книги из ГПНТБ / Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие

Преобразователь состоит из смесителя и гетеродина. Гете­

лебаний, имеющих разные частоты, образуются биения, ча­ стота которых равна разности частот сигнала и гетеродина.

ливает напряжение промежуточной частоты до величины, не­ обходимой для нормальной работы детектора. Вторым важ ­ ным назначением У П Ч является дальнейшая избирательность

ла одновременно перестраивается частота гетеродина, причем разность между частотами fc и fr остается неизменной.

Постоянная настройка контура У П Ч позволяет иметь боль­ шое число каскадов, не склонных к самовозбуждению. Пони­ жение частоты сигнала вызывает усиление отдельного каска­ да промежуточной частоты по сравнению с каскадом У В Ч . С выхода У П Ч усиленный сигнал fnp (ие) поступает на вход де­ тектора. Остальные элементы схемы аналогичны рассмотрен­ ным в приемнике прямого усиления.

2 4 0

Д о с т о и н с т в а с у п е р г е т е р о д и н н о г о п р и е м ни-

ка:

—высокая избирательность при малой степени частотных искажений;

—большое и достаточно равномерное усиление по всему диапазону частот.

Н е д о с т а т к и :

—наличие зеркальной помехи;

—сложность устройства.

В.Особенности приемников сверхвысоких частот (СВЧ)

1.Радиоприемник должен нормально работать на фикси­ рованной частоте или в узком поддиапазоне сверхвысоких ча­ стот.

2.Обеспечивать прием без искажений импульсных сигна­ лов преимущественно прямоугольной формы с определенной длительностью и частотой повторения импульсов.

3.Иметь возможно большую чувствительность, то есть принимать очень слабые сигналы, отраженные от объектов. Чем выше чувствительность приемника, тем больше макси­ мальная дальность действия радиолокационной станции.

В приемниках С В Ч применяются колебательные системы с распределенными параметрами (отрезки коаксиальных ли­ ний и объемные резонаторы), так как с повышением частоты габариты катушек индуктивности уменьшаются и на частотах свыше 300 М гц оказываются конструктивно невыполнимыми. Кроме того, с повышением частоты, вследствие роста актив­ ного сопротивления проводников (из-за поверхностного эф­ фекта), быстро падает добротность колебательных систем с

нимы из-за соизмеримости времени .пролета электронов с пе­ риодом входных колебаний, больших значений междуэлектродных емкостей и индуктивностей выводов электродов, а также больших диэлектрических потерь. Поэтому в У В Ч ра­ диолокационных приемников используют лампы маячкового типа, лампы бегущей волны (ЛБВ) и др.

241

П о л о с а п р о п у с к а н и я р а д и о л о к а ц и о н н о г о п р и е м н и к а

Необходимая полоса пропускания приемника определяет­ ся спектром частот, излучаемым импульсным передатчиком радиолокационной станции, и допустимым уровнем внутриприемных шумов. Для неискаженного усиления импульсов необходимо равномерно усиливать все его гармонические со­ ставляющие — полоса пропускания его должна быть беско­ нечно широкой. Однако чем шире полоса пропускания, тем больше уровень шумов (уровень шумов приемника пропор­

ционален У (2 Af), меньше отношение - jy - . Это снижает реаль­

При оптимальной полосе пропускания импульсы искажаются в допустимых пределах.

Вы в о д ы

1.Радиоприемник — один из основных элементов радиоло­ кационной станции и станции связи. От качества его работы зависит надежность обнаружения целей и надежность радио­ связи.

2.Основные помехи радиоприему: в диапазоне длинных,

2 42

4. Приемники прямого усиления используют в тех случа­ ях, когда не требуется большой чувствительности, большой избирательности и малых частотных искажений.

§ 5.3. Входные цепи приемников А. Общие сведения

В х о д н о й ц е п ь ю называются элементы схемы прием­ ника, связывающие приемную антенну с входом его первого каскада.

Основная задача входной цепи — максимальное использо­ вание энергии принимаемого сигнала. На выходе входной це­ пи выделяется напряжение полезного сигнала из множества сигналов, воздействующих на приемную антенну, и передает­ ся на управляющую сетку первого каскада усилителя высо­

цепи называется отношение напряжения на участке сетка-ка­

полоса пропускания, тем лучше избирательность, а следова­ тельно больше коэффициент передачи (рис. 5 .9).

Вприемниках связи основная задача входной цепи — по­ лучение хорошей частотной избирательности сигналов.

