Радиоприемные устройства

4.1. Входные цепи радиоприемных устройств

Автотрансформаторную связь применяют при работе приемника со штыревой или телескопической антенной (рис. 40, б). Простотой реализации также отличается ВЦ с внешнеемкостной связью (рис. 40, в, г). Величина емкости связи составляет 5–30 пФ, что обеспечивает большой коэффициент передачи. Однако большая его неравномерность по частоте ограничивает использование. Зависимости резонансного коэффициента передачи ВЦ (K0 ВЦ) представлены на рис. 41, 42.

Рис. 40. Схемы связи колебательного контура ВЦ с антенной

Рис. 41. Зависимости резонансного коэффициента передачи входной цепи с индуктивной связью с антенной в режиме удлинения (а) и укорочения (б)

Рис. 42. Зависимости коэффициента передачи ВЦ цепи

савтотрансформаторной, внешнеемкостной (а), внутриемкостной

икомбинированной связями с антенной (б)

-81-

ГЛАВА 4. ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

Схемы связи ВЦ с первым каскадом приемника могут быть выполнены с гальванической, емкостной или индуктивной связями (рис. 43).

Рис. 43. Схемы связи ВЦ с трансформаторной (а), автотрансформаторной (б) с внутриемкостной (в) и комбинированной (г) связями с нагрузкой

Дляуменьшениявлияниянагрузки,ухудшающейизбирательность,

применяют частичное включение n = UВЫХ <1 (рис. 43, б). Для уменьше-

UК

ния частотной зависимости резонансного коэффициента передачи

выбирают связь с антенной и нагрузкой, малозависящей от частоты, или с противоположным характером зависимостей K/ВЦ0(f) и nH0(f).

Трансформаторная (автотрансформаторная) связь контура и нагрузки (рис. 43, а, б) отличает постоянством коэффициента включения nH0(f), но приводит к появлению паразитного резонанса, обусловленного LСВ. Н CН и возникновению паразитного канала приема. Схема с внутреннеемкостной связью более помехоустойчива и свободна от паразитных настроек, но коэффициент передачи по комбинационным помехам убывает с ростом частоты (рис. 43, в). При необходимости обеспечения постоянства параметров выбирают комбинированную связь (рис. 43, г) [14].

Частотные зависимости коэффициента включения и резонансного коэффициента передачи от частоты для различных схем связи колебательного контура с нагрузкой представлены на рис. 44.

-82-

4.1. Входные цепи радиоприемных устройств

Рис. 44. Зависимости коэффициента включения ВЦ с индуктивной внутриемкостной (а, б) и комбинированной связями с нагрузкой (б)

Зависимости резонансного коэффициента передачи колебательного контура входной цепи с индуктивной связью с внутриемкостной и комбинированной связью с нагрузкой представлены на рис. 45.

Рис. 45. Частотные зависимости резонансного коэффициента передачи ВЦ с индуктивной связью (а, б), внутриемкостной

икомбинированной связями (в) с нагрузкой

Впрофессиональных и радиовещательных приемниках высших классов для улучшения селективности в диапазонах ДВ и СВ (реже КВ) при заданной полосе используют двухконтурный полосовой фильтр.

LК

в)

Рис. 46. Эквивалентные схемы входной цепи с комбинированной связью с антенной

-83-

4.1. Входные цепи радиоприемных устройств

где rк — собственное сопротивление потерь колебательного контура;

ны, определяемые коэффициентом удлинения антенны по отношению к контуру ВЦ и фактором связи с антенной соответственно.

Коэффициент передачи ВЦ определяется выражением:

зонансное сопротивление нагруженного контура ВЦ.

