Методическое пособие 293
.pdf
Задание № 2
Электрический расчет входной цепи для случая индуктивной связи антенны с колебательным контуром в диапазоне СВ (работа на удлиненную и укороченную антенную цепь).
Для диапазона СВ электрическая принципиальная схема имеет вид, представленный на рис. 2, в.
При работе на удлиненную антенную цепь, частота
антенны |
= (0,5…0,8) |
– для ДВ и СВ диапазона и |
|
= (0,25…0,3) |
– для КВ диапазонов. |
||
|
|
||
При работе на укороченную антенную цепь, частота |
|||
антенны |
= (1,5…2) |
. |
|
Исходные данные для расчета: Ckmin…Ckmax – (10 … 430) пФ, Cсх= 20 пФ, диапазон СВ – (0,525 … 1,607) МГц, fпр= 465 кГц, fr>fc. Остальные данные приведены в табл. 6 и табл. 7.
|
Индуктивная связь |
|
|
Таблица 6 |
||||
|
|
|
|
|
||||
Вид связи |
|
Индуктивная |
< |
|
|
|
||
Вариант |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
|
Диапазон |
СВ |
СВ |
СВ |
СВ |
|
СВ |
СВ |
|
m2 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
|
0.3 |
0.3 |
|
kСВ |
0.4 |
0.35 |
0.45 |
0.3 |
0.35 |
0.3 |
|
|
kудл |
1.2 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.45 |
1.25 |
|
|
исходные |
САНТ=150 пФ; |
|
|
|
|
|
||
данные |
QЭСР=25 |
|
|
|
|
|
|
|
19
Таблица 7
Индуктивная связь
Вид связи |
|
Индуктивная |
18> |
|
|||
Вариант |
15 |
16 |
17 |
|
19 |
||
Диапазон |
СВ |
|
СВ |
СВ |
|
СВ |
СВ |
m2 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
|
0.3 |
0.3 |
|
kСВ |
0.4 |
0.4 |
0.5 |
|
0.3 |
0.4 |
|
kудл |
1.5 |
1.6 |
1.8 |
|
2.0 |
1.7 |
|
исходные |
|
|
САНТ=150 пФ; QЭСР=25 |
||||
данные |
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитать входную цепь для случая индуктивной связи контура с ненастроенной антенной при работе на удлиненную антенную цепь в соответствии с вариантом задания (табл. 6 и 7). Определить основные показатели ВЦ на трех частотах заданного поддиапазона (на средней частоте и на крайних частотах).
Резонансный коэффициент передачи Kовхц, полосу пропускания на уровне 0,707, избирательность по соседнемус, зеркальному зк и прямому пр каналам.
Построить по этим данным графики зависимости соответствующих показателей от частоты настройки ВЦ. Рассчитать и построить график ФЧХ ВЦ на трех частотах (на средней и крайних частотах) заданного диапазона. Объяснить полученные зависимости.
Теоретические сведения
Решение в общем виде:
|
|
КсвQэсрm2 |
|
|
Lk |
|
||||
|
|
|
|
L |
|
|
(1.26) |
|||
Ковхч |
= |
|
|
|
|
|
св |
, |
||
|
f |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
||||||
|
|
1 |
|
A |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
fo2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||
20
где fa |
= |
f0min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.27) |
Kудл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Так как f a <f min |
- работа на удлиненную антенную антенну, |
||||||||||||
то работа на укороченную антенну: |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
< |
2 . |
|
|
|
|
|
(1.28) |
|
|
|
|
Lk |
= |
|
К |
1 |
|
, |
(1.29) |
|||
|
|
|
|
4π2 fomax Сkmax |
Ckmin |
||||||||
|
|
|
|
|
|
f omax |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
К∂= f omin |
, |
|
|
|
(1.30) |
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lсв= 4π2 f A2 CA , |
|
|
(1.31) |
||||
|
|
|
|
|
CA=CAНТ |
, |
|
Lсв=LA |
. |
|
|||
|
|
|
|
|
Δf2∆ , |
= |
|
|
. |
|
|
(1.32) |
|
|
|
|
|
|
|
эср |
|
|
|||||
|
Проверить |
|
|
f с ≤ 0,1 |
- |
|
область |
|
малых |
расстроек, |
|||
используя упрощенные формулы для расчета с.
930
∆f=930 кГц, 525 ≥ 0,1 - область больших расстроек.
|
|
1+( эсрfA2 )fзк∆ |
= 9 кГц |
|
||||||||||||
с= |
|
|
|
∆ |
|
|
, |
|
|
|
, |
(1.33) |
||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||
|
|
|
fзк2 fo2 |
|
|
, |
(1.34) |
|||||||||
σ |
зк= Qэср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
f |
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
1 |
|
A |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
fo2 |
|
|
|
|
|
|||
21
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f 2 f |
пр2 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
σпр=Qэср |
|
|
|
fпр2 fo2 |
|
|
. |
|
(1.35) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
f 2 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
A |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f 2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
|
|
|
||||
График АЧХ при |
> |
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
(1.36) |
|||||
= |
|
|
|
|
|
( эср( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
)) |
< |
. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, при |
|
|
(1.37) |
||||||||||||||
|
|
( эср( |
|
|
|
|
|
)) |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
22
Задание № 3
Электрический расчет входной цепи для случая индуктивно-емкостной связи антенны с колебательным контуром в диапазоне СВ в соответствии с вариантом домашнего задания.
Для диапазона СВ электрическая принципиальная схема приведена на рис. 2, г.
