Построение входных цепей.

Любую антенну можно представить в виде эквивалента антенны, то есть активным двухполюсником, Рис.1

Напряженность поля в точке приема (Е) связана с э.д.с, наводимой в антенне (Е_А) и действующей высотой антенны h_Д соотношением: Е_А = Е h_Д.

Важно отметить, что в ряде случаев комплексное сопротивление антенны Z_A = R_A + jX_A оказывается почти активным R_А или почти реактивным jХ_А (индуктивным X_L или емкостным Х_С).

При работе на умеренно высоких частотах (ДВ, СВ, КВ) линейные размеры антенны оказываются малыми по сравнению с длиной волны сигналов λ. Примером таких антенн служат проволочные или штыревые телескопические антенны, сопротивление которых имеет емкостной характер. Их действующая высота меньше геометрическое высоты Н и составляет h_Д =(0,6…0,8)Н.

В противоположность этому сопротивление рамочных и магнитных антенн имеет индуктивный характер. Их действующая высота незначительная h_Д = (3..5)см и зависит от многих факторов.

Перечисленные антенны наиболее часто используются в радиовещательных диапазонах и являются ненастроенными.

Антенну при профессиональном приеме на СВЧ настраивают на частоту принимаемого сигнала. В этом случае антенну относят к классу настроенных антенн, сопротивление которых только активно. Примером настроенной антенны служит симметричный полуволновой вибратор.

С антенны сигнал поступает во входную цепь для предварительного подавления помех. Для этого в неё включают частотно-избирательную систему. В связи с трудностью сопряжения настроек большого количества перестраиваемых контуров (ВЦ, УРЧ, гетеродин) входная цепь обычно выполняется одноконтурной L_KC_K (Рис.1).

Рис.1 Обобщенная структурная схема входной цепи.

Перестройка контура в диапазоне рабочих частот осуществляется с помощью конденсатора переменной емкости С_К. Реальные потери в ненагруженном контуре учтены активной проводимости G_K.

- 3 -

Нестабильность параметров внешней антенны и подключение нагрузки может приводить к изменению параметров контура входной цепи. В связи с этим подключение антенны и нагрузки к контуру осуществляется через специальные элементы связи с коэффициентами включения m и n (Рис.2).

Рис.2 Виды связи контура входной цепи с антенной.

При трансформаторной связи контура входной цепи с антенной коэффициент включения рассчитывается по формуле: m = Е_А ⁄ U_K = M ⁄ L_K, где М – коэф. взаимной индукции.

Аналогично для связи с нагрузкой: n = U_K ⁄ U_Н = M ⁄ L_K.

При автотрансформаторной и емкостной связи m и n рассчитываются соответственно:

m или n = L_СВ ⁄ (L_K + L_СВ) m или n = C_СВ ⁄ (C_K + C_СВ)

Для уменьшения шунтирования контура входной цепи и повышения его добротности и как следствие избирательности коэффициенты включения выбираются незначительными

m (n) = 0,1…0.5

Следует помнить, что коэффициент передачи входной цепи К₀ при перестройке по диапазону от ƒ_МИН до ƒ_МАХ конденсатором переменной емкости С_К непостоянный и увеличивается по квадратичному закону Рис.3.

Рис.3 Зависимость К0 = φ(ƒ) при перестройке по диапазону конденсатором переменной емкости.