигнала.

Кроме того элементы связи ослабляют влияние антенны и входного сопротивления первого каскада на настройку и добротность колебательного контура, а следовательно, и на избирательные свойства входной цепи.

1 Классификация и характеристики входных цепей и приемных антенн

1.1 Входная цепь с емкостной связью с антенной

Принципиальная схема входной цепи с емкостной связью с ан­тенной приведена на рисунке 1.1.1,в. Входной контур состоит из ка­тушки индуктивности L_K, конденсатора С_к и подстроечного кон­денсатора С_п. Настраивается контур на нужную частоту прини­маемого сигнала изменением емкости конденсатора С_к.

Входной контур включен в цепь антенны последовательно. На­веденный в антенне ток принимаемого сигнала протекает через контур. При настройке контура в резонанс с частотой принимае­мого сигнала напряжение на контуре будет максимальным. Это напряжение подается на вход

Рисунок 1.1.1 – Эквивалентная схема входной цепи с емкостной связью с антеннойа — полная;б— упрощенная;в — окончательная

следующего каскада полностью или частично с коэффициентом включения т₂. В тех случаях, когда нужно ослабить влияние входной проводимости усилителя на па­раметры входной цепи, коэффициент включения т₂ выбирается меньше единицы.

При составлении эквивалентной схемы нужно учесть следую­щее. Емкостьсвязи С_СВ для ослабления влияния антенны на вход­ной контур берется небольшой (5 ...30 пФ). Конденсатор связи включается последовательно с емкостью антенны С_А. Общая ем­кость антенной цепи уменьшается, ее емкостное сопротивление оказывается значительно больше индуктивного и активного, кото­рыми можно пренебречь. Сопротивление потерь в контуре R_Kбу­дем считать сосредоточенным в индуктивной ветви контура. В ре­зультате получим эквивалентную схему, приведенную на рисунке 1.1.1,а. Состороны входа первого каскада колебательный контур нагружен входным сопротивлениемR_вхиемкостьюС_вх. Последо­вательно включенные емкостиС_аиС_св объединим в одну С_о= С_аС_св/(С_а+С_св). ЕмкостиС_к, С_м иС_вх заменим эквивалентной С_эк = С_к+С_м + С_вх, сопротивления R_вхиR_к— эквивалентнымR'_K. Получим схему (рисунок 1.1,6), которую для удобства анализа пре­образуем к одиночному колебательному контуру. Для этого, вос­пользовавшись теоремой об эквивалентном генераторе, определим ЭДС эквивалентного генератораЕ’_Апри отключенныхL_KиR'_K. Внутреннее сопротивление эквивалентного генератора при короткозамкнутом источнике (Е_а=0) равно сопротивлению параллель­но включенныхС_о иС_а. Тогда

(1.1.1)

и получим схему (рисунок 1.1,в), которая представляет собой оди­ночный последовательный контур с введенной в него ЭДСЕ’_Агде Хс₀ иХс_эк — реактивные сопротивления емкостей Со и С_эк.

При резонансе напряжение U_вх1на индуктивной ветви контура вQраз больше введенной в контур ЭДС Е’_А, т. е. U_вх1=Е’_АQ =E_Am₁Q_эк,где m₁ = C₀/(С_эк + С₀) — коэффициент включения ан­тенны в контур.

Резонансный коэффициент передачи напряжения входной цепи (рисунок 1.1.1,а)

(1.1.2)

Обычно Со ≈ С_св<<С_к, поэтому т₁ = С_св/С_эк иК_вх.цо=Q_экС_св/ С_эк. Отсюда видно, что коэффициент передачи напряжения во столькораз меньше добротности контура Q, во сколько раз емкость свя­зи меньше емкости контура. Но чем больше добротностьQ_эк>тем больше коэффициент передачи напряжения. Практически коэффи­циент передачи не превышает 10, а при частичном включении первого каскада (m₂<l) может быть меньше единицы.

Изменение коэффициента передачи входной цепи по диапазо­ну определим следующим образом. Перестройка входного конту­ра по диапазону осуществляется изменением емкости переменно­го конденсатора. При этом эквивалентная емкость контура об­ратно пропорциональна квадрату частоты:C_эк = 1/ ω²₀L_к. Доброт­ность контура Q_эк =ωL/R’_кпо диапазону почти не изменяется, так как одновременно с ростом частоты ш увеличивается сопротивле­ние потерь R'_Kиз-за вносимых сопротивлений антенны и первого каскада. Емкость связи С_св и индуктивность контура L_Kне зави­сят от частоты. Следовательно, коэффициент передачи К_вх.цо = С_свQ_эк ω²₀L_кизменяется но диапазону пропорционально квадра­ту частотыК_вх.цо= Kω²₀, как показано на рисунке 1.1.2.

Большая неравномерность коэффициента передачи является недостатком схемы с емкостной связью. Применяют ее только при малом коэффициенте перекрытия диапазона в случае фикси­рованной настройки или настройки входного контура изменением индуктивности.

Влияние антенны на контур входной цепи. Антенна вносит в колебательный контур емкостьС'_А=С_аС_св/С_а+С_св, и этим вызы­вает его расстройку. Скомпенсировать эту расстройку нельзя из-за непостоянства параметров антенны. Причем по диапазону рас­стройканеравномерна. Уменьшить неравномерность расстройка можно, ослабив связь контура с антенной.

Избирательность и полоса пропускания входной цепи с емкостной связью определяются резонансной характеристикой эквивалентного контура, схема которого приведена на рисунок 1.1.1, в. Из­бирательность по зеркальному каналу определяется при больших расстройках по формуле σ= Q_эк(1 - ω²₀/ω²), где ω₀— средняя час­тота основного канала; ω — частота зеркального канала. По соседнему каналу избирательность определяется при малых расстрой­ках , гдеx=Q_эк(∆ɷ/ω₀) обобщенная расстройка; ∆ɷ — частотная расстройка, при которой определяется избирательность по соседнему каналу. Полоса пропускания определяется исходя из заданных частотных искажений М. Обычно полосу определяют при ослаблении на 3 дБ. В этом слу­чае П_0,7 =f₀/Q_эк.

Рисунок 1.1.2 – Изменение коэффициента связи входной цепи с емкостной связью с антенной