Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 282

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

4. Приемники прямого усиления используют в тех случа­ ях, когда не требуется большой чувствительности, большой избирательности и малых частотных искажений.

§ 5.3. Входные цепи приемников А. Общие сведения

В х о д н о й ц е п ь ю называются элементы схемы прием­ ника, связывающие приемную антенну с входом его первого каскада.

Основная задача входной цепи — максимальное использо­ вание энергии принимаемого сигнала. На выходе входной це­ пи выделяется напряжение полезного сигнала из множества сигналов, воздействующих на приемную антенну, и передает­ ся на управляющую сетку первого каскада усилителя высо­

кой частоты

(У В Ч ). Поэтому входная

цепь должна

иметь:

а)

большой коэффициент передачи напряжения;

 

б)

высокую избирательность.

должен соответство­

Диапазон

настройки

входной цепи

вать рабочему диапазону приемника.

напряжения

входной

К о э ф ф и ц и е н т о м

п е р е д а ч и

цепи называется отношение напряжения на участке сетка-ка­

тод первой лампы

(U gi) к э. д. с., наводимой в антенне полем

полезного

сигнала

(ЕА):

явления

(5-8)

За счет

использования

резонанса коэффициент

передачи входной цепи достигает 10 и больше.

И з б и р а т е л ь н о с т ь ю

входной

цепи называется ее спо­

собность

выделять

напряжение полезного сигнала из всех

приходящих

сигналов различных

частот. Избирательность

зависит от полосы

пропускания входной цепи: чем меньше

полоса пропускания, тем лучше избирательность, а следова­ тельно больше коэффициент передачи (рис. 5 .9).

Вприемниках связи основная задача входной цепи — по­ лучение хорошей частотной избирательности сигналов.

Врадиолокационных приемниках при помощи входной цепи стремятся достигнуть наибольшего превышения напря-

жения сигнала над напряжением внутренних шумов

вследствие чего повышается чувствительность приемника.

243


Рис. 5. 9. Резонансные характеристики входной цепи, имеющие различные полосы пропускания.

Входные цепи классифицируют:

 

а)

по виду колебательной системы, настроенной на часто­

ту принимаемого сигнала;

 

 

б)

по способу связи этой системы с антенной.

В

качестве колебательных

систем во входных цепях при­

меняют как одиночные

контуры, так и различные системы

контуров. Входной контур связан с антенной при помощи:

а)

емкостной связи;

 

 

 

б)

индуктивной;

 

 

 

в)

индуктивно-емкостной;

(рис.

5. 10).

г)

автотрансформаторной

Входной и антенный

контуры,

вследствие наличия элек­

трической связи между ними, взаимно влияют друг на друга. В современных приемниках входной контур настраивают одновременно с контурами усилителя высокой частоты (УВЧ) и гетеродина. Поэтому для уменьшения расстройки входного контура при изменении параметров антенной цепи связь его с антенной выбирают слабой. В результате этого коэффициент передачи напряжения входной цепи сравнительно невелик,

практически К = 5-М 0.

Б.Входная цепь с автотрансформаторной связью

Врадиолокационных станциях метровых волн, а также в

радиостанциях

УК В необходимо создавать режим бегущих

волн в линии,

соединяющей антенну с входом приемника.

244


Рис.

5.10. Входные

устройства: а — с емкостной связью;

б — с

индуктивной;

в — с индуктивно-емкостной; г — с ав­

 

 

тотрансформаторной.

Энергия от антенны к входному контуру передается с по­ мощью коаксиального кабеля, который автотрансформаторно соединяется с катушкой индуктивности входного контура (центральная жила соединена с катушкой, а оплетка зазем­ лена, рис. 5. 11). Антенный фидер (коаксиальный кабель) несимметричен по отношению к земле, поэтому и входная цепь приемника несимметрична.

Для получения в антенном фидере бегущей волны входное сопротивление (RBX) между точками а н б должно быть активным и иметь величину, равную волновому сопротивле­ нию фидера (рф). При этом условии во входной контур при-

245

о

■ 5

Рис. 5. 11. Несимметричная входная цепь с автотрансформа­ торной связью: а — принципиальная схема; б — эквивалентная схема для условия согласования.

емника от антенны передается наибольшее количество высо­ кочастотной энергии и напряжение сигнала на сетке первой лампы максимально. Чтобы входное сопротивление приемни­ ка было активным, контур входной цепи настраивают на ча­ стоту принимаемых колебаний (изменением L или С ) . Тогда

 

Za6

U_\2

 

(5-9)

 

Ra6 ~~ Lk j Z k рез

Ра S‘ Zkpe3

где PA :

± L

коэффициент включения

контура в цепь ан­

Lk

тенны.

