Назначение, структуры и технические характеристики радиоприемных устройств. Структура и принцип действия радиоприемных устройств

Интересно найти условия получения максимального значения коэффициента передачи при заданном ограничении полного затухания контура. Пусть

.                  (2.19)

Тогда согласно (2.14) получим

.                                                             (2.20)

Из (2.19) найдём коэффициент

                                                (2.21)

и подставим его в (2.20)

.                             (2.22)

Исследуя (2.22) на экстремум приравниванием нулю производной dK₀/d_n, находим, что коэффициент передачи К₀ будет максимальным при

.                                                      (2.23)

После подстановки (2.23) в (2.21) получаем

                                                      (2.24)

Из (2.20) с учетом (2.23) и (2.24) максимальный коэффициент передачи

.                                         (2.25)

Из (2.23), (2.24) видно, что коэффициент передачи входной цепи максимален при одинаковом шунтировании контура как со стороны антенны , так и со стороны входа активного элемента, т.е. когда

Условия согласования

При работе с настроенными антеннами как правило стараются согласовать антенно-фидерную цепь со входом приёмника. Условие согласования предполагает равенство вносимой из антенной цепи в контур активной проводимости и собственной резонансной проводимости контура с учетом влияния входа активного элемента:

.                                                      (2.26)

Из (2.26) необходимый для согласования коэффициент трансформации

                                                  (2.27)

Резонансный коэффициент передачи в режиме согласования найдём из (2.14) с учетом (2.26),(2.27) и (2.2):

           (2.28)

При произвольном значении m коэффициент передачи входной цепи из (2.14) с учетом (2.26) и (2.28)

,                                                       (2.29)

б)

а)

где a=m/m_согл – относительный коэффициент связи. Зависимость K₀ от а представлена на рисунке 2.12а. Из неё видно, что при отклонении связи от оптимальной в два раза коэффициент передачи входной цепи уменьшается на 20%. Величина коэффициента передачи входной цепи при согласовании, как следует из (2.28), зависит от коэффициента подключения контура  к активному элементу. Коэффициент n найдём из условия получения заданного результирующего затухания контура:

,              (2.30)

где

                                  (2.31)

– собственное затухание контура с учетом вносимого затухания со стороны активного элемента.

Зависимость (2.30) d_э/d от а представлена на рисунке 2.12 б. При  увеличении связи контура с антенной затухание быстро возрастает, следовательно, избирательность входной цепи уменьшается. При согласовании (а=1) результирующее затухание

                                              (2.32)

Отсюда

                               (2.33)

Где D=d_э/d_к – коэффициент шунтирования, определяющий допустимое увеличение результирующего затухания по сравнению с конструктивным.

Подставляя (2.33)  в (2.27) и (2.28), получим удобные расчётные соотношения

                                                                      (2.34)

                                          (2.35)

Из (2.35) нетрудно увидеть, что контур надо стремиться выполнить с возможно меньшим собственным затуханием. В пределе, если собственное затухание контура мало (D>>2), имеем   При этом из (2.32), пренебрегая d_k, получим   Этот случай может иметь место в схемах с биполярными транзисторами и при работе входных цепей на СВЧ.

При использовании полевого транзистора на умеренно высоких частотах обычно выполняется условие G_к>>G_вх, тогда затухание контура определяется в основном собственными потерями и не зависит от n, т.е. d_э ≈ 2d_k. Поэтому берут n=1. При этом из (2.28) следует

.

При высоких требованиях к избирательности целесообразно уменьшать связь контура с антенной. Так, если взять а=0,5, то из (2.30), видно, что затухание из-за влияния антенны увеличивается на 25%. При этом как следует из (2.29) коэффициент передачи уменьшается на 20%. Но рассогласование нежелательно при работе с настроенными антеннами и использовании фидерных линий большой длины, т.к. могут появиться многократные отражения сигнала (фидерное эхо), вызывающие искажения принимаемых сигналов. Далее рассмотрим отдельно два возможных режима работы входной цепи: с ненастроенными антеннами, имеющими большой разброс параметров и с настроенными антеннами.

2.5 Входные цепи при работе с ненастроенными антеннами

Ненастроенные антенны широко используются в приёмниках диапазонов низких, средних и высоких частот. Поскольку ненастроенные антенны помимо активного сопротивления обладают реактивным, они вносят потери и расстройку во входной контур. Эта расстройка разная для различных антенн и не может быть скомпенсирована при заводской регулировке приёмника. Поэтому связь входного контура с антенной выбирают слабой из условия допустимой расстройки контура. Это обеспечивает возможность работы от антенн, имеющих большой разброс параметров. При слабой связи из антенны в контур вносится небольшое дополнительное затухание, обычно не более 10-20% от собственного, что позволяет сохранить избирательные свойства входной цепи. Коэффициент передачи входной цепи при слабой связи получается малым. С этим приходиться мириться, тем более, что сильные радиопомехи