Ο σκοπός του κυκλώματος εισόδου του δέκτη. Κυκλώματα εισόδου ραδιοφωνικών δεκτών διαφόρων περιοχών. Κύκλωμα εισόδου επαγωγικά συζευγμένης κεραίας
Γενικές πληροφορίεςσχετικά με τα κυκλώματα εισόδου
Κύκλωμα εισόδου δέκτη - ένα κύκλωμα με το οποίο μια κεραία ή ένα σύστημα τροφοδοσίας κεραίας συνδέεται στην είσοδο του πρώτου σταδίου του δέκτη. Το πρώτο στάδιο μπορεί να είναι ένας ενισχυτής υψηλής συχνότητας, ένας μετατροπέας συχνότητας ή ένας ανιχνευτής. Η θέση του κυκλώματος εισόδου μεταξύ της εξόδου της κεραίας ή του συστήματος τροφοδοσίας κεραίας και της εισόδου του πρώτου σταδίου καθόρισε το όνομά του (Εικ. 3.3.8).
Ως αποτέλεσμα αυτής της λειτουργίας, παράγεται ένα παραμορφωμένο σήμα, το οποίο, εκτός από εξαρτήματα με συχνότητες RF και την τοπική συχνότητα ταλαντωτή, περιέχει και στοιχεία με συχνότητες που είναι το άθροισμα και η διαφορά τους. Η ενδιάμεση συχνότητα είναι σταθερή. Ο τοπικός ταλαντωτής είναι ένα συντονισμένο στοιχείο. Η συχνότητα του τοπικού ταλαντωτή αλλάζει ανάλογα με το λαμβανόμενο σήμα.
Το μειονέκτημα των δεκτών μετατροπής συχνότητας είναι η ανάγκη παροχής καταστολής του λεγόμενου. καθρέφτης που φτάνει στην κεραία. Εξηγήστε την αρνητική επίδραση της κατοπτρικής εικόνας με ένα παράδειγμα. Αυτό είναι ένα σήμα καθρέφτη, δηλαδή ένα σήμα με συχνότητα διαφορετική από τη συχνότητα του επιθυμητού σήματος κατά ποσότητα ίση με το διπλάσιο της ενδιάμεσης συχνότητας.
Οι κύριες λειτουργίες του κυκλώματος εισόδου είναι:
α) στην προκαταρκτική επιλογή του λαμβανόμενου χρήσιμου σήματος από ολόκληρο το σύνολο σημάτων που προκύπτουν στο κύκλωμα της κεραίας·
β) στη μεταφορά χρήσιμης ενέργειας σήματος στην είσοδο του πρώτου σταδίου με τις λιγότερες απώλειες και παραμορφώσεις.
ΣΤΟ γενική περίπτωσητο κύκλωμα εισόδου είναι ένα είδος παθητικού δικτύου τεσσάρων τερματικών, το οποίο περιλαμβάνει ένα σύστημα συντονισμού και στοιχεία ζεύξης. Ανάλογα με το εύρος συχνοτήτων, το σύστημα συντονισμού εκτελείται σε ομαδοποιημένα ή κατανεμημένα στοιχεία και αποτελείται από ένα ή περισσότερα ταλαντευτικά κυκλώματα ή συντονιστές. Τα στοιχεία σύζευξης παρέχουν επικοινωνία μεταξύ του κυκλώματος της κεραίας και του κυκλώματος ή του συντονιστή, καθώς και με πολλά στοιχεία συντονισμού, επίσης τη σύνδεση μεταξύ τους και του πρώτου σταδίου του δέκτη. Τα κύρια χαρακτηριστικά του κυκλώματος εισόδου είναι: συντελεστής μεταφοράς τάσης (ή ισχύος), σταθερότητα του κέρδους συντονισμού στην περιοχή, εύρος συχνοτήτων λειτουργίας, επιλεκτικότητα και εύρος ζώνης, το μέγεθος της σύνδεσης της κεραίας με το κύκλωμα εισόδου.
Μετατροπή διπλής συχνότητας
Θα διακόψει τη σωστή λήψη του επιθυμητού σήματος με ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ. Η λύση στο πρόβλημα της λήψης παρεμβολών από κατοπτρικά σήματα είναι η χρήση μιας διαμόρφωσης δέκτη υπερετερόδυνης με μετατροπή δύο συχνοτήτων. Όσο μεγαλύτερη είναι η ενδιάμεση συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ της συχνότητας του επιθυμητού σήματος RF. και συχνότητα του σήματος καθρέφτη. Αυτό αυξάνει την πιθανότητα μείωσης θορύβου στο κύκλωμα εισόδου.
Η συμπεριφορά του περιγραφόμενου δέκτη υπερετερόδυνης πρέπει να αναζητηθεί σε ένα παράδειγμα. Το σήμα παρεμβολής σε αυτή την περίπτωση θα είναι ένα κύμα καθρέφτη, το οποίο μπορεί απλά να εξαλειφθεί στα κυκλώματα εισόδου λόγω σχεδόν τριπλάσιας συχνότητας από το σήμα που χρησιμοποιείται. Η καρδιά κάθε κυκλώματος επεξεργασίας δέκτη είναι το κύκλωμα εισόδου και, στην περίπτωση διαμόρφωσης μετατροπής συχνότητας, επίσης ο τοπικός ταλαντωτής και ο μείκτης. Το κύριο καθήκον των κυκλωμάτων εισόδου είναι να απομονώσουν από τα σήματα που φτάνουν στην κεραία σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, να το φέρουν στο επόμενο στάδιο επεξεργασίας του συστήματος με τις λιγότερες απώλειες και να καταστείλουν όλα τα σήματα παρεμβολής που φτάνουν στην κεραία.
