2.1. Эквиваленты приемных антенн

Антенну РПрУ, находящуюся под воздействием электромагнитного поля, можно представить в виде эквивалентного генератора ЭДС или тока (рис. 2.3).

Рис. 2.3

ЭДС эквивалентного генератора равна ,

где ‒ напряженность электрической составляющей поля сигнала в месте приема; ‒ действующая высота антенны.

Параметры эквивалентного генератора тока могут быть выражены так: ,

где ‒ полная проводимость антенны.

Сопротивление ненастроенной антенны зависит от частоты, так как антенна представляет собой цепь с распределенными параметрами. Учитывая это, разработчик радиоприемника должен обеспечить слабую связь внешней антенны со входной цепью. Если это условие выполняется, то параметры антенны слабо зависят от ее электрических характеристик и определяются только действующей высотой.

Для обеспечения идентичности измерений ГОСТ 9783-86 рекомендует единый эквивалент, соответствующий наружной антенне высотой 5 м, пригодной для диапазона 0,1 30 МГц. Электрическая схема этого эквивалента показана на рис. 2.4.

Рис. 2.4

2.2. Входные цепи

Входной цепью (ВЦ) называют пассивную часть схемы радиоприемного устройства (РПрУ), связывающую антенно-фидерную систему (АФ) со входом первого активного элемента (АЭ). АЭ – это усилитель радиочастоты (УРЧ) или преобразователь частоты (ПЧ).

Назначение ВЦ ‒ передача полезного сигнала от антенны ко входу первого активного элемента РПрУ и предварительная фильтрация помех от побочных каналов.

ВЦ ‒ это линейный четырехполюсник, представляющий частотно-избирательную систему (ЧИС) и состоящий из одного или нескольких селективных элементов, выделяющих принимаемый сигнал (рис. 2.5).

Рис. 2.5

На рис. 2.5 m ‒ коэффициент связи антенны с ВЦ, а n ‒ коэффициент связи ВЦ с АЭ (АЭ ‒ активный элемент, т.е. нагрузка).

ВЦ может быть настроена на фиксированную частоту или перестраиваться в пределах заданного диапазона. В зависимости от вида антенны ВЦ классифицируют как ВЦ с настроенной или ненастроенной антенной.

Антенна считается настроенной, если ее собственная резонансная частота совпадает с частотой настройки ВЦ, в противном случае антенна является ненастроенной.

К основным характеристикам ВЦ относят:

‒ коэффициент передачи по напряжению, т.е. отношение напряжения сигнала на входе первого каскада U_ВХ к ЭДС в антенне: ;

‒ коэффициент передачи по мощности: ;

‒ полосу пропускания 2f (ширина области частот с допустимой неравномерностью К_ВЦ (2f));

‒ селективность, характеризующую уменьшение коэффициента передачи при заданной расстройке f ‒ (K(f) по сравнению с его значением при резонансе K₀=K(f₀): ;

‒ коэффициент перекрытия диапазона частот

перестройка может осуществляться дискретно или плавно.

‒ постоянство параметров ВЦ при перестройке по диапазону, при изменении параметров антенны и активного элемента.

ВЦ вместе с усилителем сигналов радиочастоты называют преселектором и они обеспечивают селективность по побочным каналам и общую предварительную фильтрацию помех.

2.2. Схемы подключения вц

2.2.1. Схемы подключения вц к антенне

Наиболее распространена трансформаторная связь (рис. 2.6,а), которая может, как будет показано ниже, работать в режимах удлинения и укорочения антенны.

Рис. 2.6

Автотрансформаторную связь обычно применяют при работе от штыревых антенн (рис 2.6,б).

Внешнеемкостная связь (рис. 2.6,в и г) может иметь достаточно высокий коэффициент передачи, но обладает значительной неравномерностью К_ВЦ по диапазону, поэтому предпочтительна для ВЦ с индуктивной настройкой.

Внутриемкостная связь (рис. 2.6,д) применяется при антеннах с малой емкостью и позволяет реализовать достаточно постоянный коэффициент передачи ВЦ по диапазону. Для получения большего постоянства коэффициента передачи применяют “укорачивающий конденсатор” C_УК.

Комбинированная связь трансформаторная и емкостная, (рис. 2.6,е) обеспечивает высокое значение K₀ , малую неравномерность K₀ по диапазону, однако при этом хуже ослабляются высокочастотные побочные каналы.