Входные цепи приемника с настроенной антенной

 

При выборе связи контура с антенной надо учитывать следующее. При настроенных антеннах, параметры которых в эксплуатации мало меняются, можно применять сильную связь контура с антенной. Это обеспечивает большой коэффициент передачи входной цепи. Наибольший коэффициент передачи достигается при согласовании входной цепи с антенной.

Согласование обеспечивает режим бегущей волны в фидерной линии, соединяющей входную цепь приемника с настроенной ан­тенной, и применяется при профессиональном радиоприеме на ма­гистральных линиях связи в диапазоне KB, при приеме на метровых волнах, а также в специальных приемных устройствах СВ и ДВ диапазона.

 

Рисунок 4 – Схема входной цепи с индуктивной (трансформаторной) связью с на­строенной антенной

 

При работе с настроенными антеннами наиболее распростране­ны следующие виды связи входной цепи с антенной: трансформа­торная (см. рисунок 4), автотрансформаторная (см. рисунок 5) и внутриемкостная (с последовательной индуктивностью рисунок 6). Первый вид используется при симметричном фидере, осталь­ные два — при несимметричном.

Трансформаторная связь применяется на частотах не выше 150 МГц, так как на больших частотах трудно получить необходи­мый коэффициент связи между катушками (индуктивности малы, а связь требуется для согласования сильная).

 

Рисунок 5 – Схема входной цепи с индуктивной (автотрансформаторной) связью с настроенной антенной и транзистором	Рисунок 6 – Схема входной цепи с внутриемкостной связью с настроенной антенной и входом УРЧ (схема с по­следовательной индуктивностью)

 

При этом можно про­стыми средствами обеспечить симметричный вход приемника и сог­ласование с фидером при переменной настройке контура. 1-й кас­кад приемника имеет несимметричный вход. Поэтому между катуш­кой L входного контура и катушкой связи L_{CB A} устанавливается простатический экран, который устраняет емкостную связь между ними, приводящую к нарушению симметрии антенной цепи (антенный эффект фидера). Заземление средней точки катушки L_{CB A} позволяет избежать накопления зарядов атмосферного элек­тричества на проводах антенны и фидера, которые создают помехи радиоприему.

При внутриемкостной связи полная емкость контура оказывает­ся меньше, чем при обычном параллельном включении индуктив­ности из-за того, что в этом случае конденсатор контура включен последовательно (а не параллельно) емкости 1-го каскада приемни­ка. Это позволяет настраивать контур на более высокие частоты и улучшает его показатели. Такой вид связи применяется на часто­тах от 200 до 500 МГц и, как правило, используется на фиксиро­ванной частоте с подстройкой индуктивностью.

Остальные виды связи применяются в диапазонных приемниках и в приемниках на фиксированные частоты.

Методика расчета входных цепей для рисунка 5 и рисунка 6.

1. Выбрать полную емкость схемы по таблице 3

 

Т а б л и ц а 3 – Полная емкость в зависимости от частоты

f0, МГц	0,3	0,3—1,5	1,5—6	6—30	30—100	>100
Сс х, пФ	500—300	300—200	200—100	100—50	50—15	<15

 

2. Выбрать собственное затухание контура по таблице 4.

 

Т а б л и ц а 4 – Затухание контура

Диапазон волн	ДВ	СВ	KB	MB
d	0,02—0,0125	0,0125—0,008	0,006—0,005	0,01—0,005

 

3. Вычислить коэффициенты включения фидера m _А и входа УРЧ m_вx для согласования при заданном d_эр контура входной цепи:

; (37)

(38)

где W_ф — волновое сопротивление фидера.

4. Рассчитать емкость контура

С_к = C_сх –C_L– (C_M + С_вх) (39)

где C_L ≈ З пФ — паразитная емкость катушки контура.

5. Найти индуктивность контура

L = 2,53 · 10⁴/ C_сх . (40)

6. Определить индуктивность катушки связи

. (41)

7. Для снижения паразитной емкости между L_CBA И L коэффи­циент связи между ними, обеспечивая согласование, должен быть наименьшим. Вычислить минимальный коэффициент связи, при котором обеспечивается согласование:

. (42)

8. Рассчитать коэффициент пе­редачи напряжения входной цепи

К_0вц = L_ф K_0с (43)

где L_ф — коэффициент передачи фидера, определяемый из рисунка 7по произведению β_ф l_ф (β_Ф — за­тухание в фидере, дБ/м; l _ф — дли­на фидера, м); К_0с —коэффициент передачи входной цепи при согласовании, равный

К_0с = 0,5 .(44)

Рисунок 7 – Зависимость L_ф от β_ф l_ф

 

Затем находят избирательность по дополнительным каналам приема теми же способами, что и для схемы входной цепи с комбинированной связью с антенной и индуктивной связью с транзистором.

Методика расчета входных цепей для рисунка 6.

1. Вычислить коэффициент трансформации, обеспечивающий сог­ласование сопротивления фидера и входного сопротивления УРЧ:

. (45)

2. Выбрать С₂, учитывая, что с ростом С₂ L уменьшается и может стать нереализуемой. Однако с уменьшением С₂ увеличивается вли­яние разброса С_вхна настройку контура входной цепи.

3. Рассчитать С₁

С₁ = (С₂ + С_вх + С_м) / . (46)

4. Рассчитать полную емкость схемы

С_сх = C_L + C₁ (С₂+ С_вх + С_м) / (С₁ + С₂ + C_вх + С_м). (47)

5. Найти индуктивность контура

L = 2,53 · 10⁴/ C_сх (48)

где L измерено в микрогенри, С_сх— в пикофарадах и — в мегагерцах. Если при расчете получим L ≤ 0,05 мкГ, то надо умень­шить С₂ или использовать транзистор с меньшей С_вх.

6. Определить коэффициент передачи в режиме согласования

К_{0 вц} = L _ф К_0с (49)

где L _ф — коэффициент передачи фидера, рассчитываемый так же, как и для входной цепи с трансформаторной связью;

К_0с — коэффицнент передачи собственно входной цепи, при согласовании и при g_K ≈ 0,равный

К_ос ≈0,5 . (50)

7. По рисунку 7 найти L _ф.

8. Вычислить получаемое затухание входного контура

d_э= . (51)

При d_э < d_эp рекомендуется подключать шунтирующее сопро­тивление параллельно С₂, при d_э > d_эp следует увеличить число контуров преселектора.

9. Проверить избирательность по дополнительным каналам при­ема теми же способами, что и для схемы входной цепи с комбинированной связью с антенной и индуктивной связью с транзистором.