Αναλογία μεταφοράςτάση κυκλώματος εισόδου ΠΡΟΣ ΤΗΝ.ονομάζεται λόγος τάσης σήματος Uγ στην είσοδο του πρώτου
καταρράκτη στην τιμή e. δ.σ. μιγεννήτρια ισοδύναμη με κεραία ή σύστημα τροφοδοσίας κεραίας:
Με τη ρύθμιση του κυκλώματος εισόδου αμετάβλητη, η τιμή Προς τηνστ) αλλάζει με τη συχνότητα των εισερχόμενων σημάτων, φτάνοντας στο μέγιστο Κ 0στη συχνότητα συντονισμού φο.
Η πιο σημαντική παράμετρος των κυκλωμάτων εισόδου είναι η επιλεκτικότητα. Το εύρος συντονισμού και η απόκριση συχνότητας είναι επίσης σημαντικά. Ο τοπικός ταλαντωτής μπορεί να είναι ένας ταλαντωτής ελεγχόμενης τάσης. ΣΤΟ τα τελευταία χρόνιαΠολλές άλλες μέθοδοι έχουν επίσης αναπτυχθεί, συμπεριλαμβανομένης της άμεσης ψηφιακής σύνθεσης, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία σημάτων της επιθυμητής συχνότητας. Ο τοπικός ταλαντωτής πρέπει να διασφαλίζει τη δημιουργία σημάτων σε μια δεδομένη περιοχή και συντονισμό με το κατάλληλο βήμα συχνότητας. Επιπλέον, θα πρέπει να χαρακτηρίζεται από χαμηλό επίπεδο θορύβου φάσης στο εύρος ζώνης που αντιστοιχεί στο πλάτος του καναλιού.
Εθισμός Προς τηνΤο (f) ονομάζεται χαρακτηριστικό πλάτους-συχνότητας (συντονισμού) και η εξάρτηση φ (f) ονομάζεται χαρακτηριστικό συχνότητας φάσης (φάση).
Επιλεκτικότητα συχνότηταςτο κύκλωμα εισόδου καθορίζεται από το σχήμα της καμπύλης συντονισμού. Στους υπερετερόδυνους δέκτες, η πιο σημαντική είναι η επιλεκτικότητα για δύο επιπλέον κανάλια λήψης - ένα συμμετρικό (ή κατοπτρικό) κανάλι και ένα κανάλι απευθείας μετάδοσης σε μια ενδιάμεση συχνότητα. Για να αποδυναμωθεί η επίδραση ενός σήματος σε συχνότητα fp, μερικές φορές εισάγονται ειδικά φίλτρα στο κύκλωμα εισόδου (απορριπτέας, φίλτρο «βύσματος»). Με το σχήμα της καμπύλης συντονισμού, μπορεί κανείς να προσδιορίσει την επιλεκτικότητα του κυκλώματος εισόδου και να εκτιμήσει την παραμόρφωση συχνότητας του χρήσιμου σήματος. Ένα επαρκές χαρακτηριστικό των επιλεκτικών ιδιοτήτων μπορεί συχνά να είναι το εύρος ζώνης P, που συνήθως καθορίζεται από το επίπεδο 0,707. Η ανομοιόμορφη ενίσχυση των συνιστωσών του φάσματος σήματος εντός του εύρους ζώνης δεν υπερβαίνει τα τρία ντεσιμπέλ.
Η έξοδος του ταλαντωτή πρέπει επίσης να είναι στο κατάλληλο επίπεδο για την κίνηση του μίκτη. Συχνά είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε έναν πρόσθετο ενισχυτή. Το καθήκον του είναι να παρέχει αυτό το επίπεδο σήματος έτσι ώστε η απώλεια μετατροπής στον μείκτη να είναι αποδεκτή. Στην περίπτωση των φορητών συσκευών, η κατανάλωση ενέργειας και η κατανάλωση ενέργειας γίνονται μια επιπλέον σημαντική παράμετρος του τοπικού ταλαντωτή.
Οι μίξερ κατασκευάζονται κυρίως σε μη γραμμικά εξαρτήματα ημιαγωγών. Λόγω της απλότητας του σχεδιασμού των ασύρματων συσκευών, κυριαρχούν οι λύσεις δέκτη που χρησιμοποιούν μίκτες διόδου. Οι πιο συνηθισμένες διαμορφώσεις αυτού του τύπου είναι οι απλοί αναμικτήρες και οι αναμικτήρες μονού ή διπλού κυκλώματος.
Εύρος συχνοτήτων λειτουργίας(fomax - fmin) παρέχεται εάν το κύκλωμα εισόδου μπορεί να συντονιστεί σε οποιαδήποτε συχνότητα λειτουργίας του δέκτη ικανοποιώντας τις απαιτήσεις για αλλαγή του κέρδους, του εύρους ζώνης και της επιλεκτικότητας εντός του εύρους συχνοτήτων λειτουργίας. Το κύκλωμα εισόδου ανακατασκευάζεται συχνότερα από έναν πυκνωτή που περιλαμβάνεται στο μπλοκ μεταβλητών πυκνωτών του δέκτη. Σε αυτή την περίπτωση, παρέχεται μικρότερη αλλαγή στις παραμέτρους του κυκλώματος σε σύγκριση με τη μεταβολή κατά την αναδιάρθρωση της μεταβλητής επαγωγής του.
