Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Обобщенная эквивалентная схема одноконтурных входных цепей.
Количественные характеристики различных типов одноконтурных входных цепей могут быть получены из рассмотрения обобщенной эквивалентной схемы (рис. 2). В этой схеме комплексное сопротивление связи антенны с контуром Zсв = rсв + j xсвотнесено к антенной цепи. Тогда полное комплексное сопротивление всей антенной цепи равно: , (1) где ; ; и – активные составляющие наводимой во входной цепи э.д.с. и комплексного сопротивления связи антенны с контуром соответственно; и – реактивные составляющие наводимой во входной цепи э.д.с. и комплексного сопротивления связи антенны с контуром соответственно. Полная выходная проводимость антенной цепи: , (2) где ; .
На рис. 2 антенная цепь представлена генератором тока и выходной проводимостью . Антенная цепь подключается к избирательной системе (контуру) через коэффициент включения p1=U1/Uk, (где U1 и Uk – напряжения на входе контура и на конденсаторе C соответственно), характеризующий степень связи антенной цепи с контуром. Электронный прибор усилителя радиосигналов, подключенный к выходу контура, обладает входной проводимостью: Yвх = G2 + jb2, (3) где G2–активная, а b2=ω C2реактивная (емкостная) составляющие электронного прибора. Этот прибор подключается к контуру через коэффициент включения p2=uвых/Uk. При настройке входной цепи на частоту ω снеобходимо учитывать, что резонансная частота контура ω 0определяется не только значениями индуктивности L и емкости C, а также в равной степени внешними по отношению к контуру реактивными проводимостями b1 и b2. Таким образом, эквивалентная емкость контура Сэ равна (4) Аналогичной зависимостью будет определяться и эквивалентная проводимость Gэконтура: . (5)
Таким образом, схему на рис. 2 удобно заменить более простой эквивалентной схемой рис. 3. На этом рисунке: , (6) . (7) Резонансный коэффициент передачи будет равен: . (8) Резонансный коэффициент передачи входной цепи Ku0 при заданных параметрах антенной цепи, контура и электронного прибора зависит от коэффициентов включения p1и p2, которые являются вещественными и могут изменяться в пределах: 0 £ p1 £ 1 и 0 £ p2 £ 1. Коэффициент передачи в данных условиях определяется этими двумя переменными и, следовательно, его максимум может быть найден при совместном решении следующих двух уравнений: ; . (9) Можно показать, что Ku0 будет иметь максимум при: G1 ³ G2 + g, когда p2 = 1 и ; (10) G2 ³ G1 + g, когда p1 = 1 и . (11) Активная составляющая проводимости антенной цепи G1, как правило, значительно больше входной проводимости G2в случае использования в качестве электронного прибора транзисторов или интегральных микросхем. Поэтому при выполнении условия (10) обычно достигается максимальное значение резонансного коэффициента передачи. Учитывая (2) и подставляя (10) в (8), получаем: . (12) Полагая, что рассматриваемый контур является трансформатором сопротивлений, легко видеть, что согласно (1.10), . (13) Это выражение является условием передачи максимальной мощности от генератора к нагрузке. Следовательно, подбор оптимального значения коэффициента p1соответствует согласованию нагрузочной проводимости с кажущейся выходной проводимостью генератора тока. Рассмотрим отношение резонансных коэффициентов передачи по напряжению: . Согласно (8) и (12), имеем: . (14) Обозначим p1/ p1opt=a. Принимая во внимание, что , и учитывая (10), получаем: . (15) Для режима передачи максимальной мощности от генератора к нагрузке оптимальная величина эквивалентной проводимости контура входной цепи, с учетом (10), определяется выражением: . (16) Отношение будет иметь вид: . (17)
Графики, иллюстрирующие зависимости (15) и (17), приведены на рис. 4. Из этих кривых видно, что в случае оптимальной связи антенны с контуром полоса пропускания входной цепи, пропорциональная Gэ, возрастает в два раза по отношению к полосе пропускания ненагруженного контура. Увеличение связи выше оптимальной приводит к существенному увеличению полосы пропускания. Наоборот, при связи в два раза меньше оптимальной (a = 0, 5), полоса пропускания всего на 25 % превышает полосу пропускания ненагруженного контура. Дальнейшее уменьшение связи практически незначительно улучшает избирательность входной цепи. Следовательно, для обеспечения высокой избирательности входной цепи и большого коэффициента передачи, выбирают коэффициент a, равный значению 0, 5. При этом коэффициент передачи будет составлять 80 % от максимального значения, а избирательность входной цепи будет мало отличаться от избирательности ненагруженного контура. Виды входных цепей. В качестве элемента связи антенны с контуром во избежание дополнительных потерь обычно используются реактивные элементы. На рис. 5 представлены различные виды входных цепей: а) – с внешнеемкостной; б) – с внутриемкостной; в) – с индуктивной трансформаторной (магнитной); г) – с комбинированной (трансформаторной и внешнеемкостной); д) – с автотрансформаторной связью. Для эквивалентной схемы с внешнеемкостной связью (5, а), очевидно, rсв = 0; ; p1 = 1; p2 = 1.
Для схемы с индуктивной трансформаторной связью (рис. 5, в): rсв = (rсв)L; xсв = wLсв; p1=M/L; p2 = 1, где (rсв)L– активное сопротивление катушки связи. При схеме с автотрансформаторной связью как с антенной, так и с усилителем радиосигналов УРС (рис. 1.5, д), так как нет элемента связи, rсв = 0; xсв = 0; p1=(L1+M)/L; p2 = 1, где M – взаимоиндуктивность между частями контурной катушки, на которые их делит точка подключения антенной цепи. Типы входных цепей: · одноконтурные перестраиваемые; · многоконтурные (обычно двух-, реже трехконтурные) перестраиваемые; · на основе неперестраиваемых полосовых фильтров; · на основе фильтров низких частот; · на основе сложных цепей, содержащих в своем составе режекторные фильтры, избирательно подавляющие помехи на определенных частотах.
На рис. 6 в качестве примера приведена схема входной цепи с перестраиваемым двухконтурным полосовым фильтром (контур Lk1, C1, Cсв2и контур Lk2, C2, Cсв2связаны друг с другом двумя видами связей – внешнеемкостной Cсв1и внутриемкостной Cсв2). Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-09; Просмотров: 1288; Нарушение авторского права страницы