受信機の入力回路の目的。 さまざまなレンジのラジオ受信機の入力回路。 アンテナ誘導結合入力回路

一般情報入力回路について

受信機入力回路 - アンテナまたはアンテナ給電システムが受信機の初段の入力に接続される回路。 最初のステージは、高周波増幅器、周波数変換器、または検出器にすることができます。 アンテナまたはアンテナ給電システムの出力と第 1 段の入力の間の入力回路の位置によって、その名前が決まります (図 3.3.8)。

入力回路の主な機能は次のとおりです。

ａ）アンテナ回路で発生する信号のセット全体から受信有用信号を予備的に選択する。

b) 損失と歪みを最小限に抑えながら、有用な信号エネルギーを初段の入力に伝達します。

で 一般的な場合入力回路は、共振システムと結合要素を含む一種の受動 4 端子ネットワークです。 周波数範囲に応じて、共振システムは集中または分散要素で実行され、1 つまたは複数の発振回路または共振器で構成されます。 結合要素は、アンテナ回路と回路または共振器の間の通信を提供し、いくつかの共振要素との間で通信を提供し、それらと受信機の初段との間の接続も提供します。 入力回路の主な特徴は次のとおりです。 電圧（または電力）伝達係数、範囲にわたる共振利得の一定性、動作周波数範囲、選択性と帯域幅、アンテナと入力回路の接続の大きさ。

伝達率入力回路電圧 に。信号電圧比と呼ばれる U最初の入力の c

値 e までカスケードします。 d.s. Eアンテナまたはアンテナ給電システムと同等の発電機:

入力回路の設定を変更せずに、値は に(f) 入力信号の周波数に応じて変化し、最大値に達します。 K0共振周波数foで。

依存症 に(f) を振幅-周波数 (共振) 特性、依存性 φ (f) を位相-周波数 (位相) 特性といいます。

周波数選択性入力回路は共振曲線の形状によって決まります。 スーパーヘテロダイン受信機では、対称 (またはミラー) チャネルと中間周波数の直接送信チャネルという 2 つの追加受信チャネルの選択性が最も重要です。 周波数 fp の信号の影響を弱めるために、特別なフィルターが入力回路に導入されることがあります (リジェクター、「プラグ」フィルター)。 共振曲線の形状によって、入力回路の選択性を決定し、有用な信号の周波数歪みを推定することができます。 選択特性の十分な特性は、多くの場合、帯域幅 P であり、通常は 0.707 のレベルによって決まります。 帯域幅内の信号スペクトルの成分の不均一な増幅は 3 デシベルを超えません。

動作周波数範囲(fomax - fmin) は、動作周波数範囲内でゲイン、帯域幅、選択性を変更する要件を満たしながら、入力回路を受信機の任意の動作周波数に調整できる場合に提供されます。 入力回路は、受信機の可変コンデンサのブロックに含まれるコンデンサによって再構築されることがよくあります。 この場合、回路のパラメータの変化は、その可変インダクタンスの再構築中の変化と比較してより小さいものとなる。

コミュニケーション価値入力回路との接続は入力回路のパラメータのみで決まります。 現在、無線受信技術では、最も単純なワイヤー垂直アンテナからパラボラ反射板やその他の複雑なアンテナまで、さまざまなアンテナが使用されています。

によると 一般理論アンテナの入力回路は、2 つの特徴的なケースに関連して考えることができます。アンテナ (アンテナ給電システム) の抵抗がアクティブです。 アンテナ抵抗は反応性です。 アンテナ抵抗の無効性の場合ある程度のリアクタンスが入力回路に導入され、それにより後者の共振周波数が変化します。 導入されたアクティブ抵抗は、入力回路の選択性の低下につながります。 受信機は異なるアンテナで動作することが多く、そのパラメータが事前にわかっていないため、挿入される抵抗の値は大きく変化する可能性があります。 したがって、入力回路に対する同調されていないアンテナのパラメータの影響を軽減するために、それらの間のかなり弱い接続が選択されます。 アクティブアンテナ抵抗あり入力回路の動作条件が異なります。 この場合、入力回路には離調は導入されず、入力回路と同調アンテナ間の結合量は一意に指定される抵抗値を求める条件から選択されます。 最高のパワー初段の入力信号。 この条件が保証される接続を最適と呼びます。

