Входное радиоприменое устройство с автотрансформаторной связью

Принципиальные схемы. 

       Практически во входных устройствах приемников используются три вида схем с автотрансформаторной связью с антенной: автотрансформаторная схема, двойная автотрансформаторная схема и схема с последовательным включением индуктивности. В первых двух схемах автотрансформаторное подключение антенны или фидера осуществляется в индуктивной, а в третей схеме - в емкостной ветви конура. Во всех схемах в качестве частотоизбирательной системы применяются параллельные контуры 

       а) В автотрансформаторной схеме необходимая степень связи с антенной осуществляется выбором коэффициента трансформации

,

.

 

 

 

Pисунок 8.3.

       Включение со стороны входа первого каскада полное, т.е. коэффициент трансформации  . В этом случае входная активная проводимость и входная емкость первого каскада приемника полностью подключается к контуру. 

       б) В двойной автотрансформаторной схеме необходимая степень связи с антенной осуществляется, как и в предыдущем случае, выбором коэффициента трансформации (включения) . С целью уменьшения вносимых в контур входных активной и емкостной проводимостей используется неполное подключение входа первого каскада к контуру, т.е. .

 

 

 

Pисунок 8.4.

       Неполная связь контура с первым каскадом может быть реализована в виде автотрансформаторной или трансформаторной схемы или путем связи через емкостной делитель. В автотрансформаторной или двойной автотрансформаторной схеме необходимые коэффициенты трансформации обеспечиваются отводами от определенной части витков катушки индуктивности Lконтура. С известным приближением коэффициенты трансформации  и можно определить из соотношений:

       Общий коэффициент трансформации входного устройства можно представить в виде:

       где ,  ,  , - число витков в катушке индуктивности Lили ее частях  и . 

       Подбором соотношений  и  в схеме можно осуществить необходимую степень связи с антенной, в частности избранный режим согласования или рассогласования. 

       в) В схеме с последовательным включением индуктивностидвойная трансформация осуществляется в емкостной ветви контура.

 

 

 

Pисунок 8.5.

       Схема используется на частотах выше 200-300 МГц, когда катушка индуктивности контура вырождается в один виток и трансформация в индуктивной ветви становится практически трудно осуществимой. 

       Эквивалентная схема входного устройства с последовательным включением индуктивности имеет следующий вид:

 

 

 

Pисунок 8.6.

       Из схемы видно, что антенна подключается к конденсатору , а подводимое ко входу первого каскада напряжение снимается с конденсатора  . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Величины емкостей  и  учитывают паразитные емкости, вносимые соответственно со стороны антенны и входа первого каскада. Емкостная ветвь контура состоит из последовательно соединенных емкостей  и , и параллельно подключенной паразитной емкости  катушки индуктивности контура, т.е. общая емкость контура:

       Коэффициенты трансформации, если пренебречь относительно малой емкостью , соответственно будут равны:

       Общий коэффициент трансформации во входном устройстве, если потери собственно в контуре малы, по сравнению с вносимыми, имеет значение

       Отсюда следует, что подбором отношения  и  можно реализовать необходимую связь с антенной, в частности избранный режим согласования или рассогласования. 

Эквивалентная схема. 

       Из приведенного рассмотрения следует, что все три автотрансформаторные схемы являются частными случаями двойной автотрансформаторной схемы. Общим для всех этих типов входных устройств эквивалентная схема имеет следующий вид:

 

 

 

Pисунок 8.7.

       На этой схеме источник ЭДС представлен в виде генератора тока с внутренним сопротивлением . Так как антенна настроена, то  

       Результирующая емкость контура учитывает емкость собственно контура и емкости, вносимые со стороны первого каскада. 

       а) для автотрансформаторной схемы 

       ; 

       б) для двойной автотрансформаторной схемы 

       ; 

       в) для схемы с последовательным включением индуктивности 

       . 

       Результирующая емкость контура по возможности должна быть меньшей. Индуктивность контура выбирается из условия обеспечения резонанса на заданной частоте  настройки входного устройства.

       Проводимость нагрузки определяется как

       Параметры входного устройства определяются по формулам, полученным для обобщенной схемы одноконтурного входного устройства, с учетом знания коэффициентов трансформации  и . 

       Резонансный коэффициент передачи

       Для настроенной антенны  - активная проводимость антенны. 

       Тогда

       Результирующее затухание контура

       где ; 

       ; 

       . 

       Проследим характер изменения  от частоты . Для этого выражение для  запишем в следующем виде:

       В автотрансформаторных схемах коэффициенты  и практически не зависят от частоты. Если положить, что в пределах поддиапазона несущественно изменяется добротность  и сопротивление антенны, т.е.

       тогда при перестройке емкости C коэффициент передачи растет с увеличением 

 

 

 

Pисунок 8.8.

       Автотрансформаторные схемы по сравнению с трансформаторной схемой более просты в изготовлении и в настройке. Вместе с тем в этих схемах трудно реализуются малые величины коэффициентов трансформации (включения), в особенности при согласовании с фидерами, имеющими малое волновое сопротивление. При перестройке контура конденсатором и емкости в автотрансформаторной схеме можно получить только возрастающий характер  от .