Υπάρχουν διάφορες πρόσθετες τροποποιήσεις συστημάτων ανταλλαγής, όπως μετρητές ηχοστάθμης καθρέφτη, που χρησιμοποιούνται κυρίως στο εύρος υψηλών συχνοτήτων. Ο απλούστερος μείκτης διόδου είναι ένας μείκτης που ανήκει σε μια ομάδα ενισχυτών. Αυτό το κύκλωμα είναι κατασκευασμένο από μετασχηματιστές που συνδυάζουν τα σήματα εισόδου με έναν μίκτη, ένα LED και ένα φίλτρο εξόδου συντονισμένο στην επιθυμητή συχνότητα.
Ο δεύτερος τύπος μείκτη είναι οι μείκτες στους οποίους το σήμα εισόδου και το σήμα ετεροδύνης τροφοδοτούνται σε δύο ανεξάρτητες εισόδους. Ένα παράδειγμα αυτού του τύπου συστήματος είναι ένας ισορροπημένος αναμίκτης. Χρησιμοποιείται για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων εξαρτημάτων LO που εισχωρούν στον ενισχυτή IF που βρίσκεται πίσω από το μίξερ.
Επικοινωνιακή αξίαμε το κύκλωμα εισόδου καθορίζεται μόνο από τις παραμέτρους του κυκλώματος εισόδου. Επί του παρόντος, στην τεχνολογία λήψης ραδιοφώνου χρησιμοποιούνται διάφορες κεραίες, από τις πιο απλές συρμάτινες κάθετες έως παραβολικούς ανακλαστήρες και άλλες πολύπλοκες κεραίες.
Σύμφωνα με γενική θεωρίακεραίες, τα κυκλώματα εισόδου μπορούν να εξεταστούν σε σχέση με δύο χαρακτηριστικές περιπτώσεις: η αντίσταση της κεραίας (σύστημα κεραίας-τροφοδότης) είναι ενεργή. η αντίσταση της κεραίας είναι αντιδραστική. Στην περίπτωση της αντιδραστικής φύσης της αντίστασης της κεραίαςκάποια αντίδραση εισάγεται στο κύκλωμα εισόδου, λόγω της οποίας αλλάζει η συχνότητα συντονισμού του τελευταίου. η εισαγόμενη ενεργή αντίσταση οδηγεί σε επιδείνωση της επιλεκτικότητας του κυκλώματος εισόδου. Η τιμή της εισαγόμενης αντίστασης μπορεί να ποικίλλει πολύ, καθώς ο δέκτης λειτουργεί συχνά με διαφορετικές κεραίες, οι παράμετροι των οποίων δεν είναι γνωστές εκ των προτέρων. Επομένως, για να μειωθεί η επίδραση των παραμέτρων των μη συντονισμένων κεραιών στο κύκλωμα εισόδου, επιλέγεται μια μάλλον αδύναμη σύνδεση μεταξύ τους. Με ενεργή αντίσταση κεραίαςΟι συνθήκες λειτουργίας του κυκλώματος εισόδου είναι διαφορετικές. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν εισάγεται αποσυντονισμός στο κύκλωμα εισόδου και η ποσότητα σύζευξης μεταξύ του κυκλώματος εισόδου και της συντονισμένης κεραίας, η αντίσταση της οποίας καθορίζεται μοναδικά, επιλέγεται από την προϋπόθεση για τη λήψη υψηλότερη δύναμησήμα στην είσοδο του πρώτου σταδίου. Η σύνδεση κάτω από την οποία εξασφαλίζεται αυτή η συνθήκη ονομάζεται βέλτιστη.
Το σύστημα αποτελείται από δύο διόδους συνδεδεμένες με τέτοιο τρόπο ώστε να μην υπάρχει τάση στην έξοδο του μείκτη στην τοπική συχνότητα ταλαντωτή. Μια τροποποίηση αυτού του συστήματος, ένας διπλός ισορροπημένος μείκτης, περιέχει τέσσερις λυχνίες LED και σας επιτρέπει επίσης να εξαλείψετε την επίδραση των στοιχείων του λαμβανόμενου σήματος. Οι απώλειες μετατροπής και στους δύο τύπους μίξερ είναι συγκρίσιμες. Υπάρχουν επίσης ενεργοί μίκτες, οι οποίοι συνήθως κατασκευάζονται με τη μορφή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και σας επιτρέπουν να μειώσετε τις απώλειες μετατροπής και ακόμη και να ενεργοποιήσετε ένα ενισχυμένο επεξεργασμένο σήμα.
Αυτό τους επιτρέπει να συνεργάζονται με τοπικούς ταλαντωτές με χαμηλότερα επίπεδα εξόδου. Οι ενισχυτές στον δέκτη πρέπει να χαρακτηρίζονται από χαμηλό θόρυβο και αντίσταση υπερφόρτωσης. Είναι επίσης σημαντικό ο ενισχυτής εισόδου χαμηλού θορύβου να παρέχει επαρκή ισχύ σήματος.
Διαγράμματα κυκλωμάτων εισόδου
Τα πιο συνηθισμένα διαγράμματα κυκλωμάτων εισόδου είναι χωρητική, επαγωγική (μετασχηματιστής), επαγωγική χωρητική (συνδυασμένη), σύνδεση αυτομετασχηματιστή με κεραία ή σύστημα τροφοδοσίας κεραίας (Εικ. 3.3.9, a, b, c, Εικ. 3.3.10) .
