Радиоприемные устройства.-2

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

kвх зерк mвх зерк

.pdf

Скачиваний:

139

Добавлен:

05.02.2023

Размер:

9.65 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 / 2812 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

111

где САmin — минимальная емкость антенны;

kудл 1,2...2 — коэффициент удлинения антенны, с увели-

чением которого падает коэффициент передачи входной цепи и уменьшается его неравномерность.

Если равномерность резонансного коэффициента передачи в диапазоне принимаемых частот обеспечивается комбинированной связью, то коэффициент удлинения принимаем kудл 1,2, а

коэффициент передачи ВЦ при этом возрастет.

Коэффициент связи входной цепи с антенной и коэффициент включения ВЦ к входу следующего каскада должны обеспечивать требуемую избирательность и равенство коэффициентов передачи на минимальной и максимальной частоте диапазона принимаемых частот. Коэффициент связи ВЦ с антенной, обеспечивающий максимальную избирательность по зеркальному каналу (для приемников супергетеродинного типа), определяется

выражением

Ññâ À k2f 1

kсв Азерк

4 2 f02min

(3.33)

óäë

1 k2

óäë

Коэффициент включения ВЦ с входом следующего каскада

Râõ dý dê

dâí Ñ dâí L

(3.34)

âõ çåêð

0 max L

RÀ

Ññâ À

Ññõ

Ñê min

Ññâ À

где dâí Ñ

— внесенное затухание ан-

0 max L

тенны в контур входной цепи через емкость связи;

dâí L

R k2

ñâ À

— внесенное затухание ан-

0 max ñâ À

óäë

тенны в контур входной цепи через индуктивность связи.

Расчет коэффициента связи ВЦ с антенной по условию обеспечения допустимой расстройки определяется выражением

112

2 X 2

1 X 2

1 d

Аmin

Аmax

(3.35)

3 X 2

св А f

X 2

Аmax

Аmin

где X

f0 min

f0 max

— коэффициенты удлине-

А min

fА max

А max

fА min

ния антенны для минимальной и максимальной частоты настройки контура входной цепи соответственно;

fА max , fА min — максимальная и минимальная частота резонанса антенной цепи;

fÀ max

;

Lñâ. À C À min

fÀ min

Lñâ. À C À max

Емкость связи, обеспечивающая минимум расстройки кон-

тура ВЦ, определяется по формуле

Cсв А f

CА

Сmin dэ

(3.36)

3 СА

где С

; С

САmax САmin

;

САmin САmax

min

к min

Выбор коэффициента связи ВЦ с антенной определяется анализом следующих условий (3.27) и производится, как и для схемы с индуктивной связью, в режиме удлинения антенны.

Расчет емкости подстроечного конденсатора производится по формуле

сх

m2 C

вх

(3.37)

вх

где m2 Ссв А .

А СА

Коэффициент связи между контурной катушкой и последующим каскадом, обеспечивающий рассчитанный коэффициент включения mвх зерк

где Lсв вх — индуктивность связи контурной катушки с последующим каскадом.

113

Расчет индуктивности связи с последующим каскадом производится из условия, что частота резонанса, образованного индуктивностью катушки связи и входной емкостью последующего каскада, больше частоты зеркального канала при максимальной настройке радиоприемного устройства и определяется выражением

Коэффициент передачи ВЦ на минимальной и максимальной частотах определяется выражением

kñâ À

Lñâ À

mâõ

4 2 f 2 LC

(3.39)

0 ÂÖ

dý

0 ñâ À

f02min

f 2

óäë

где f0 — текущая частота, для которой производится расчет ре-

зонансного коэффициента передачи.

Расчет избирательных свойств по дополнительным каналам приема ВЦ с комбинированной связью с антенной определяется выражением для одноконтурной входной цепи (3.20).

Примечание. В случае если используется автотрансформаторная связь контура ВЦ с последующим каскадом, то расчет индуктивности катушки связи и его коэффициента связи не производится, электрическая принципиальная схема включения ВЦ с последующим каскадом будет иметь вид, представленный на рисунке (рис. 3.14, б).

Пример расчета входной цепи радиоприемника с комбини-

рованной связью с антенной. Электрическая принципиальная схема ВЦ приемника, предназначенного для приема радиостанций звукового вещания средневолнового диапазона, представлена на рисунке (рис. 3.15).

Исходные данные, необходимые для расчета входной цепи.

