Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

и индуктивности

1

Lк = ωо2Сэ .

3.9 Искажения сигналов

Выражение (3.50) можно записать в следующем виде

K = K(ω)e jϕ(ω) ,

где K(ω) - амплитудно-частотная характеристика СЦ; ϕ(ω) = −arctg ξ - фазочастотная характеристика СЦ.

Из рис. 3.19 видно, что в случае реальной цепи высокочастотные составляющие спектра сигнала в верхней и нижней боковых полосах усиливаются в меньшей степени по сравнению с несущим колебанием. В этом случае говорят о неравномерности коэффициента усиления. Искажения такого вида относятся к линейным амплитудно-частотным искажениям, которые оцениваются с помощью коэффициента

M = Kmax , KΩ

где K max - максимальный коэффициент усиления на одной из частот модуляции принимаемого сигнала, KΩ - коэффициент усиления на верхней частоте модуляции.

Амплитудно-частотные искажения отсутствуют, если АЧХ имеет идеальный прямоугольный вид.

Фазо-частотные искажения обусловлены нелинейностью ФЧХ и проявляются в различном времени задержки составляющих спектра полезного сигнала на выходе. Идеальная ФЧХ одиночного контура должна иметь вид прямой линии с постоянный углом наклона

dϕ = const = − 2Q , dω ωO

что для реальной СЦ выполняется в относительно узкой области возле резонансной частоты.

ЛЕКЦИЯ №8. ВХОДНЫЕ ЦЕПИ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

3.10 Общие сведения о ВЦ

Входные цепи (ВЦ) РПУ – это СЦ, предназначенные для передачи сигнала от приемной антенны к входу первого усилительного элемента.

Основными характеристиками ВЦ являются:

1.АЧХ и ФЧХ.

2.Резонансный коэффициент передачи напряжения - отношение выходного напряжения ВЦ на резонансной частоте к э.д.с. сигнала в антенне

68

Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

Kо = Uвых .

eА

3.Коэффициент избирательности по побочным каналам приёма.

4.Коэффициент шума.

5.Рабочий диапазон частот.

6.Зависимости основных характеристик от частоты настройки, т.е. частотная зависимость резонансного коэффициента передачи, избирательных свойств и коэффициента шума.

7.Постоянство показателей ВЦ при изменении параметров антенны и усилительного элемента.

Антенны бывают настроенные и ненастроенные. Внутреннее сопротивление настроенной антенны имеет чисто активный характер на частоте полезного сигнала или на средней частоте некоторого достаточно узкого диапазона частот. Характер внутреннего сопротивления ненастроенной электрической антенны можно оценить с помощью рис. 3.20, где изображена схема так называемого стандартного эквивалента внешней электрической антенны, используемого для проведения метрологических испытаний РПУ в заводских условиях. Как видно из рисунка, полное выходное сопротивление антенны зависит от частоты, поэтому характеристики антенны и ее эквивалентные схемы в различных частотных диапазонах будут неодинаковыми. Эквивалент, представленный на рис. 3.21, соответствует антенне, работающей на относительно низких частотах.

Кроме того, параметры антенны могут изменяться в процессе эксплуатации, как это происходит в случае выдвижной штыревой антенны в переносных РПУ. В связи со сказанным ВЦ должна обеспечивать постоянство и стабильность характеристик колебательных систем, обеспечивающих функции выделения полезного сигнала и подавления сигналов помех. Непосредственное подключение ранее рассмотренных СЦ к антенне нежелательно. Расчет коэффициента включения антенны должен производиться, исходя из допустимого смещения настройки контура СЦ при изменении параметров антенны.

На рис. 3.22 представлены следующие основные схемы ВЦ, используемые РПУ:

с внешнеемкостной связью с антенной (а), с внутриемкостной связью с антенной (б), в автотрансформаторной связью с антенной (в), с индуктивной

69

Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

или трансформаторной связью с антенной (г) и с комбинированной связью с антенной (д).

Рис. 3.22

3.11 Автотрансформаторная ВЦ

RА СА

eА Lк Ск

Рис. 3.23

Для ВЦ, представленной на рис. 3.23 из (3.50) получаем

После преобразований (3.69) можно представить в следующем виде:

где gАвх - активная составляющая полной проводимости антенны на входе ВЦ:

ω2 C2 R

g Авх = 2 А2 А2 ; (3.71) 1 + ω CАR А

70

Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

bАвх - реактивная составляющая полной проводимости антенны на входе

откуда коэффициент включения, обеспечивающий заданную нестабильность частоты настройки из-за внесения в контур емкости антенны, должен удовлетворять условию

71

Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

72

Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

R А << 1/(ωCА ) коэффициент передачи ВЦ на частоте зеркального канала при

ωзк >> ωо из (3.79) не зависит от частоты внеполосного канала и равен

что с учётом (3.84) соответствует коэффициенту частотной избирательности по зеркальному каналу

поэтому в диапазонах ДВ и низкочастотной части СВ следует пользоваться (3.87). В более высокочастотных диапазонах в эквивалентной схеме антенны

необходимо учитывать наличие индуктивности LА ≈ 20 мкГн (рис. 3.18),

например при ω2LАCА >> 1

73

Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

Дальнейшие рассуждения об основных характеристиках рассматриваемой ВЦ зависят от элемента, которым осуществляется настройка на станцию (рис. 3.24).

потери в контуре растут пропорционально частоте. Полоса пропускания

коэффициент передачи пропорционален квадрату частоты настройки (рис. 3.25)

Ко Емкостная настройка

Рис. 3.25

При индуктивной настройке контура волновое сопротивление

1

ρ =

ωоCк

обратно пропорционально частоте настройки, поэтому добротность контура

ρ

Qэ= r

обратно пропорционально квадрату частоты настройки, а полоса F0,707 = fо / Qэ пропорциональна кубу частоты настройки контура.

74

Курочкин А.Е. Конспект лекций. Радиоприемные устройства

Таким образом, при Ск = const из (3.84) следует, что при индуктивной настройке контура ВЦ резонансный коэффициент передачи обратно пропорционален квадрату частоты настройки (рис. 3.26).

На характеристики ВЦ в значительной мере оказывает влияние способ её связи с нагрузкой. Рассмотрим ВЦ с автотрансформаторной связью с антенной и внутриемкостной связью с нагрузкой, изображённую на рис. 3.27.

Ск

Lк

Ссв

Рис. 3.27

Для этой цепи резонансный коэффициент передачи равен

т.е. резонансный коэффициент передачи не зависит от частоты. Происходит это потому, что коэффициент p2 при емкостной настройке обратно пропорционален квадрату частоты:

75