Σημειώστε ότι το απλούστερο κύκλωμα σχηματίζεται με απευθείας σύνδεση της κεραίας στο κύκλωμα εισόδου. Λόγω της απουσίας στοιχείων ζεύξης, είναι αδύνατο να εξασφαλιστεί μια μικρή επιρροή της κεραίας στο κύκλωμα εισόδου και επομένως ένα τέτοιο σχήμα χρησιμοποιείται σπάνια στην πράξη.
Οι πιο σημαντικές παράμετροι του ενισχυτή είναι το εύρος ζώνης, ο λόγος θορύβου, το κέρδος, η τάση τροφοδοσίας, η κατανάλωση ισχύος και η γραμμικότητα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όλο και περισσότερες λειτουργίες όπως το φιλτράρισμα σήματος και η μετατροπή συχνότητας, που εξακολουθούν να είναι ο τομέας των αναλογικών ηλεκτρονικών, υλοποιούνται χρησιμοποιώντας ψηφιακά φίλτρα και επεξεργαστές σήματος.
Αυτό επηρεάζει την επιλεκτικότητα των φίλτρων, το δυναμικό εύρος των ενισχυτών και το εύρος ζώνης και τον τύπο της διαμόρφωσης που χρησιμοποιείται. Στην περίπτωση μιας μεμονωμένης μετατροπής, όταν η ενδιάμεση συχνότητα είναι υψηλότερη, χρησιμοποιούνται μετατροπείς με υψηλότερη ανάλυση 14 bit. Αυτό οφείλεται στη χαμηλότερη επιλεκτικότητα αυτού του τύπου δέκτη.
Κυκλώματα εισόδουδιαφέρουν μεταξύ τους όχι μόνο στη φύση της σύνδεσης (Lsv, Ssv), αλλά και στον αριθμό των κυκλωμάτων που χρησιμοποιούνται σε αυτά. Επί του παρόντος, το κύκλωμα εισόδου μονού κυκλώματος χρησιμοποιείται συχνότερα. Τα σημαντικά πλεονεκτήματα ενός τέτοιου κυκλώματος σε σύγκριση με ένα κύκλωμα πολλαπλών βρόχων είναι η απλότητα του σχεδιασμού και η παροχή υψηλότερης ευαισθησίας. Το τελευταίο οφείλεται στο γεγονός ότι η αύξηση του αριθμού των κυκλωμάτων αυξάνει, κατά κανόνα, τις απώλειες σήματος πριν από την είσοδο του πρώτου σταδίου. Το κύκλωμα εισόδου μονού κυκλώματος διασφαλίζει επίσης τη σταθερότητα της απολαβής συντονισμού, σε συνδυασμό με την ευκολία ρύθμισης του δέκτη στο εύρος συχνοτήτων λειτουργίας. Το κύκλωμα εισόδου πολλαπλών βρόχων καθιστά δυνατή την απόκτηση του σχήματος του χαρακτηριστικού συντονισμού, το οποίο παρέχει τη μικρότερη παραμόρφωση του φάσματος του χρήσιμου σήματος με υψηλή επιλεκτικότητα σε σχέση με τα παρεμβαλλόμενα σήματα, και αυτό είναι το πλεονέκτημά του. Ως αποτέλεσμα, χρησιμοποιείται κυρίως σε δέκτες υψηλής ποιότητας, που συνήθως λειτουργούν σε σταθερές συχνότητες. Το πιο συνηθισμένο είναι το κύκλωμα εισόδου δύο βρόχων που φαίνεται ως παράδειγμα στο σχ. 3.3.10, ένα.Σε αυτό το κύκλωμα, τα κυκλώματα Lk1, Sk1 και Lk2, Sk2 συντονίζονται στη συχνότητα του λαμβανόμενου σήματος και η ενδοχωρητική σύνδεση μεταξύ των κυκλωμάτων πραγματοποιείται μέσω του πυκνωτή σύζευξης C St. Όταν χρησιμοποιείτε το καθορισμένο φίλτρο διέλευσης ζώνης σε άλλα κυκλώματα εισόδου, μπορεί να συνδεθεί με την κεραία με διαφορετικό τρόπο, για παράδειγμα, μέσω χωρητικής ζεύξης.
Ευρεία χρήση ψηφιακά κυκλώματατώρα αποφασίζει ποιος δέκτης κάνει παρόμοια δουλειά και ποιος εξαρτάται ψηφιακά από παράγοντες όπως η απόδοση, το κόστος, το μέγεθος και η κατανάλωση ενέργειας. Σχεδόν σε οποιαδήποτε συσκευή που βασίζεται σε ασύρματη μετάδοση, είναι δυνατό να διακριθούν ολοκληρωμένα κυκλώματα που αποτελούνται από μονάδες που εκτελούν τις περισσότερες από τις λειτουργίες της επεξεργασίας αναλογικού σήματος, συμπεριλαμβανομένου του φιλτραρίσματος, της αποδιαμόρφωσης και της ενίσχυσης.
Οι πολυεπίπεδες λύσεις δείχνουν πώς η πανταχού παρούσα τάση προς τη μικρογραφία επηρεάζει το σχεδιασμό του δέκτη. Η ενσωμάτωση ολοένα και περισσότερων λειτουργιών σε ένα ενιαίο τσιπ επηρεάζει τις ιδιότητες της τελικής συσκευής που σχετίζονται με τον χρήστη. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το επίπεδο ολοκλήρωσης, τα κύρια στοιχεία της αρχιτεκτονικής του δέκτη και τα βασικά βήματα επεξεργασίας του λαμβανόμενου σήματος παραμένουν τα ίδια.
