Контура с антенной

 

В рассматриваемом случае (рис. 1.5, в) можно пренебречь активным сопротивлением антенны по сравнению с ее реактивным сопротивлением, так как в УПиОС с переменной настройкой антенные цепи не настраиваются. Кроме того, обычно L _А << L _св. Тогда

, (1.28)

где – собственная частота антенной цепи.

Подставляя (1.28) в (1.8) и учитывая известное соотношение для коэффициента связи между двумя катушками (рис. 1.5, в), имеем

. (1.29)

после элементарных преобразований получаем

, (1.30)

где f _А– резонансная частота антенной цепи.

Полагая эквивалентную добротность контура постоянной, что допустимо при K _д £ 3, т. е. в реально существующих случаях, оценим зависимость резонансного коэффициента передачи входной цепи от частоты в пределах диапазона.

При f _А > f _сmax(режим укороченной антенны) собственная резонансная частота антенной цепи бывает больше максимальной частоты рабочего диапазона. В этом случае в соответствии с (1.30) значение K_{u 0}пропорционально . Это объясняется следующим образом. Согласно (1.28), для данного случая в диапазоне рабочих частот полное сопротивление антенной цепи уменьшается обратно пропорционально частоте (рис. 1.9, а). Эквивалентная проводимость входного контура в диапазоне рабочих частот при g = const изменяется так же обратно пропорционально частоте.

При f _сmin < f _А < f _сmaxполное сопротивление антенной цепи, согласно (1.28), имеет резко выраженный минимум на частоте f _с = f _А, соответствующий резонансным свойствам антенной цепи. На рис. 1.9, б представлена зависимость резонансного коэффициента передачи K_{u 0}от частоты. Неравномерность этой зависимости тем больше, чем меньше эквивалентное затухание антенной цепи.

При f _А < f _{с min}(режим удлиненной антенны), согласно (1.28), полное сопротивление антенной цепи в диапазоне рабочих частот прямо пропорционально частоте. Это компенсирует обратную зависимость эквивалентной проводимости входного контура от частоты и позволяет получить высокую степень постоянства резонансного коэффициента передачи в диапазоне рабочих частот (рис. 1.9, в). Указанное достоинство в полной мере реализовать достаточно трудно, так как режим удлиненной антенны обеспечивается при большой величине индуктивности L _св, а ее увеличение приводит к снижению значения K_{u 0}.

K

u

K

u

A

Z

¢

A

Z

¢

f

c

min

f

c

max

f

A

f

c

min

f

c

max

f

A

K

u

f

c

min

A

Z

¢

а

б

в

f

c

max

f

A

f

c

f

c

f

c

Рис. 1.9. Зависимость резонансного коэффициента передачи
от частоты настройки при индуктивной связи

 

f c

f A2

Ku 0

Ku 0 min

Ku 0 max

f A1

f A<< f cmin

f A1

f A2

f c min

f c max

Рис. 1.10. Зависимости резонансного коэффициента передачи от частоты
настройки при индуктивной связи в режиме удлиненной антенны

 

В режиме удлиненной антенны на частотах вблизи f _{с min}наблюдается увеличение величины резонансного коэффициента передачи за счет приближения к частоте резонанса антенной цепи. При увеличении частоты f _Аот f _А1до f _А2растет величина резонансного коэффициента передачи (рис. 1.10) и вместе с тем возрастает степень его неравномерности, которую условно можно определить отношением при f _сmin £ f _с £ f _сmax.

Неравномерность коэффициента передачи зависит от коэффициента удлинения и коэффициента перекрытия диапазона K _дравно

. (1.31)

Эту зависимость удобно представить в виде

. (1.32)

Для K _д = 3 зависимость (1.32) представлена в табл. 1.1.

 

Таблица 1.1

 

k уд				1,2
H уд	1,1	1,3	1,9	3,0

 

Определим оптимальное значение коэффициента включения антенной цепи в контур входной цепи. Для этого подставим в (1.10) значение (рис. 1.5, в) и, с учетом (1.28), получим

. (1.33)

Отсюда, учитывая (1.29), имеем

, (1.34)

где d' = (G ₂ + g)w L – затухание контура входной цепи с учетом шунтирования его входной проводимостью первого каскада; – эквивалентное затухание полной антенной цепи.

Из формулы (1.34) следует, что даже при постоянных величинах d' и d'_Aоптимальный коэффициент связи существенно зависит от частоты, особенно при f _А > f _{с max}. Для случая f _А < f _{с min}эта зависимость выражена слабее, что также способствует наибольшему распространению на практике случая f _А < f _{с min}. Обычно выбирают f _А» (0,5–0,7) f _{с min}.