Входные цепи на полосковых линиях

В диапазоне СВЧ широко применяются полосковые линии передачи, представляющие собой металлические плоские проводники (полоски определенных размеров и формы), расположенные на диэлектрике (подложке).

Рис.4. 19

Различают несимметричные (1), симметричные (2), щелевые (3) и компланарные (4) полосковые линии (Рис. 4.19).

Симметричные полосковые линии имеют хорошую экранировку. На рисунке 4.20 показан пример выполнения входной цени на полосковых линиях. Колебательный контур образован емкостью С и индуктивностью замкнутого отрезка полосковой линии.

Длину полосковой линии и расстояние ₁, от точки подключения ан­тенного фидера до короткозамкнутого конца подсчитывается по тем же формулам, что и для коаксиальных линий.

Рис.4. 20

Многозвенные полосковые фильтры СВЧ удобнее реализовать в инте­гральном исполнении на параллельно-связанных короткозамкнутых или разомкнутых отрезков полосковых линий. К недостаткам подобных фильтров можно отнести заметные потери в полосе пропускания, невысокую предельную селективность, сложность реализации узких полос пропускания.

Во многом устранить отмеченные недостатки удается во входных цепях, использующие полосовые фильтры на основе более компактной многопроводной структуры.

Примеры реализации таких структур показаны на рисунке 4.21. На рисунке показаны фильтры решетчатого (а) и гребенчатого (б) типов.

Рис.4. 21

Особенностью этих структур полосовых фильтров является формирование в них частотных областей с бесконечным затуханием вблизи полосы

пропускания. Это позволяет обеспечить заданную селективность, например, по зеркальному каналу при меньшем числе резонаторов в фильтре и тем самым уменьшить потери в его полосе пропускания.

Входные цепи на объемных резонаторах

В диапазоне сантиметровых и более коротких волн наряду с полосковыми линиями находят применение в качестве избирательных систем входных цепей объемные резонаторы, представляющие собой замкнутый объем прямоугольной или цилиндрической формы. Резонатор выполняется из хорошо проводящего материала, внутренние стенки которого полируются.

Размеры резонатора определяются длиной волны и диапазоном пере стройки входной цепи. Связь резонатора с входным и выходным волноводами осуществляется с помощью диафрагм, от размера и конфигурации отверстий которых зависит степень связи. Перестройка в небольших размерах осуществляется за счет введения (завинчивания) зондов или изменения длины резонатора.

Добротность таких резонаторов составляет несколько тысяч.

К достоинствам таких систем следует отнести:

- полную экранировку поля внутри резонатора,

- сравнительную простоту изготовления резонатора.

Основным недостатком таких резонаторов является значительная масса и стоимость резонатора.

Входные устройства приемников декаметровых и более длинных волн

В этом диапазоне требования большого коэффициента передачи не имеет особого значения, т.к. достижимая чувствительность не зависит от коэффициента передачи по напряжению входной цепи. Это объясняется тем, что чувствительность приемников рассматриваемого диапазона обычно ограничивается не внутренними шумами, а внешним помехами, которые передаются входной цепью наравне с полезными сигналами так, что соотношение сигнал/шум от коэффициента передачи входной цепи не зависит.

По этой причине обычно жертвуют величиной коэффициента псредачи ради наилучшего удовлетворения наиболее важных для рассматриваемых приемников требований:

- высокой избирательности, необходимой вследствие наличия большого числа передатчиков, создающих помехи на опасных частотах и на меньших расстояниях;

- диапазонности - способности работать с требуемыми показателями при настройке на любую частоту диапазона;

- работы от ненастроенных антенн, что вызвано желанием исключить из органов управления приемником ручку настройки антенны;

- способности работать от различных антенн, имеющих разброс параметров.

Цепь антенны при наличии в ней реактивности (которая неизбежна при расстроенной антенне) вносит в контур входной цепи как активную, так и реактивную проводимость. Активная вносимая проводимость ухудшает избирательные свойства входного устройства. Вносимая реактивная проводимость сдвигает резонансную частоту контура. Этот сдвиг создает значительные затруднения, так как в современных приемниках роторы переменных конденсаторов различных контуров насаживаются на одну общую ось, которая поворачивается единственной ручкой настройки. Сдвиг резонансной частоты входного контура приводит к тому, что точная настройка входного контура и точная настройка остальных контуров не совпадают. Каким-либо образом раз и навсегда скомпенсировать этот сдвиг нельзя, так как он меняется при разбросе параметров антенны.

Для получения требуемой избирательности и умеренного сдвига настройки приходится ослаблять связь контура входного устройства с антенной, что характерно для рассматриваемых входных устройств.