12. Анализ входной цепи с одиночным колебательным контуром при связи с настроенной антенной

На рисунке 2.12 приведена принципиальная схема одноконтурной входной цепи с трансформаторной связью с антенной.

Рисунок 2.12 – Одноконтурная входная цепь с трансформаторной связью с антенной

Определим коэффициент передачи входной цепи при связи с настроенной антенной. Согласно (2.1) коэффициент передачи входной цепи равен произведению коэффициента антенной связи на коэффициент передачи колебательного контура . Для определения коэффициента антенной связи обратимся к эквивалентной схеме рисунка 2.13, где -сопротивление антенны, - взаимная индуктивность контурной катушки и катушки связи, - ЭДС, вносимая в контур из антенны, равная напряжению холостого хода между точками 1 и 2.

Рисунок 2.13 – Эквивалентная схема для определения коэффициента антенной связи

Выразим ЭДС, вносимую в контур, через ЭДС в антенне

.

Найдем комплексный коэффициент антенной связи и его модуль

. (2.13)

Определим сопротивление, вносимое в контур из антенны

.

Резистивная составляющая этого сопротивления равна

.

Из последнего соотношения видно, что сопротивление, вносимое в контур из антенны, прямо пропорционально сопротивлению антенны и квадрату коэффициента антенной связи.

Затухание, вносимое в контур из антенны, равно

(2.14)

Определим коэффициент передачи входной цепи

.

Из последнего соотношения следует, что при увеличении коэффициента антенной связи коэффициент передачи входной цепи сначала увеличивается, а затем начинает уменьшаться из-за увеличения затухания, вносимого в контур из антенны.

Оптимальный коэффициент антенной связи, при котором коэффициент передачи входной цепи максимален, равен

(2.15)

При оптимальном коэффициенте передачи имеет место режим согласования на входе приемника: затухание, вносимое в контур из антенны, равно половине его эквивалентного затухания.

Максимальный коэффициент передачи входной цепи определяется следующим соотношением

(2.16)

Для определения оптимального коэффициента связи приравняем из (2.15) и из (2.13) при M = M_opt и учтем, что

или

.

Минимальное значение оптимального коэффициента связи получается при максимуме дроби , который имеет место, если . При выполнении последнего условия минимальное значение оптимального коэффициента связи равно

. (2.17)

Из условия максимума дроби находим индуктивность связи, при которой обеспечивается режим согласования на входе приемника

13. Назначение, классификация и требования к резонансным усилителям. Варианты схем резонансных усилителей.

Резонансные усилители предназначены для обеспечения необходимых усиления и частотной селективности радиоприемника.

Классификация резонансных усилителей:

• по принципу и особенностям процесса усиления

1.Усилители на невзаимных усилительных элементах с прохождением сигнала в

одном направлении,

2. Регенеративные,

3. Сверхрегенеративные,

4. Параметрические,

5. Квантовые

• по виду усилительных элементов

1. Транзисторные,

2. Диодные,

3. Интегральные

• по виду селективных цепей

1. С одиночным колебательным контуром,

2. С полосовым фильтром

• по способу настройки

1. С переменной настройкой в диапазоне частот,

2. С фиксированной настройкой

• по применению в радиоприемнике

1. Усилители радиочастоты,

2. Усилители промежуточной частоты.

Сформулируем требования к усилителям радиочастоты и усилителям промежуточной частоты.

Требования к УРЧ:

1. Усиление, достаточное для получения заданного отношения сигнал-шум на входе

преобразователя частоты,

2. Низкий коэффициент шума,

3. Высокая линейность усиления,

4. Селективность по побочным каналам приема,

5. Простота и конструктивная надежность перестройки в диапазоне частот.

Требования к УПЧ:

1. Высокое устойчивое усиление,

2. Низкий коэффициент шума (в приемниках без УРЧ и диодными преобразователями

частоты),

3. Высокая селективность по соседнему каналу приема, т.е. при сравнительно малых

расстройках относительно частоты принимаемого сигнала,

4. Малые линейные и нелинейные искажения.

На рисунке 3.1 приведена схема одноконтурного резонансного усилителя на полевом транзисторе с изолированным затвором и n-каналом. Резистор R_и в цепи истока обеспечивает автоматическое смещение рабочей точки за счет протекания через него постоянной составляющей тока истока. Это напряжение через резистор в цепи затвора R_з поступает на затвор. Конденсатор C_и устраняет отрицательную обратную связь по переменному току. Колебательный контур состоит из индуктивности, емкости настроечного конденсатора С_н и емкости подстроечного конденсатора С_п. Контур частично включен в коллекторную цепь транзистора (трансформаторное включение с коэффициентом включения p₁) и частично подключен к входу следующего каскада (автотрансформаторное включение с коэффициентом включения p₂). Постоянное напряжение подается в цепь стока через фильтр R_ф, С_ф. Конденсатор С_р –разделительный. Данный каскад является типичным усилителем радиочастоты.

Рисунок 3.1 - Транзисторный резонансный усилитель с одиночным колебательным