Диапазон рабочих частот:	0.50…1.68 МГц
Промежуточная частота	465	кГц
Входное сопротивление первого каскада	200	Ом
Входная емкость первого каскада	115	пФ
Эквивалентное затухание контура ВЦ	0,11

114
Конструктивное затухание контура	0,01
Сопротивление антенны	505 Ом
Минимальная емкость антенны	50 пФ
Максимальная емкость антенны	150 пФ

Порядок расчета. Расчет входной цепи проводится в следующем порядке.

1. Выбор элемента перестройки контура ВЦ.

Предположим, что в состав преселектора входит только входная цепь, поэтому выбираем из приложения (П.7.1) двухсекционный блок конденсаторов переменной емкости с твердым диэлектриком КПЕ-2 с параметрами:

Минимальная емкость СКmax 7 пФ. Максимальная емкость СКmin 210 пФ.

2. Расчет емкости схемы, вносимой в контур ВЦ. Коэффициент перекрытия по частоте

				K					f	0max	0.5 106				3.36.
				K		f					1.68 106				3.36.
						f			f0min
									f0min
Емкость схемы, вносимой в контур ВЦ,																				(3.9)
				C				495 3.362 10				37.13					пФ.
				C	сх					3.362 1		37.13					пФ.
					сх

3.	Индуктивность контурной катушки																		(3.10)
	L							3.362								1.904 10 4				Гн.
	L															1.904 10 4				Гн.
		2 1.68 106 2 495 10 10 12
4.	Индуктивность						катушки				связи				контура				ВЦ	с антенной
	(3.32)
		L								1.22			73.1 10 6						Гн,
		L		2 0.5 106 2 50 10 12									73.1 10 6						Гн,
		ñâ		2 0.5 106 2 50 10 12
где коэффициент удлинения kудл 1.2 .
5.	Коэффициент связи ВЦ с антенной по критерию избирательности
по зеркальному каналу										(3.33)
	k				4 2			0.5 106 2			10 11		3.362				1	0.343 .
	k																	0.343 .
	св Азерк									1		k		2


					1.22									f
														f

									1.22 1		1.22	3.362 1

Коэффициент			связи					контура			ВЦ со			входом следующего каскада

(3.34)

115

		m					200		0.11 0.01 7.697 10 3						2.189 10 3					0.095 ,
		m																		0.095 ,
			âõ çåêð						2 1.68 106			1.904 10 4
									2 1.68 106			1.904 10 4
									10 11				2
				505
				505
где d						37.13 10 12 10 11 10 11									7.697 10			3	;
где d	âí Ñ				2 1.68				106 1.904 10 4						7.697 10				;
	âí Ñ

d									505 0.3432								2.189 10 3 .
d		âí L												1		2	2.189 10 3 .
		âí L
								6		3
				2 1.68 10					2.918 10		1
				2 1.68 10					2.918 10		1
												1.22 3.362

6. Коэффициент связи ВЦ с антенной при допустимой расстройке контура входной цепи (3.35)

								k						2 1.22					1			6,9842 1					d	ý		0.18 ,
																												ý


								ñâ À f									3		6,9842					1.22
																	3		6,9842					1.22
где — X								0.5 106					1.2							X						1.68 106					6.984 ;
	À min						4.167 105														À max					2.406 106
							4.167 105																			2.406 106
	f												2										4.167 105 Гц;


	À max					2					2.918 10 3 50 10 12
						2					2.918 10 3 50 10 12
	f												2											2.406 105 Гц.


	À min				2					2.918 10 3 150 10 12
					2					2.918 10 3 150 10 12
Емкость связи контура ВЦ с антенной, обеспечивающей допустимую
расстройку (3.36)

																						60 10 12 0.11
					C				Ñ				d		ý		10 10					60 10 12 0.11							20.98 10 12
	C											min			ý																	Ф,
	C																															Ф,
	ñâ À f							À				3 Ñ											3 50 10-12
												3 Ñ											3 50 10-12
													À
где СА			50 10 12						150 10 12									100 10 12 Ф;
где СА									2									100 10 12 Ф;
									2
Ñ		10 11						50 10 12 60 10 12													Ф;
min
				150 10 12 50 10 12
Ñ																		50 10 12 Ф.
Ñ																		50 10 12 Ф.
	À								2
									2
Величина								емкости								связи				не					должна			превышать				величины
Cñâ À f	20.98							пФ, поэтому выбираем первоначальное значение, равное
Cñâ À f	10 пФ.
7. Выбор коэффициента связи контура ВЦ с антенной из следующих
условий (3.27) :
kñâ À kê		0.4 ;						kñâ À kñâ. À çåðê											0.343;						kñâ À kñâ À f 0.18 .

Выбираем минимальное значение kсв А kсв А f 0.18 .

116

8. Расчет подстроечного конденсатора контура ВЦ (3.37).

				C C C m2 C m2		C
		ï ñõ ì			À À âõ çåðê âõ
			37.13 5 0.12		100 0.0952	115 30.1 пФ,
где m	Ññâ À		10	0.1;
где m				0.1;
À	ÑÀ	100
	ÑÀ	100

Cм 5 пФ.

9. Коэффициент связи между контурной катушкой ВЦ и последующим каскадом, обеспечивающий расчетное значение коэффициента вклю-

чения mâõ çåðê (3.38)

												1.904 10 4
	k	m				L		0.095				1.904 10 4			0.23 ,
	k	m						0.095							0.23 ,
	âõ çåðê	âõ çåðê				L						3.233 10 5
						L						3.233 10 5
					ñâ âõ
где L					1									32.33 10 6 Гн.


ñâ âõ									2
ñâ âõ	2 1.68 10		6	0.465			10	6		115	10		12
			6					6					12

10. Резонансный коэффициент передачи входной цепи с комбинированной связью с антенной на краях диапазона принимаемых частот производится по формуле, приведенной в (3.39).

Для частоты 500 кГц:

	0.095				2	0.5		6		2		4		11
K0 ÂÖ		4					10				1.904 10		10
K0 ÂÖ	0.11	4					10				1.904 10		10
	0.11

				1.904 10 4
	0.18			1.904 10 4

					2.918 10				3
									3
											0.146 .
			0.5 106 2								0.146 .
	1		0.5 106 2

		1.22 0.5 106 2
		1.22 0.5 106 2

Для частоты 1.68 МГц:

K0 ÂÖ 0.0950.11 4 2 1.68 106 2 1.904 10 4 10 11



			1.904 10 4
0.18
			2.918 10 3
			2.918 10 3
						0.225 .
		0.5 106		2		0.225 .
				2
1

					2
					2

	1.22 1.68 106

Анализ неравномерности резонансного коэффициента передачи ВЦ показывает достаточно малое значение. При необходимости уменьшения неравномерности, необходимо уменьшить величину емкости связи контура

117

ВЦ с антенной и вновь произвести расчет электрической принципиальной схемы.

Расчет избирательных свойств по дополнительным каналам приема ВЦ с комбинированной связью с антенной определяется выражением для одноконтурной входной цепи (3.20). После оценки и анализа избирательных свойств расчет ВЦ считается оконченным.

3.2.6 Расчет диапазонной входной цепи с магнитной антенной

Входные цепи с магнитной антенной в основном используются в радиоприемных устройствах звукового вещания в ДВ- и СВ-, значительно реже в КВ- и УКВ-диапазонах. Размеры и конструкция магнитной антенны определяются группой сложности приемника, его конструктивными размерами и представляют собой ферритовый стержень, имеющий круглую или прямоугольную форму. Свойства прямоугольного стрежня аналогичны свойствам круглого стержня с эквивалентным диаметром

d		2	hc	,	(3.40)
	0

где h и c — высота и ширина прямоугольного стрежня соответственно.

Конструкция магнитной антенны представляет собой стержень, на котором размещены каркасы с катушки входного контура и связи с последующим каскадом радиоприемника (рис. 3.16).

Контурная катушка

x		l/2
x


a	l	Катушка связи

Ферритовый стержень

Рис. 3.16 — Конструкция магнитной антенны

Исходными данными для расчета элементов входной цепи с магнитной антенной являются: индуктивность контура L (либо параметры элемента настройки, необходимые для ее расчета), выходная проводимость, а также величина эквивалентного затухания dЭР нагруженного контура входной цепи. Эквивалентное

118

затухание контура входной цепи характеризует избирательность приемника по дополнительным каналам приема.

Порядок расчета входной цепи с магнитной антенной начинается с выбора величины магнитной проницаемости ферромагнитного материала (табл. 3.12) и геометрических размеров (табл. 3.13). Окончательно марка феррита уточняется по данным в приложении (Приложение 8). При выборе антенны необходимо учитывать, что эффективность антенны растет с увеличением отношения длины стержня к его диаметру и площади его сечения. Однако размеры стержня могут быть ограничены конструктивными характеристиками радиоприемного устройства.

