Содержание

Y

2 ВХОДНЫЕ ЦЕПИ 4

2.1 Классификация и характеристики входных цепей и приёмных антенн 4

2.2 Способы перекрытия диапазона частот 10

2.3 Эквивалентные схемы и параметры антенн 17

2.4 Обобщённая эквивалентная схема одноконтурной входной цепи 19

2.5 Входная цепь с индуктивной связью с антенной 23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 29

2 Входные цепи

2.1 Классификация и характеристики входных цепей и приёмных антенн

Входной цепью называют электрическую цепь, связывающую ан­тенну со 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 элементами свя­зи 1 и 3 (рисунок 2.1).

Принцип действия входной цепи состоит в следующем. Радио­сигнал вместе с помехами от антенны через элемент связи 1 по­ступает на колебательный контур 2. Так как колебательный кон­тур настраивается на частоту принимаемого сигнала, то он осу­ществляет частотную избирательность, т. е. выделяет сигнал из помех. Затем радиосигнал через элемент связи 3 подается на вход первого каскада. Элемент связи 1 осуществляет согласова­ние антенны со входом приемника, а элемент связи 3 — согласо­вание резонансного сопротивления контура с входным сопротив­лением первого каскада приемника. Таким образом, 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 1 и 3 ослабляют влияние антенны и входного сопротивления первого каскада на настройку и до­бротность колебательного контура, а следовательно, и на изби­рательные свойства входной цепи.

Входные цепи классифицируют по двум основным признакам: по числу колебательных контуров и по виду связи с антенной.

Наиболее часто входная цепь содержит один колебательный контур. Двухконтурные и многоконтурные цепи применяют в слу­чае необходимости обеспечения высокой избирательности.

По виду связи с антенной различают входные цепи со следую­щими связями: индуктивной (рисунок 2.2,6), емкостной (рисунок 2.2,в), комбинированной (рисунок 2.2,г) и непосредственной (рисунок 2.2,а).

Рисунок 2.1 - Структурная схема входной цепи радиоприёмника

Рисунок 2.2 - Схемы связи входной цепи с антенной:

а – непосредственная; б – индуктивная; в – ёмкостная;

г - комбинированная

Наиболее простая схема получается при непосредственном подключении антенны к входной цепи. Но из-за сильного влияния антенны на входную цепь она применяется редко.

В некоторых случаях во входную цепь включают дополнитель­ные фильтры, предназначенные для ослабления помех на проме­жуточной частоте (рисунок 2.3).

Основные характеристики входных цепей. Входные цепи характеризуются следующими основными параметрами: коэффициентом передачи напряжения или мощности, коэффициентом изби­рательности, коэффициентом перекрытия диапазона, шириной по­лосы пропускания. Эти коэффициенты не являются постоянными и характеризуются коэффициентами непостоянства.

Коэффициентом передачи по напряжению называют отноше­ние напряжения сигнала на входе первого каскада приемника U_вх1 к ЭДС сигнала в антенне Е_А: Ко=U_вх1/E_A. Коэффициентом передачи по мощности называют отношение мощности сигнала на входе первого каскада Р_вх к мощности сигнала в антенне К_р=P_вх/P_a. Поскольку входная цепь является резонансной систе­мой, то напряжение на ее выходе, являющееся входным для пер­вого каскада, зависит от частоты ее настройки. При настройке входной цепи в резонанс на частоту принимаемого сигнала коэф­фициент передачи по напряжению Ко будет максимальным и на­зывается резонансным. Коэффициент передачи по напряжению или мощности должен быть по возможности больше, так как при этом напряжение на входе первого каскада U_BX1 будет больше при одном и том же напряжении в антенне Е_А, что повышает чув­ствительность приемника.

Коэффициент избирательности показывает, во сколько раз ко­эффициент передачи Ко на резонансной частоте f₀ входной цепи больше его значения на любой другой частоте f. Так как избирательность входной цепи определяется формой ее резонансной характеристики, то для получения хорошей избира­тельности нужно применять контуры с соответствующей доброт­ностью.

Рисунок 2.3 - Схемы включения фильтров во входную цепь:

а – последовательная; б - параллельная

В приемниках прямого усиления входная цепь осуществляет избирательность по соседнему каналу при частотной расстройке Δf=9 кГц, в супергетеродинных приемниках — по зеркальному каналу при Δf—2f_пр и на частоте, равной промежуточной.

Перекрытие заданного диапазона частот входной цепью харак­теризуется коэффициентом перекрытия диапазона, который пред­ставляет собой отношение максимальной частоты настройки f_0макс к минимальной f_0мин: К_д = f_0макс/f_0мин. Входная цепь должна обес­печивать настройку на любую частоту заданного диапазона при сохранении показателей качества в допустимых пределах.

Полоса пропускания входной цепи — это полоса частот, в пре­делах которой изменение коэффициента передачи по напряжению Ко не превышает заданного значения. Обычно полосу пропуска­ния определяют на уровне 0,7 от максима льного значения коэф­фициента передачи по напряжению Ко.

Коэффициенты непостоянства параметров входной цепи пока­зывают степень их изменения при перестройке приемника в пре­делах рабочего диапазона. Для коэффициента передачи по на­пряжению, полосы пропускания и избирательности коэффициенты непостоянства соответственно:

К=К₂ /К₁ ; К_п=П₂/П_1; К _ơ=ơ₂/ơ₁ .

Эти коэффициенты должны быть по возможности ближе к едини­це, чтобы основные параметры радиоприемника в пределах ра­бочего диапазона изменялись незначительно. Подключенная к

Рисунок 2.4 - Смещение частоты настройки контура входной цепи

контуру антенна, а также усилительный элемент вносят в коле­бательный контур активное и реактивное сопротивления и этим самым вызывают ухудшение эквивалентной добротности и смеще­ние частоты настройки контура входной цепи (штриховая линия на рисунке 2.4). Ухудшение добротности приводит к расширению по­лосы пропускания, а следовательно, к ухудшению избирательно­сти. Смещение настройки характеризуется относительной рас­стройкой δ=Δf/f₀, где Δf=f΄₀-f₀ — изменение резонансной часто­ты контура. Смещение настройки должно быть по возможности меньше, так как это вызывает изменение параметров (Kf'₀ в точ­ке 2 больше Kf₀ в точке 1).