§ 2.6. Расчет реальной чувствительности радиоприемного устройства

Будем считать требуемое отношение сигнал/шум на выходе линейной части приемника заданным:

(2.60)

Источником сигнала является антенна с параметрами R\, Гд. Сигнал — гармоническое колебание частоты /₀. Поскольку источник сигнала имеет реальную шумовую температуру Га, воспользуемся понятием интегрального реального коэффициента шума, записав

Отсюда искомая реальная чувствительность приемника в единицах напряжения

Здесь Г„ — шумовая температура приемника (ранее для четырехполюсника — Т_ч).

Часто реальную чувствительность оценивают в единицах мощности, передаваемой генератором с ЭДС Е_ср на вход приемника в режиме согласования (7?а = /?_вх, Х_А = —Х_вх):

Как видно, в этом частном случа» ^вц = 1/(4/? д). Реальную чувстви тельность можно оценивать и в едини, цах энергии (по удельной мощносп на единицу полосы):

Эту величину иногда оценивают i единицах kT₀ = 4 • 10~²¹ Вт/Гц, го воря, что чувствительность равнг а (К_ш + t_A — 1) единиц «ка-те-ноль» Здесь /д = Т\/Т₀ — относительная шумовая температура антенны.

Узлы

радиоприемных устройств

Глава 3

ВХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА

§ 3.1. Входные цепи

Входной цепью радиоприемного устройства называют цепь, связывающую антенно-фидерное устройство с первым каскадом усиления или преобразования радиосигнала. Основное ее назначение — предварительная частотная селекция принимаемого сигнала от помех, ухудшающих реальную чувствительность радиоприемного устройства. Структура входной цепи существенно зависит от назначения и условий работы радиоприемника и представляет собой пассивный частотно-избирательный четырехполюсник.

В общем случае приемная антенна может быть представлена в виде эквивалентного активного двухполюсника, содержащего либо генератор ЭДС £\ с внутренним сопротивлением Z_A, либо генератор тока /_д с внутренней проводимостью Уд. Параметры эквивалентных схем связаны между собой соотношениями /д = EJZa = = £_АУд, Уд = 1/2_А.

Выходное сопротивление антенны Z_A, в соответствии с теоремой взаимности, совпадает с сопротивлением, которым характеризуется данная антенна в режиме излучения электро-

магнитных колебаний. Величина ЭДС эквивалентного генератора, например, для диапазона умеренно высоких частот, связана с напряженностью электрического поля Е в месте приема выражением £_д = h_RE, где Л_д — действующая высота антенны.

Поскольку антенна является цепью с распределенными параметрами, ее внутреннее сопротивление Z.\ достаточно сложно зависит от частоты. Однако в ряде случаев эквивалентная схема замещения Z_A может быть существенно упрощена. Так, например, если размеры антенны малы по сравнению с длиной волны принимаемого излучения, то сопротивление Z_A складывается из сопротивлений элементов последовательного колебательного контура (рис. 3.1). На более длинных волнах, когда влиянием L\, R\ можно пренебречь, получаем эквивалентную схему антенны, содержащую последовательно включенные £д и С_А. Антенны, имеющие такие эквивалентные схемы, обычно используются в диапазонных приемниках умеренно высоких частот и называются ненастроенными. В диапазоне СВЧ применяются антенны, настроенные на среднюю частоту принимаемых сигналов, поэтому их эквивалентная схема может быть представлена в ви-

де последовательного соединения Е_А и /?_А. Важным параметром антенны в данном случае является номинальная мощность сигнала в антенне, определяемая по формулам Р \ _ном — = £Д/4Л_А, Ра ном = /I/4G_A.

Основными качественными показателями входной цепи являются: