9.2 Качественные показатели входных цепей

Количественная оценка свойств конкретной входной цепи и сравнение со свойствами других вариантов осуществляются при помощи системы качественных показателей. Качественные показатели позволяют установить степень удовлетворения данным устройством предъявляемых к нему требований.

Коэффициент передачи по напряжению – это отношение напряжения на входе первого каскада к ЭДС в антенне. При настройке входной цепи на частоту принимаемого радиосигнала коэффициент передачи будет иметь наибольшее значение при той же ЭДС в антенне. В этом случае он называется резонансным:

.

Коэффициент передачи желательно иметь возможно больший, так как при этом будет больше при том же , а следовательно, выше чувствительность приемника. Коэффициент передачи входной цепи по мощности

,

где - номинальная мощность сигнала в антенне и на выходе входной цепи.

Мощность на выходе входной цепи выделяется на входном сопротивлении первого каскада :

.

Номинальная мощность сигнала в антенне

.

Учитывая оба приведенных соотношения, можно записать

.

Коэффициент избирательности – это отношение резонансного коэффициента передачи к коэффициенту передачи при заданной расстройке :

.

Он показывает, во сколько раз коэффициент передачи напряжения помехи, отличающейся по частоте от радиосигнала на , меньше коэффициента передачи напряжения радиосигнала на резонансной частоте входной цепи.

В качестве избирательной системы во входной цепи используются резонансные контуры, коэффициент передачи которых зависит от частоты входного сигнала. Чем больше расстройка между резонансной частотой контура и частотой подводимого к нему сигнала, тем меньше его коэффициент передачи .

Следовательно, с увеличением возрастает избирательность . При одной и той же расстройке коэффициент передачи будет тем меньше, чем круче скат резонансной характеристики. Большая крутизна ската соответствует большей добротности (или меньшему затуханию) контура.

Коэффициент избирательности должен быть не ниже заданной нормы. Для этого нужно использовать резонансный контур с соответствующей добротностью или фильтр из нескольких связанных контуров.

Входная цепь приемника прямого усиления должна ослаблять помеху от соседних каналов. В супергетеродинном приемнике входная цепь, прежде всего, должна ослаблять помеху зеркального канала ( ) и на частоте, равной промежуточной.

Коэффициент неравномерности в полосе пропускания – это отношение резонансного коэффициента передачи к коэффициенту передачи на границе полосы пропускания :

. (9.1)

Граница полосы пропускания соответствует некоторой величине расстройки. При переменной расстройке (9.1) является уравнением резонансной характеристики, приведенной на рисунке 9.3.

Рисунок 9.3 Резонансная характеристика входной цепи.

Крайние частоты радиосигналов с различной шириной спектра будут иметь различную расстройку относительно резонансной частоты данного входного устройства.

Чем - шире спектр,

тем , т.е. больше расстройка,

тем , т.е. больше ослабление крайних составляющих спектра.

Для того чтобы уменьшить ослабление сигнала на краях спектра до , необходимо уменьшить неравномерность резонансной кривой в полосе пропускания . Это достигается уменьшением добротности резонансного контура . Отсюда следует, что

а) коэффициент неравномерности в полосе пропускания при заданной добротности тем больше, чем шире спектр радиосигнала;

б) коэффициент неравномерности в полосе пропускания для заданной ширины спектра радиосигнала тем меньше, чем меньше добротность резонансного контура;

в) коэффициент неравномерности в полосе пропускания всегда связан с определенной шириной спектра сигнала. Он должен быть не больше заданной нормы.

Диапазонность входной цепи оценивается коэффициентом перекрытия диапазона:

,

где - крайние частоты заданного диапазона рабочих часот.

Поскольку частота настройки

,

коэффициент перекрытия зависит от диапазона изменения индуктивности или емкости контуров избирательной системы. Вносимые со стороны антенны и входа следующего каскада емкости будут смещать настройку контура, а следовательно, изменять коэффициент перекрытия.

Смещение настройки оценивается величиной относительной расстройки:

,

где - разность между частотами настройки входной цепи до и после ее смещения.

Смещение настройки тоже желательно иметь малое, так как оно может существенно ухудшить коэффициент передачи, избирательность и неравномерность усиления сигнала.

Изменение качественных показателей в диапазоне рабочих частот производится по следующим характеристикам:

,

которые показывают зависимость коэффициента передачи , коэффициента избирательности и коэффициента неравномерности в полосе пропускания от частоты настройки входной цепи .

Для оценки неравномерности передачи радиосигнала входной цепью в пределах диапазона используется коэффициент неравномерности по диапазону:

.

Он показывает, во сколько раз максимальный коэффициент передачи больше минимального.

Входное устройство должно быть сконструировано так, чтобы коэффициент неравномерности по диапазону был ближе к единице. Тогда коэффициент передачи будет более равномерен, а следовательно, и чувствительность приемника в диапазоне будет меняться в меньших пределах.