Файл: Радиоприемные устройства учебник..pdf

показывающем, что в зависимости от соотношения параметров входно­ го контура и нагрузки коэффициент трансформации т2 по-разному будет влиять на величину согласованного коэффициента передачи. В частности, пренебрегая первым членом в знаменателе подкоренного выражения, получаем приближенное выражение

в котором Ко макс не будет зависеть от т2, что является следствием пре­ небрежения собственными потерями во входном контуре. В этом слу­ чае, т. е. при идеальной входной цепи антенно-фидерная цепь согла­

обеспечивающее заданную полосу пропускания. В гл. 3 при анализе аналогичной схемы (с усилительным прибором) коэффициенты транс­

4»

формации будут определены по иной методике, которая может быть также использована при рассмотрении входной цепи с двойной авто­ трансформаторной связью.

Входная цепь с трансформаторной связью. Представим антенно­ фидерную систему (см. рис. 2.4, а) генератором э. д. с. Еф с выходным сопротивлением Еф, причем Еф = где — волновое сопротив­ ление фидера, в это сопротивление включим также сопротивление по­

туров, суммарное сопротивление входного контура равно г = гв+Аг, где

Для обеспечения режима согласования антенно-фидерной системы со входом приемника необходимо выполнение условий (2.17). Запишем

Первое условие обеспечивает равенство активных сопротивлений, а второе — равенство нулю реактивного сопротивления на входе при­ емника.

Поставим задачу определения величины индуктивности LCB и взаимоиндуктивности М, обеспечивающих указанный режим согласования.

Во-первых, используя (2.46), представим реактивное сопротивление входного контура выражением

50

Во-вторых, комплексное сопротивление входного контура запишем в виде

где Мсогл — величина взаимоиндуктивности, обеспечивающая режим согласования.

Найдем теперь коэффициент связи, обеспечивающий режим согла­ сования,

Как следует из (2.50), величина k CBCQrn зависит от выбора индуктив­ ности катушки L CB. Для упрощения конструкции входного трансфор­ матора и обеспечения минимальной паразитной связи между катушка­ ми LCB и LKобычно стремятся сделать &св = k CB мин.

Введем величину dCB в виде

dkCBldLCB — 0, приходим к выводу, что минимальный коэффициент связи k CB мин обеспечивается при затухании dCB — 1. Отсюда получаем

том его собственных потерь и шунтирующего действия входа первого каскада.

Таким образом,величина индуктивности связиполучается равной

В соответствии с эквивалентной схемой, приведенной на рис. 2.11, а, можно получить выражения, характеризующие усилительные и изби­ рательные свойства трансформаторной схемы входной цепи; особенно просто они получаются для согласованного режима работы. Однако представим схему в ином виде—с генератором тока / ф и проводимостью £ф (рис. 2.11, б). Нетрудно видеть, что часть схемы, обведенная пунк­ тиром, представляет собой идеальный пассивный четырехполюсник; для определенности примем коэффициент трансформации четырехпо­ люсника равным т = Uaa/U66. В этой схеме эквивалентная активная проводимость нагрузки с учетом резонансной проводимости контура

51

равна g K1 = g H+ gBX, а суммарная емкость контура С = Ск + Свх. Эквивалентность схем, приведенных на рис. 2.11, б и 2.10, б, позво­ ляет рассчитать основные характеристики входной цепи — коэффи­ циент передачи, полосу пропускания и др. по формулам, полученным для схемы с автотрансформаторной связью.

В заключение сделаем замечание о входных цепях на распреде­ ленных элементах. Анализ входных цепей на распределенных элемен­ тах представляет собой сложную электродинамическую задачу, пре­ дусматривающую рассмотрение структуры электромагнитных полей. В ряде случаев анализ может быть существенно упрощен и проведен на основе общей теории цепей, если использовать представление ре­ зонансных систем с распределенными элементами в виде простых экви­ валентных LCR-контуров. Последнее широко используют в технике сверхвысоких частот и рассматривают в специальных курсах [4, 5j.

2.4. Анализ входной цепи при ненастроенной антенне

Проведем анализ схемы входной цепи с трансформаторной связью, эквивалентная схема которой изображена на рис. 2.12, а. В ней антен­ на представлена эквивалентным генератором Е А и последовательным соединением активного сопротивления /?Л и емкости СА, что отличает

Рис. 2.12

указанную схему от подобной схемы при работе ее с настроенной ан­

тенной; в сопротивлении R A учтено также активное сопротивление ка­ тушки связи.

Как и прежде, включим емкость входа первого каскада в емкость контура. Резонансную проводимость контура gK и активную проводи­ мость входа первого каскада gBX представим сопротивлениями г к и Аг соответственно, включенными последовательно в контур; при этом гк = = p2g Hи Аг = р2£вх. За счет взаимоиндуктивности М между катушка­ ми контура L Kи связи 1 СВ антенный контур вносит комплексное сопро-

62

тиЕление во входной контур, а входной контур в свою очередь вносит такое же сопротивление в антенный контур. С учетом принятых пре­ образований и вносимых в антенный контур сопротивлений, опреде­ ляемых выражениями

приходим к новой эквивалентной схеме, приведенной на рис. 2.12, 6. В полученной системе из двух связанных контуров входной контур перестраивается на частоту полезного сигнала, а параметры антенного контура сохраняются неизменными; они могут меняться только при

о)0мин — ©омакс >что обеспечивает большую равномерность резонанс­ ного коэффициента передачи в этом диапазоне частот.

Как уже отмечалось, связь между катушками LCB и L Kвыбирается

режим согласования при работе с настроенной антенной системой. При работе с ненастроенной антенной наиболее важно обеспечение высокой избирательности входной цепи и минимальных искажений сигнала, чем получение наибольшего коэффициента передачи. Требо­ вание наибольшей избирательности обусловлено наличием большого числа передатчиков и сравнительно небольшим различием частот зер­ кального и основного каналов приема, что имеет место в вещательных

исвязных приемниках диапазона умеренно высоких частот. В совре­ менных приемниках все контуры настраивают одной ручкой управле­ ния; поэтому заметная расстройка входного контура относительно дру­ гих контуров, получающаяся из-за вносимого реактивного сопротив­ ления, может привести не только к большим искажениям сигнала, но

инарушить нормальную работу приемника. Как будет показано далее, уменьшению величины связи сопутствует лучшая равномерность резо­ нансного коэффициента передачи в диапазоне рабочих частот. Снижение коэффициента передачи, как правило, не приводит к снижению чувст­ вительности приемника; в рассматриваемом диапазоне волн она опре­ деляется не внутренними, а внешними помехами, которые передаются входной цепью одинаково с полезным сигналом.

Коэффициент передачи. Первоначально определим ток, протекаю­

щий в антенном контуре под действием генератора э. д. с. £ Ав виде

(2.56)

АД д +rcoW /Z2 -(-/(a)LCB-l/(o C A- 0 ) 2M2XK,Z|)*

При слабой связи величина ((oLCB — 1/соСА) > согЛ42Х K/ZJ;

53