Σχηματικά διαγράμματα των κυκλωμάτων εισόδου που φαίνονται στο σχ. 3.3.9 είναι τυπικά για εκπομπή και άλλους δέκτες μέτριας υψηλής συχνότητας που λειτουργούν με μη συντονισμένες κεραίες.
Μεταξύ αυτών, το κύκλωμα χωρητικής σύζευξης με την κεραία (Εικ. 3.3.9, α) είναι το απλούστερο σχεδιαστικά. Σε αυτό, επιλέγοντας μια αρκετά αδύναμη σύνδεση της κεραίας με το κύκλωμα εισόδου, που πραγματοποιείται μέσω του πυκνωτή ζεύξης C s, είναι δυνατό να εξασφαλιστεί, αφενός, μια μικρή επίδραση της κεραίας στο κύκλωμα και, στο Από την άλλη πλευρά, η οποία δεν είναι λιγότερο σημαντική, η σταθερότητα των χαρακτηριστικών του κυκλώματος εισόδου όταν ο δέκτης λειτουργεί με διαφορετικές κεραίες. Ωστόσο, με μια πολύ μικρή ποσότητα ζεύξης, ο συντελεστής μετάδοσης μειώνεται και, κατά συνέπεια, μειώνεται η ευαισθησία του δέκτη. Συνήθως το C sv επιλέγεται από τη συνθήκη C sv< 10…40 пФ. К серьезному недостатку схемы относится значительное непостоянство Προς την στην περιοχή συχνοτήτων λειτουργίας· Το τελευταίο οδήγησε στη χρήση του σχήματος για μικρές τιμές του συντελεστή επικάλυψης εύρους. Ένα επαγωγικό κύκλωμα ζεύξης με κεραία (Εικ. 3.3.9, β) είναι το πιο κοινό. Με μια αρκετά αδύναμη σύνδεση μεταξύ των πηνίων ζεύξης και του κυκλώματος εισόδου, είναι δυνατό να ληφθεί σχεδόν ο ίδιος συντελεστής μετάδοσης στο εύρος συχνοτήτων λειτουργίας, ο οποίος χρησιμοποιείται συχνά στην πράξη. Αυτό διασφαλίζεται, όπως θα δούμε παρακάτω, με την κατάλληλη επιλογή των παραμέτρων του κυκλώματος της κεραίας (C A, L C B).
Το ραδιοφωνικό σήμα που λαμβάνει η κεραία πρέπει να μετατραπεί σε μορφή στην οποία οι σωστές πληροφορίες είναι άμεσα διαθέσιμες. Για το σκοπό αυτό, ειδικότερα, υφίσταται επεξεργασία πολλαπλών σταδίων. ενίσχυση, φιλτράρισμα και αποδιαμόρφωση. Το θέμα του άρθρου είναι η επιλογή των παραμέτρων του δέκτη και οι πιο δημοφιλείς διαμορφώσεις τους μαζί με παραδείγματα υλοποίησης.
Μία από τις πιο σημαντικές παραμέτρους των ραδιοφωνικών δεκτών είναι η επιλεκτικότητα και η ευαισθησία. Το πρώτο χαρακτηρίζει την ικανότητα αυτών των συσκευών να εξάγουν το επιθυμητό σήμα συχνότητας από άλλα σήματα που λαμβάνονται από την κεραία. Η σωστή επιλεκτικότητα παρέχει αποτελεσματική καταστολή παρεμβολών και αποτρέπει τις παρεμβολές.
Το σχήμα συνδυασμένης επικοινωνίας με την κεραία (Εικ. 3.3.9, γ) καθιστά δυνατή την παροχή μιας αρκετά υψηλής και πρακτικά σταθερής τιμής του συντελεστή μετάδοσης συντονισμού Ko σε ολόκληρο το εύρος συχνοτήτων λειτουργίας. Το μειονέκτημα του σχήματος είναι η επιδείνωση της επιλεκτικότητας έναντι του συμμετρικού καναλιού λήψης σε σύγκριση με την επιλεκτικότητα που παρέχεται από το σχήμα σύζευξης μετασχηματιστή. Ημιτελής σύνδεση ηλεκτρονική συσκευήτο πρώτο στάδιο (λάμπα, τρανζίστορ) στο κύκλωμα εισόδου εξασθενεί την επίδραση της αντίστασης εισόδου του στο κύκλωμα εισόδου και σας επιτρέπει να παρέχετε ένα δεδομένο εύρος ζώνης. αυτή η σύνδεση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια σύνδεση αυτομετασχηματιστή (Εικ. 3.3.9, β), χρησιμοποιώντας χωρητικό διαχωριστή (Εικ. 3.3.9, σε)ή σύνδεση μετασχηματιστή.
Η ευαισθησία, με τη σειρά της, χαρακτηρίζεται από την ικανότητα του δέκτη να επεξεργάζεται σήματα χαμηλού πλάτους. Ποσοτικά, ορίζεται ως το μικρότερο σήμα που μπορεί να λάβει ένας δέκτης συντονισμένος σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, παρέχοντας τις απαιτούμενες παραμέτρους όπως η αναλογία σήματος προς θόρυβο και η αναλογία παραμόρφωσης ή bit. Η ευαισθησία εξαρτάται κυρίως από τον θόρυβο του δέκτη, ιδιαίτερα από τον θερμικό θόρυβο.
Πόσο σημαντικός είναι ο θόρυβος του δέκτη;
Εάν ο θόρυβος του δέκτη είναι πολύ μεγαλύτερος από το λαμβανόμενο σήμα, το τελευταίο δεν μπορεί να αναπαραχθεί σωστά. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να γίνει αυτό. Το πρώτο είναι να αυξηθεί το πλάτος του σήματος πληροφοριών. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί αυξάνοντας την ισχύ εξόδου του πομπού. Ένας άλλος τρόπος είναι να αυξήσετε το άνοιγμα της κεραίας λήψης, της κεραίας πομπού ή και των δύο. Αυτός ο στόχος επιτυγχάνεται ιδιαίτερα. αύξηση του μεγέθους της κεραίας.
Τα κυκλώματα ζεύξης μετασχηματιστή και αυτομετασχηματιστή με κεραία χρησιμοποιούνται ευρέως σε επαγγελματικούς δέκτες δεκάμετρο και μέτροκύματα που λειτουργούν σε σταθερή συχνότητα ή σε στενό εύρος συχνοτήτων. Όταν εργάζεστε με συμμετρικές συντονισμένες κεραίες, η σύνδεση μετασχηματιστή σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε, και αυτό είναι το πλεονέκτημά της, συμμετρικούς (Εικ. 3.3.10, α) και ασύμμετρους τροφοδότες λήψης. Στην τελευταία περίπτωση, το ένα άκρο του πηνίου ζεύξης που συνδέεται με την έξοδο ενός μη ισορροπημένου τροφοδότη είναι γειωμένο μαζί με το εξωτερικό του κέλυφος. Ένα κύκλωμα με σύνδεση αυτομετασχηματιστή (Εικ. 3.3.10, β) χρησιμοποιείται κατά την εργασία με ασύμμετρους (ομοαξονικούς) τροφοδότες και χρησιμοποιείται συχνότερα στην πράξη.
Όσον αφορά το πρώτο, όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς εξόδου του πομπού, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατανάλωση ενέργειας και επομένως το κόστος. Είναι επίσης γνωστό ότι η ισχύς εξόδου των πομπών είναι από πάνω προς τα κάτω. Ο συντελεστής οπισθέλκουσας είναι επίσης μια πιθανότητα παρεμβολής σε γειτονικά κανάλια. Το μέγεθος των κεραιών εκπομπής επηρεάζει την ευκολία εγκατάστασης στο σταθμό βάσης, ενώ οι κεραίες λήψης επηρεάζουν το μέγεθος της συσκευής.
Όσο μεγαλύτερη είναι η κεραία, τόσο χειρότερα και στις δύο περιπτώσεις. Επομένως, η αύξηση του χρήσιμου εύρους σήματος δεν είναι πάντα εφικτή ή πρακτική. Για να διασφαλιστεί ότι ακόμη πιο αδύναμα σήματα λαμβάνονται σωστά, η ευαισθησία του δέκτη προσπαθεί να επηρεάσει τη φάση σχεδιασμού μειώνοντας τον δικό του θόρυβο.
Όταν εργάζεστε με συντονισμένες κεραίες, η τιμή σύζευξης επιλέγεται, όπως έχει ήδη σημειωθεί, από την συνθήκη μεταφοράς της μέγιστης ισχύος από την πηγή σήματος στην είσοδο του πρώτου σταδίου, δηλαδή στο φορτίο.
Οι συντονισμένες κεραίες έχουν αιχμηρό μοτίβο ακτινοβολίας και σε κυκλώματα εισόδου που χρησιμοποιούν ζεύξη μετασχηματιστή, μερικές φορές καθίσταται απαραίτητο να εγκατασταθεί μια ηλεκτροστατική θωράκιση μεταξύ των πηνίων L CB και L K (Εικ. 3.3.10, α).
Ποιο είναι το ποσοστό θορύβου του δέκτη;
Ο χαρακτήρας του θορύβου του δέκτη είναι ο αριθμός θορύβου. Περιγράφει την ακόλουθη σχέση. Επομένως, αυτή η παράμετρος καθορίζει πώς αλλάζει η αναλογία σήματος προς θόρυβο αφού το σήμα που λαμβάνει ο δέκτης περάσει μέσα από την κεραία. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί με το παράδειγμα ενός ενισχυτή. Στην ιδανική περίπτωση, ο ενισχυτής ενισχύει, εκτός από το χρήσιμο σήμα, και τον θόρυβο στην είσοδο. Ως αποτέλεσμα, ο λόγος σήματος προς θόρυβο θα πρέπει να παραμείνει αμετάβλητος στην είσοδό του.
Στην πραγματικότητα, όμως, ο θόρυβος εξόδου περιλαμβάνει και τον θόρυβο του ίδιου του ενισχυτή, με αποτέλεσμα τη μείωση της αναλογίας σήματος προς θόρυβο. Όσο χαμηλότερη είναι η τιμή του θορύβου, τόσο λιγότερος είναι ο θόρυβος του ενισχυτή. Ο αριθμός θορύβου μπορεί επίσης να εκφραστεί σε ντεσιμπέλ. Μπορείτε επίσης να ρυθμίσετε την τιμή του θορύβου του δέκτη χρησιμοποιώντας τα παρακάτω. Αυτή η φόρμουλα απαιτεί γνώση των μεγεθών θορύβου και των κερδών των επιμέρους εξαρτημάτων.