Исходные данные для расчета:
Скmin – Ckmax(10-430) пФ Lk = 200 …900 мкГн Qэ = 25…60
Lсв1= 1040 … 2000 мкГн
Сэmin = 50 пФ
Остальные данные приведены в табл. 8.
Таблица 8
Индуктивно-емкостная связь
Вид связи |
|
|
|
Индуктивно-емкостная |
|
|||
Вариант |
15 |
|
16 |
|
17 |
18 |
19 |
20 |
Диапазон |
СВ |
|
СВ |
|
СВ |
СВ |
СВ |
СВ |
ССВ, пФ |
12 |
|
12 |
|
6.8 |
6.8 |
12 |
6.8 |
m2 |
0.3 |
|
0.3 |
|
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
kСВ |
0.4 |
|
0.4 |
|
0.4 |
0.22 |
0.3 |
0.3 |
kудл |
1.25 |
|
1.4 |
|
1.25 |
1.4 |
1.25 |
1.3 |
исходные |
CАНТ= 150 пФ; |
|
|
|
||||
данные |
Qэср = 25 |
|
|
|
|
|
|
|
Определить основные показатели ВЦ на трех частотах заданного поддиапазона (на средней частоте и на крайних частотах):
резонансный коэффициент передачи К0вх.ц, полосу пропускания на уровне 0,707 2∆f0,707,
избирательность по соседнему с, зеркальному зк и
23
прямому пр каналам.
Построить по этим данным графики зависимости соответствующих показателей от частоты настройки ВЦ. Рассчитать и построить графики АЧХ ВЦ на трех частотах (на средней и на крайних частотах) заданного поддиапазона. Объяснить полученные зависимости.
Теоретические сведения
Решение представлено в общем виде:
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
Lk |
+ |
|
Ссв |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
св |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
С |
э |
|
|
|
|
||||||||||||
|
К |
0 |
вх.ц |
= |
|
|
|
|
|
|
|
св |
|
|
|
|
|
|
m Q |
, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
f 2 |
|
2 |
|
эср |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 f 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
f |
Сэ = Cэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
= 1607кГц, f |
= 525,1000,1607 кГц, |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
f |
= |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
L |
|
= |
|
|
|
|
удл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
, |
|
||||
|
|
|
K |
= |
|
( к |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
C |
= |
|
|
|
|
ант∙ |
св |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ант |
|
св |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
2∆ |
, |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эср |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
св = |
|
|
|
|
|
А СА |
, |
|
|
|
|||||||||||||
(1.38)
(1.39)
(1.40)
(1.41)
(1.42)
(1.43)
(1.44)
(1.45)
24
C = Cант, св = .
Избирательность ВЦ с индуктивно –емкостной связью определяется по формулам е(1.33), з(1.34), пр(1.35)
График АЧХприf < f |
|
|
|
|
|
|
|
|||
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
(1.46) |
|
|
|
( эср( |
|
|
|
)) |
|||
|
|
|
|
|
|
= |
||||
где = +∆ , = 525 кГц, |
ср = 1000 кГц, |
|||||||||
1607 кГц. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Лабораторное задание
Цель: Изучить схемы входных цепей (ВХЦ).
В ходе изучения ВХЦ были разработаны пакеты программ, которые обеспечивали автоматический расчет основных показателей входных цепей. Таким образом, осуществлено выполнение виртуальных работ.
Для выполнения лабораторного задания необходимо располагать персональным компьютером с операционной системой (ОС) Windows XP(x86 или x64) или более поздняя ОС (Windows 7, Windows 8). На компьютере должен быть установлен пакет Microsoft .NET Framework 4.5 или более поздней версии.
Для решения поставленной задачи была выбрана программная среда MicrosoftVisualStudio 2008, бесплатная для студентов.
Разработаны следующие программы:
- расчет ВХЦ для случая емкостной связи антенны с колебательным контуром для диапазона СВ и одного из КВ – диапазонов.
25
-расчет ВХЦ для случая индуктивной связи антенны с колебательным контуром для диапазона СВ (работа на удлиненную и укороченную антенную цепь.
-расчет ВХЦ для случая индуктивно-емкостной связи антенны с колебательным контуром для диапазона СВ.
Работа с программами управления осуществляется с помощью клавиатуры и «мыши». При вводе дробных значений исходных данных в качестве разделителя используется запятая.
Исходные коды программ не приводятся, даются только краткие пояснения.
Пример работы с программой
На рабочем столе компьютера запускаем ярлык «Комплекс лабораторных.exe»
Рис. 3. Выбор лабораторной работы
Левой клавишей «мыши» один раз щелкаем по кнопке
сназванием нужной лабораторной работы (для примера выберем «Расчет ВХЦ для случая индуктивной связи антенны
сколебательным контуром для диапазона СВ (работа на укороченную и удлиненную антенную цепь)»).
26
Рис. 4. Главная форма программы
Схему цепи можно увидеть щелкнув левой клавишей «мыши» по кнопке «Показать схему».
Рис. 5. Схема цепи
Исходные данные вводятся на форме, которая вызывается из главного меню программы («Файл», «Настройки», «О программе») щелчком левой кнопкой мыши по надписи «Настройки».
27
Рис. 6. Исходные данные лабораторной
Для получения графика – на главной форме программы (рис. 4) нужно выбрать тип расчета (например «Расчет АЧХ»), диапазон из выпадающего списка (9400 кГц - 12100 кГц) и нажать кнопку «Рассчитать».
Рис.7. Расчет АЧХ
28