Таблица 3.12 — Выбор величины магнитной проницаемости ферромагнитного материала

Диапазон частот, МГц	Магнитная проницаемость, 0
Менее 0,5	2000…1000
0,5…2	1000…400
2…30	400…100
Более 30	50…10

Таблица 3.13 — Геометрические размеры магнитных антенн

Диаметр d0 или сечение h x c стержня, мм	Длина стержня l, мм
8	80; 100; 125; 140; 160; 200
10	200
4 х 6	80; 100; 125
3 х 20	100, 125

По известному соотношению l/d0 определяется значение действующей магнитной проницаемости выбранного ферритового стержня.

Таблица 3.14 — Таблица расчета действующей магнитной проницаемости

l / d0		Действующая магнитная проницаемость при 0
l / d0	8		10	100	Не менее 200
	8		10	100	Не менее 200
1	2,25		3,0	3,2	3,5
2	3,6		4,6	6,5	8,0
3	3,85		6,0	10	12
4	4,2		6,7	15	18
5	4,35		7,2	20	24
6	4,5		7,8	25	31
8	4,7		8,3	34	37
10	4,8		9,4	41	63
15	4,85		9,4	52	78
20	4,9		9,6	60	95

119

Количество витков контурной катушки рассчитывается по формуле

где L — индуктивность контурной катушки, мкГн; D — диаметр намотки контурной катушки, см;

Ä — действующая магнитная проницаемость сердечника;

L/ — коэффициент, зависящий от удлинения сердечника;

mL — коэффициент, зависящий от отношения длины намотки а к длине стержня l;

PL — коэффициент, учитывающий смещение центра катушки относительно середины стержня;

d		0	2
qL			.	(3.42)
	D

Коэффициенты L/, mL, PL, необходимые для расчета числа витков контурной катушки, определяются по графикам, представленным на рисунках (рис. 3.17) — (рис. 3.19).

0,008	L/
0,008
0,006
0,004
0,002
0	4	8	12	l / d0

Рис. 3.17 — Зависимость коэффициента пропорциональности от отношения длины стержня к его диаметру

ml
0,6
0,4
0,2
0	0,2	0,4	0,6	а / l

Рис. 3.18 — Зависимость коэффициента пропорциональности от относительной длины намотки катушки

			120
pl
0,6
0,4
0,2
0	0,1	0,2	0,3	0,4	x / l

Рис. 3.19 — Зависимость коэффициента пропорциональности от относительного смещения катушки

При разработке конструкции катушки необходимо учесть, что длина катушки составляет 0,2, ее смещение относительно середины стержня (для обеспечения подстройки индуктивности перемещением катушки вдоль стержня) 0,2…0,3 от длины стержня.

Диаметр намотки D, во избежание увеличения собственной емкости катушки и диэлектрических потерь в ферритовом материале, должен быть примерно в 1,1 раза больше диаметра стержня d0. Для обеспечения этого условия необходимо выбрать требуемый диаметр каркаса катушки. Индуктивность катушки связи характеризуется необходимым коэффициентом трансформации

m	LСВ	.	(3.43)

	L

Коэффициент трансформации m выбирается из условия заданной избирательности (в диапазоне ДВ и СВ) или минимума коэффициента шума входной цепи (в диапазонах КВ и менее длин волн). Расчет производится на минимальной частоте диапазона рабочих частот.

Расчет индуктивности связи по критерию минимума коэффициента шума определяется выражением

LÑÂ	Rã. î ï ò d		,	(3.44)
	2 f	k2

	0 min

где LСВ — индуктивность катушки связи, мкГн; f0 min — минимальная частота диапазона;

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 / 2812 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
05.02.20231.35 Mб20Радиомонтажные мастерские..pdf
#
05.02.20232.29 Mб39Радионавигационные системы. Лабораторный практикум.pdf
#
05.02.20231.4 Mб37Радионавигационные системы. Практикум.pdf
#
05.02.20231.21 Mб43Радионавигационные системы..pdf
#
05.02.20231.36 Mб44Радиоприемные устройства.-1.pdf
#
05.02.20239.65 Mб139Радиоприемные устройства.-2.pdf
#
05.02.20231.42 Mб48Радиоприемные устройства.-3.pdf
#
05.02.20231.58 Mб39Радиоприемные устройства.-4.pdf
#
05.02.202360.52 Mб108Радиоприемные устройства..pdf
#
05.02.2023398.37 Кб33Радиопрозрачные материалы и обтекатели..pdf
#
05.02.2023848.11 Кб44Радиосвязь на основе шумоподобных сигналов (часть 1)..pdf