Эквивалентная добротность и резонансное сопротивление контура:

где R0 — резонансное сопротивление ненагруженного контура. Эквивалентная добротность зависит от частоты, но при малых свя-

зях ВЦ с антенной и нагрузкой постоянна, а R0.Э = QЭ ω0 Lк пропорционально частоте настройки. Коэффициент передачи ВЦ на резонансной

частоте:

Из выражений (4.33), (4.36) избирательность входной цепи:

-85-

ГЛАВА 4. ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

Для катушек индуктивности, выполненных с применением ферритовых сердечников, коэффициент трансформации представляется в виде:

где ϖк и ϖсв.н — число витков в катушках контура ВЦ и связи с нагрузкой соответственно.

При автотрансформаторной связи ВЦ с нагрузкой коэффициент трансформации при резонансе nн0 (рис. 46, б) определяется [16]:

где Kсв.н — связь между нагруженной частью катушки и всей катушкой. При емкостной связи контура ВЦ с нагрузкой:

Схема одноконтурной входной цепи с трансформаторной связью с антенной (рис. 40, а) анализируется как частный случай эквивалентной схемы (рис. 46, а) при отсутствии конденсатора связи Cсв. Коэффициент передачи напряжения входной цепи:

-86-

4.1. Входные цепи радиоприемных устройств

при этом резонансный коэффициент передачи:

Выражения (4.23) и (4.24) определяются видом связи контура входной цепи с антенной и с нагрузкой, а зависимость эквивалентной добротности QЭ от частоты незначительна.

Входная цепь с трансформаторной связью имеет два возможных режима работы с ненастроенной антенной: удлинения, укорочения (рис. 47).

Рис. 47. Зависимость коэффициента передачи ВЦ с трансформаторной связью с антенной от частоты настройки антенной цепи

Режим удлинения (рис. 47, а) возникает при условии, что резонансная частота антенной цепи меньше минимальной частоты настройки контура ВЦ и характеризуется коэффициентом удлинения [11]:

где f0 min — минимальная частота настройки контура ВЦ; f0А — резонансная частота антенной цепи.

Из последнего выражения следует, что при большой индуктивности связи с антенной Lсв контур, образованный емкостью антенны

-87-

ГЛАВА 4. ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

и индуктивностью катушки связи, имеет индуктивный характер, поэтому ток в антенной цепи изменяется обратно пропорционально частоте. Добротность контура ВЦ обратно пропорциональна частоте и поэтому, несмотря на то, что эквивалентное сопротивление контура растет пропорционально частоте, коэффициент передачи ВЦ уменьшается.

Неравномерность коэффициента передачи входной цепи:

где kd = f0макс — коэффициент перекрытия по частоте.

f0мин

Наиболее целесообразным является режим малого удлинения:

fА = (0,6...0,7)fmin .

Приближение собственной частоты антенны к нижней границе диапазона приводит к увеличению неравномерности резонансного коэффициента передачи. Для КВ-диапазонов с малым коэффициентом перекрытия:

Избирательность входной цепи при произвольной расстройке:

где nН0 определяется выражением (4.39) и (4.40). nН

Режим укорочения характеризуется тем, что резонансная частота антенной цепи больше, чем максимальная частота рабочего диапазона, и имеет емкостной характер и определяется степенью укорочения (рис. 4.19, б):

где f0 max — максимальная частота настройки контура ВЦ.

-88-

ГЛАВА 4. ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ РАдИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

Из выражения (4.51) следует, что оптимальный коэффициент связи зависит от частоты, поэтому на практике принимается его среднее значение.

Схема одноконтурной входной цепи с внешнеемкостной связью с антенной (рис. 40, в) анализируется как частный случай эквивалентной схемы (рис. 46) при отсутствии трансформаторной связи (рис. 48).

Рис. 48. Эквивалентные схемы входной цепи с внешнеемкостной связью с антенной

Коэффициент передачи такой входной цепи путем предельного перехода индуктивности связи Lсв → ∞, mсв = 0:

где RО.Э — резонансное сопротивление контура входной цепи; x — обобщенная расстройка контура ВЦ.

Резонансный коэффициент передачи входной цепи определяется:

-90-