Στο τμήμα βραχέων κυμάτων του εύρους κυμάτων του μετρητή (λ = 1-3m), μπορεί να χρησιμοποιηθεί κύκλωμα κυκλώματος εισόδου με σειριακή σύνδεση της αυτεπαγωγής (Εικ. 3.3.10, γ). Σε αυτό, το κύκλωμα εισόδου σχηματίζεται από μια αυτεπαγωγή LKκαι δύο συνδεδεμένους σε σειρά πυκνωτές C 1 και C 2 , και ο πυκνωτής C 2 είναι η χωρητικότητα εισόδου του πρώτου σταδίου. Το κύκλωμα συντονίζεται στη συχνότητα του λαμβανόμενου σήματος αλλάζοντας την αυτεπαγωγή. Λόγω αυτής της συμπερίληψης στοιχείων περιγράμματος Λ Κ , Γ 1και C 2, η προκύπτουσα χωρητικότητα του κυκλώματος μειώνεται σε σύγκριση με την χωρητικότητα ενός συμβατικού κυκλώματος όταν παράλληλη σύνδεση Από 1και Γ 2 .
Άμεση αλλαγή δέκτη. Αποτελείται από τα ακόλουθα λειτουργικά μπλοκ: έναν ενισχυτή, έναν μίκτη στον οποίο το σήμα που λαμβάνεται στην κεραία μεταδίδεται στη ζώνη, έναν τοπικό ταλαντωτή και ένα φίλτρο χαμηλής διέλευσης. Οι συχνότητες του σήματος του τοπικού ταλαντωτή και της εισόδου του δέκτη είναι ίδιες. Τα ετεροδύναμα σήματα για αυτά τα μπλοκ είναι 90° εκτός φάσης.
Το τελευταίο αποτελείται από έναν ενιαίο βρόχο φάσης και έναν ταλαντωτή ελεγχόμενης τάσης. Τα συστήματα που περιγράφονται χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα. σε αναλογικό, ψηφιακό, προγραμματιζόμενο και δορυφορικό ραδιόφωνο. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα των δεκτών άμεσης αντικατάστασης είναι ο απλούστερος σχεδιασμός τους από αυτούς που παρουσιάζουμε παρακάτω. Παρέχει λιγότερα εξαρτήματα.
Αυτό σας επιτρέπει να αυξήσετε την αυτεπαγωγή του κυκλώματος Lk ή, σε μια συγκεκριμένη τιμή L kminκαι την ελάχιστη δυνατή χωρητικότητα Sk για αύξηση της συχνότητας συντονισμού του κυκλώματος εισόδου.
Σε συχνότητες f > 250 - 300 MHz, τα συστήματα χρησιμοποιούνται στα κυκλώματα εισόδου με κατανεμημένα στοιχεία.Σε αυτές τις συχνότητες, ο παράγοντας ποιότητας των συμβατικών κυκλωμάτων μειώνεται απότομα, γεγονός που σχετίζεται με μείωση του μεγέθους των επαγωγέων, αύξηση των απωλειών λόγω του φαινομένου του δέρματος και της ακτινοβολίας.
Στα κυκλώματα εισόδου των δεκατιανών δεκτών εύρους κύματος, οι συντονιστές χρησιμοποιούνται ευρέως με τη μορφή τμημάτων μισού κύματος ανοιχτά και στα δύο άκρα και κυρίως με τη μορφή τμημάτων τετάρτου κύματος ομοαξονικών γραμμών κλειστών στο ένα άκρο. Είναι κατασκευασμένα από κοίλους, συνήθως χάλκινους, ομόκεντρους σωλήνες, τα ανοιχτά άκρα των οποίων είναι συχνά τοποθετημένα στα καλώδια δίσκου της καθόδου και στο πλέγμα ενός ειδικού τριόδου φάρου που χρησιμοποιείται ως ηλεκτρονική συσκευή του πρώτου σταδίου.
Στο σχ. Το 3.3.11 δείχνει ένα διάγραμμα κυκλώματος στο οποίο το τμήμα της ομοαξονικής ευθείας l 1< λ 0 /4 μαζί με το δοχείο ΑΠΟΤο p αντιπροσωπεύει ένα κύκλωμα υψηλής ποιότητας (Q == 300 -400) και ο τροφοδότης κεραίας, συνδεδεμένος σε αυτό το κύκλωμα σε απόσταση l 2, σχηματίζει μια σύνδεση αυτομετασχηματιστή μαζί του. Ο συντονισμός στη συχνότητα του σήματος μπορεί να πραγματοποιηθεί με μια χωρητικότητα C n ή ένα έμβολο που βραχυκυκλώνει το άκρο του τμήματος γραμμής. Η σύνδεση του τροφοδότη με τον συντονιστή μπορεί να είναι μετασχηματιστή και χωρητική και παρέχεται με τη βοήθεια πηνίου ή πείρου που τοποθετείται στους αντικόμβους του μαγνητικού ή ηλεκτρικού πεδίου, αντίστοιχα.
ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΟΔΟΥ
Σκοπός των κυκλωμάτων εισόδου
Κυκλώματα εισόδου (VC) του ραδιοφωνικού δέκτηονομάζονται κυκλώματα που συνδέουν το σύστημα κεραίας-τροφοδότη με το πρώτο στάδιο ενίσχυσης ή μετατροπής του δέκτη.
Οι κύριοι σκοποί της ΣΕ είναι:
μετάδοση του λαμβανόμενου σήματος από την κεραία στην είσοδο αυτών των σταδίων·
προφιλτράρισμα εξωτερικού θορύβου.
Συνήθως, το VC είναι ένα παθητικό τετράπολο που περιέχει ταλαντευτικά κυκλώματα. Τα CC ενός βρόχου είναι τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα. Τα κυκλώματα εισόδου πολλαπλών βρόχων χρησιμοποιούνται μόνο όταν υπάρχουν υψηλές απαιτήσεις για την επιλεκτικότητα του κυκλώματος εισόδου.
Τυπικά διαγράμματα κυκλωμάτων εισόδου
Στο σχ. Το 1.1 - 1.4 δείχνει μερικά κοινά κυκλώματα κυκλωμάτων εισόδου μονού κυκλώματος. Τα σχήματα διαφέρουν ως προς τους τρόπους με τους οποίους το κύκλωμα εισόδου συνδέεται με την κεραία. Στο σχ. Το 1.1 δείχνει διαγράμματα με σύνδεση μετασχηματιστή μεταξύ του κυκλώματος LkKk και της κεραίας.
Ρύζι. 1.1. Σχέδια με σύνδεση μετασχηματιστή ενός κυκλώματος εισόδου μονού κυκλώματος με κεραία: α - με διπολικό τρανζίστορ. β - με τρανζίστορ εφέ πεδίου
Στα διαγράμματα στο Σχ. 1.2, χρησιμοποιείται η χωρητική σύζευξη του κυκλώματος εισόδου με την κεραία και στα κυκλώματα του σχ. 1.3 το κύκλωμα εισόδου συνδέεται στον τροφοδότη κεραίας μέσω ενός αυτομετασχηματιστή. Η σύνδεση του κυκλώματος εισόδου με το ενεργό στοιχείο μπορεί να είναι πλήρης ή μερική, ανάλογα με την αντίσταση εισόδου του τελευταίου. έχοντας λίγα αντίσταση εισόδου διπολικό τρανζίστορσυνήθως συνδέεται μερικώς, το πεδίο μπορεί να ενεργοποιηθεί πλήρως.
1.2. Χωρητικά συζευγμένο κύκλωμα κυκλώματος εισόδου μονού βρόχου με κεραία
1.3 Σχέδιο με σύνδεση μετασχηματιστή κυκλώματος μονού κυκλώματος με τροφοδότη
1.4 Διάγραμμα κυκλώματος εισόδου δύο βρόχων
Στο σχ. Το 1.4 δείχνει ένα από τα πιο κοινά σχήματα για CC δύο κυκλωμάτων. Εδώ, η σύνδεση του πρωτεύοντος κυκλώματος με την κεραία είναι μετασχηματιστής. Η σύνδεση μεταξύ των κυκλωμάτων είναι ενδοχωρητική μέσω του πυκνωτή Csv1 και εξωτερική χωρητικότητα μέσω Csv2.
Ένα CC δύο κυκλωμάτων σάς επιτρέπει να προσεγγίσετε μια απόκριση συχνότητας πιο κοντά σε μια ορθογώνια και επομένως να αυξήσετε την επιλεκτικότητα.
Κύριες παράμετροι κυκλωμάτων εισόδου
Τα κύρια ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του CC είναι:
1. Λόγος μεταφοράς τάσης, η οποία καθορίζεται από την αναλογία της τάσης σήματος στην είσοδο του πρώτου ενεργού στοιχείου του δέκτη (Uin) προς το EMF του σήματος στην κεραία EA, και στην περίπτωση μιας μαγνητικής (φερρίτης) κεραίας, προς την ισχύς πεδίου σήματος.
2. εύρος ζώνης- το πλάτος του εύρους συχνοτήτων με την επιτρεπόμενη ανομοιομορφία του συντελεστή μετάδοσης.
3. Εκλεκτικότητα, που χαρακτηρίζει τη μείωση του συντελεστή μεταφοράς τάσης για δεδομένο αποσυντονισμό K(f) σε σύγκριση με την τιμή συντονισμού K0. Το κύκλωμα εισόδου, μαζί με το URCH, παρέχει την καθορισμένη επιλεκτικότητα του δέκτη πάνω από το κανάλι εικόνας και το κανάλι ενδιάμεσης συχνότητας, καθώς και γενικό προκαταρκτικό φιλτράρισμα θορύβου.
4. Κάλυψη του καθορισμένου εύρους συχνοτήτων. Το κύκλωμα εισόδου πρέπει να παρέχει τη δυνατότητα συντονισμού σε οποιαδήποτε συχνότητα μιας δεδομένης περιοχής του δέκτη, και ταυτόχρονα η απόδοσή του (συντελεστής μετάδοσης, εύρος ζώνης, επιλεκτικότητα κ.λπ.) δεν πρέπει να αλλάζει αισθητά. Το εύρος συχνοτήτων λειτουργίας χαρακτηρίζεται από τον συντελεστή επικάλυψης εύρους kd, ίσο με τον λόγο της μέγιστης συχνότητας συντονισμού προς την ελάχιστη.
5. Σταθερότητα των παραμέτρων του κυκλώματος εισόδουκατά την αλλαγή των παραμέτρων της κεραίας και του ενεργού στοιχείου. Αυτό είναι σημαντικό για τις μη συντονισμένες κεραίες, οι οποίες εισάγουν ενεργή και αντιδραστική αντίσταση στο CC. Η εισαγόμενη ενεργή αντίσταση αυξάνει τις απώλειες του CC, γεγονός που οδηγεί σε επέκταση του εύρους ζώνης και επιδείνωση της επιλεκτικότητας. Η εισαγόμενη αντίδραση οδηγεί σε αλλαγή στη ρύθμιση του CC.
