Входная цепь с трансформаторной связью приемного устройства

Принципиальная схема.

 

 

 

Pисунок 7.1.

       В качестве частото-избирательной системы используется контур, перестраиваемый или путем изменения емкости  или фидер присоединяется к катушке связи .

Между индуктивностями  и  осуществляется электромагнитная связь, характеризующаяся коэффициентом взаимоиндукций kсв  . Величина kсв определяется связью между катушками  и , определяемой коэффициентом связи

       Выбор связи определяет возможности передачи энергии сигналов от антенны к контуру и влияние антенны на полосу пропускания и настройку контура. 

       Выбор коэффициентов связи ограничен возможностями конструктивной реализации связанной системы. Например: -  для простейших однослойных катушек; - для многослойных катушек. 

       Выбором индуктивности  можно влиять на настройки антенной цепи, смещая ее к нижней границе поддиапазона и получая падающий характер изменения коэффициента передачи или смещая к верхней границе поддиапазона и получая возрастающий с частотой характер зависимости коэффициента передачи. 

Эквивалентная схема.

 

 

 

Pисунок 7.2.

       Параметры контура представлены индуктивностью  , емкостью  и сопротивлением  , учитывающим потери в контуре и влияние входа первого каскада. Связь с антенной оценивается коэффициентом трансформации

       где  и  - токи короткого замыкания зажимов 11' и 22'. 

       Эти токи могут быть найдены следующим образом:

       где ;

       а вносимыми сопротивлениями вследствие их относительной малости можно пренебречь. 

       Тогда коэффициент включения (трансформации):

       В режиме ненастроенной антенны, когда  , коэффициент включения (трансформации):

       Во многих источниках коэффициент включения  определяется как . 

       Очевидно для области высоких частот можно считать  и тогда . 

Резонансный коэффициент передачи. 

       Как было определено при анализе одноконтурной входной цепи резонансный коэффициент передачи входной цепи определяется:

       Если в данное выражении подставить значение  и учесть также, что на относительно высоких частотах  т.е.

       Тогда

       Если считать, что в пределах каждого поддиапазона  и изменяются несущественно, то видно, что изменение определяется характером зависимости от частоты параметров антенной цепи  и сопротивления связи .

       где  - индуктивность антенной цепи; 

        - емкость антенной цепи; 

        - собственная частота антенной цепи; 

        - собственная частота входной цепи. 

       Представим в следующем виде:

       Тогда

       - некоторый постоянный коэффициент, характеризующий связь с антенной и называемый параметром связи. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Из последнего выражения видно, что изменение резонансного коэффициента передачи входной цепи будет различным в зависимости от соотношения .

Возможные режимы работы входной цепи. 

       а) Первый случай. Собственная частота антенной цепи находится выше верхней частоты рабочего поддиапазона, т.е.. 

       Это так называемый режим с повышением собственной частоты антенной цепи или режим с "укороченной" антенной. 

       Коэффициент передачи представляется в виде:

 

 

 

Pисунок 7.3.

       В таком режиме коэффициент передачи резко возрастает с частотой, потому что с увеличением частоты одновременно увеличивается  и  вследствие приближения частоты настройки входного контура к резонансной частоте антенной цепи.

       При  выражение для  можно привести к следующему виду:

       Если  и Если  , то

(+)        Неравномерность коэффициента передачи по поддиапазону:

       Условия, прикоторых получено выражение (+) характерны для связи контура со входом ламп и полевых транзисторов ( ). В схемах с биполярными транзисторами  , а часто и  зависят от частоты. Для примера рассмотрим внутреннюю емкостную связь контура со входом первого каскада.

 

 

 

Pисунок 7.4.

       В схеме с внутренней емкостной связью контура с активным элементом коэффициент включения:

       Если подставить  в выражение для , получим:

       Из этого выражения видно, что изменение  по поддиапазону возможно в основном за счет изменения эквивалентной добротности.

       Затухание входной цепи при отключенной антенне

       Отсюда видно, что с увеличением частоты  уменьшается, а увеличивается. Это полезно для сохранения неизменными избирательных свойств контура в пределах поддиапазона. б) Второй случай. Собственная частота антенной цепи находится ниже минимальной частоты рабочего поддиапазона  . Это так называемый режим понижением частоты антенной цепи или режим с "удлиненной" антенной. Резонансный коэффициент передачи меняется при этом не так резко, как в предыдущем случае, т.к. при уходе от собственной частоты антенной цепи величин  уменьшается а увеличивается и в какой-то степени компенсирует убывание . 

       Коэффициент передачи может быть представлен в виде:

       При  можно записать:

       Если  и , то

       Условия при которых получено выражение (*) характерны для схем на лампах и полевых транзисторах (при ). В схемах с биполярными транзисторами  зависит от частоты из-за вносимого затухания . Причем если  частотонезависимый коэффициент, то добротность  падает с увеличением частоты. Поэтому  в выражении (*) не будет постоянным, а будет уменьшаться с ростом частоты.

 

 

 

Pисунок 7.5.

       в) Третий случай. , т.е. собственная частота антенной цепи находиться в рабочем диапазоне частот приемника. 

       В этом режиме коэффициент передачи сильно зависит от частоты, поэтому такой режим обычно не используется.