Врадиолокационных приемниках при помощи входной цепи стремятся достигнуть наибольшего превышения напря-

жения сигнала над напряжением внутренних шумов

вследствие чего повышается чувствительность приемника.

243

Рис. 5. 9. Резонансные характеристики входной цепи, имеющие различные полосы пропускания.

трической связи между ними, взаимно влияют друг на друга. В современных приемниках входной контур настраивают одновременно с контурами усилителя высокой частоты (УВЧ) и гетеродина. Поэтому для уменьшения расстройки входного контура при изменении параметров антенной цепи связь его с антенной выбирают слабой. В результате этого коэффициент передачи напряжения входной цепи сравнительно невелик,

практически К = 5-М 0.

Б.Входная цепь с автотрансформаторной связью

Врадиолокационных станциях метровых волн, а также в

244

Энергия от антенны к входному контуру передается с по­ мощью коаксиального кабеля, который автотрансформаторно соединяется с катушкой индуктивности входного контура (центральная жила соединена с катушкой, а оплетка зазем­ лена, рис. 5. 11). Антенный фидер (коаксиальный кабель) несимметричен по отношению к земле, поэтому и входная цепь приемника несимметрична.

Для получения в антенном фидере бегущей волны входное сопротивление (RBX) между точками а н б должно быть активным и иметь величину, равную волновому сопротивле­ нию фидера (рф). При этом условии во входной контур при-

245

Рис. 5. 11. Несимметричная входная цепь с автотрансформа­ торной связью: а — принципиальная схема; б — эквивалентная схема для условия согласования.

емника от антенны передается наибольшее количество высо­ кочастотной энергии и напряжение сигнала на сетке первой лампы максимально. Чтобы входное сопротивление приемни­ ка было активным, контур входной цепи настраивают на ча­ стоту принимаемых колебаний (изменением L или С ) . Тогда

тенны.

В метровом диапазоне волн активное сопротивление RBX усилителя весьма мало, поэтому Z Kpe3~ R вхСледовательно, входное сопротивление приемника

Условие согласования RBX приемника с рф выполняется, если

246

Эта формула удобна для практики, так как в метровом диа­ пазоне волн катушка входного контура имеет мало витков

напряжения входной цепи получается максимально возмож­ ным:

где С к — емкость контура ( С к = С + С вх + Смонт + С к а т ) ;

чительную часть емкости контура входной цепи. Поэтому при смене лампы контур заметно расстраивается, так как вход­ ные емкости отдельных ламп могут отличаться на 10—20%. Кроме того, небольшое R BX усилителя, подключенное парал­ лельно всему контуру, сильно шунтирует его, ухудшая частот­ ную избирательность входной цепи. Для уменьшения влияния смены ламп на настройку входного контура и повышения добротности его часто применяют неполное включение конту­ ра в цепь сетки (рис. 5. 12). В данной схеме напряжение ug снимают с контура частично. В случае выполнения условий согласования коэффициент передачи напряжения остается неизменным, так как при неполном включении контура в цепь сетки шунтирующее действие лампы значительно ослабляется и напряжение ик заметно возрастает.

Практически выполнение входной цепи с неполным вклю­ чением контура в цепь сетки лампы возможно только при на-

247

Рис. 5. 12. Несимметричная входная цепь с неполным включе­ нием контура в цепь сетки.

Рис. 5.13. Входная цепь без конденсатора (Сх).

вижного сердечника из ферромагнитного или диамагнитногоматериалов (карбонильное железо, альсифер, латунь и др.).

§ 5.4. Усилители высокой частоты (У В Ч )

Полезный сигнал, выделенный входной цепью, поступает' на управляющую сетку каскада У В Ч .

248

У В Ч предназначен для усиления полезного сигнала высо­ кой частоты, выделенного вводной цепью, а также для улуч­ шения чувствительности и избирательности приемника. Чтобы У В Ч имел избирательные свойства, в качестве нагрузки в его

ров усилителя осуществляется обычно при помощи конденса­ торов переменной емкости. У В Ч чаще состоит из 1—2 каска­ дов усиления. На сверхвысоких частотах в качестве УВЧ .при ­

С о с т а в с х е м ы и н а з н а ч е н и е ее э л е м е н т о в :

1.Электронная лампа — служит для преобразования энер­ гии постоянного тока в энергию в. ч. колебаний.

2.Lk, C k —-контур, настроенный на частоту усиливаемых сигналов. Служит для выделения полезных сигналов.

Рис. 5. 14. Резонансный усилитель с полным включением кон­ тура в анодную цепь.

249