В метровом диапазоне волн активное сопротивление RBX усилителя весьма мало, поэтому Z Kpe3~ R вхСледовательно, входное сопротивление приемника

( L , \2

(5-10)

Каб -

' Röx‘

Условие согласования RBX приемника с рф выполняется, если

 

/ L,

\2

= рФ ’

 

(5-11)

откуда

("ЦТ]

■ RBX

d

L,

-

Lk l*/

j T .

 

(5-12)

 

 

 

 

R BX

 

 

246


Если в катушке контура нет сердечника, то

РА =

где Ni — число витков катушки между точками

а, б\

Nk — общее число катушки контура.

 

Таким образом, требуемое число витков

 

3

N k ’

N , = N k

(5-13)

Эта формула удобна для практики, так как в метровом диа­ пазоне волн катушка входного контура имеет мало витков

(10—20)

и их легко сосчитать.

При

выполнении условия (5— 13) коэффициент передачи

напряжения входной цепи получается максимально возмож­ ным:

Практически

К п м а к Кпмакс - ~

]

/ ^

(5' 14)

 

 

 

с =

1,5ч-5.

 

 

 

 

Полоса

пропускания

входной

цепи

приемника метровых

волн получается весьма

широкой:

 

 

 

где С к — емкость контура ( С к = С + С вх + Смонт + С к а т ) ;

С

— емкость конденсатора контура.

В

приемниках метровых волн С Вх лампы составляет зна­

чительную часть емкости контура входной цепи. Поэтому при смене лампы контур заметно расстраивается, так как вход­ ные емкости отдельных ламп могут отличаться на 10—20%. Кроме того, небольшое R BX усилителя, подключенное парал­ лельно всему контуру, сильно шунтирует его, ухудшая частот­ ную избирательность входной цепи. Для уменьшения влияния смены ламп на настройку входного контура и повышения добротности его часто применяют неполное включение конту­ ра в цепь сетки (рис. 5. 12). В данной схеме напряжение ug снимают с контура частично. В случае выполнения условий согласования коэффициент передачи напряжения остается неизменным, так как при неполном включении контура в цепь сетки шунтирующее действие лампы значительно ослабляется и напряжение ик заметно возрастает.

Практически выполнение входной цепи с неполным вклю­ чением контура в цепь сетки лампы возможно только при на-

247


Рис. 5. 12. Несимметричная входная цепь с неполным включе­ нием контура в цепь сетки.

Рис. 5.13. Входная цепь без конденсатора (Сх).

личии конденсатора «С». С

повышением

частоты

принимае­

мых колебаний

емкость

конденсатора

контура

уменьшают

или вообще отказываются

от него. В данномк =случаеС вх+ С емкостьм+ С к а т

контура состоит из входной емкости лампы,С емкости монтажа

и междувитковой

емкости

катушки

 

 

(рис. 5. 13). Контур при этом

настраивают при помощи под­

вижного сердечника из ферромагнитного или диамагнитногоматериалов (карбонильное железо, альсифер, латунь и др.).

§ 5.4. Усилители высокой частоты (У В Ч )

Полезный сигнал, выделенный входной цепью, поступает' на управляющую сетку каскада У В Ч .

248

У В Ч предназначен для усиления полезного сигнала высо­ кой частоты, выделенного вводной цепью, а также для улуч­ шения чувствительности и избирательности приемника. Чтобы У В Ч имел избирательные свойства, в качестве нагрузки в его

каскадах применяют

резонансные

контуры,

настроенные

на

частоту принимаемых сигналов. Такие У В Ч

называются

р е ­

з о н а н с н ы м и . Как

и во входной

цепи, перестройка конту­

ров усилителя осуществляется обычно при помощи конденса­ торов переменной емкости. У В Ч чаще состоит из 1—2 каска­ дов усиления. На сверхвысоких частотах в качестве УВЧ .при ­

меняют

специальные приборы — лампы бегущей волны

(Л Б В ).

А. УВЧ с параллельным анодным питанием

С о с т а в с х е м ы и н а з н а ч е н и е ее э л е м е н т о в :

1.Электронная лампа — служит для преобразования энер­ гии постоянного тока в энергию в. ч. колебаний.

2.Lk, C k —-контур, настроенный на частоту усиливаемых сигналов. Служит для выделения полезных сигналов.

3. R I, Сі — ячейка

автоматического смещения. Ее подби­

рают такой величины,

чтобы рабочая точка лампы в исход-

 

+ Е а-

Рис. 5. 14. Резонансный усилитель с полным включением кон­ тура в анодную цепь.

249