入力回路図

最も一般的な入力回路図は、容量性、誘導性 (変圧器)、誘導性と容量性 (組み合わせ)、単巻変圧器とアンテナまたはアンテナ給電システムとの接続です (図 3.3.9、a、b、c、図 3.3.10)。 。

最も単純な回路は、アンテナを入力回路に直接接続することによって形成されることに注意してください。 結合素子がないため、入力回路に対するアンテナの影響を小さくすることができないため、このような方式は実際にはほとんど使用されません。

入力回路接続 (Lsv、Ssv) の性質だけでなく、そこで使用される回路の数も異なります。 現在は単回路入力回路が最も多く使用されています。 多回路回路と比較した場合のこのような回路の重要な利点は、設計が簡単であることと、より高い感度が得られることです。 後者は、回路数の増加により、通常、初段の入力前の信号損失が増加するという事実によるものです。 単一回路の入力回路は、動作周波数範囲内で受信機を調整する利便性と併せて、共振ゲインの一定性も保証します。 マルチループ入力回路により、干渉信号に対して高い選択性を持ち、有効信号のスペクトルの歪みを最小限に抑える共振特性の形状を得ることが可能となり、これが利点となります。 その結果、主に高品質の受信機で使用され、通常は固定周波数で動作します。 最も一般的なのは、図 1 に例として示す 2 ループ入力回路です。 3.3.10、 A.この回路では、回路 Lk1、Sk1 および Lk2、Sk2 は受信信号の周波数に同調され、回路間の容量性接続は結合コンデンサ C St を介して実行されます。 指定されたバンドパス フィルターを他の入力回路で使用する場合、容量結合などの別の方法でアンテナに結合できます。

入力回路の概略図を図1に示します。 3.3.9 は、同調されていないアンテナで動作する放送およびその他の中程度に高い周波数の受信機に典型的です。

このうち、アンテナとの容量結合回路（図 3.3.9、a）は設計が最も単純です。 この場合、結合コンデンサ C s を介して実行される、アンテナと入力回路との十分に弱い接続を選択することにより、一方では回路に対するアンテナの影響を確実に小さくすることができ、また、一方、同様に重要なことは、受信機が異なるアンテナで動作しているときの入力回路の特性の一定性です。 ただし、結合量が非常に少ない場合、伝達係数が低下し、その結果、受信機の感度が低下します。 通常、C sv は条件 C sv から選択されます。< 10…40 пФ. К серьезному недостатку схемы относится значительное непостоянство に 動作周波数範囲内。 後者は、範囲重複係数の小さい値に対するスキームの使用につながりました。 アンテナを備えた誘導結合回路 (図 3.3.9、b) が最も一般的です。 結合コイルと入力回路との間の接続が十分に弱い場合、実際によく使用される動作周波数範囲にわたってほぼ同じ伝達係数を得ることが可能です。 これは、以下で説明するように、アンテナ回路のパラメータ (C A、L C B) を適切に選択することによって保証されます。

アンテナとの組み合わせ通信方式（図 3.3.9、c）により、動作周波数範囲全体で十分に高く、実質的に一定の共振透過係数 Ko の値を提供することが可能になります。 この方式の欠点は、変圧器結合方式によって提供される選択性と比較して、対称受信チャネル上の選択性が低下することです。 不完全な接続 電子機器入力回路への初段（ランプ、トランジスタ）は、入力回路に対する入力抵抗の影響を弱め、所定の帯域幅を提供できるようにします。 この接続は、単巻変圧器接続 (図 3.3.9、b)、容量性分圧器 (図 3.3.9、図 3.3.9、b) を使用して実行されます。 V)またはトランス接続。

アンテナを備えた変圧器および単巻変圧器結合回路は、業務用受信機で広く使用されています。 デカメートルとメートル固定周波数または狭い周波数範囲で動作する電波。 対称同調アンテナを使用する場合、トランス接続により、対称 (図 3.3.10、a) および非対称の受信フィーダーを使用できるようになります。これがその利点です。 後者の場合、不平衡給電線の出力に接続される結合コイルの一端は、その外殻とともに接地される。 単巻変圧器接続を備えた回路 (図 3.3.10、b) は、非対称 (同軸) フィーダを使用する場合に使用され、実際には最もよく使用されます。

同調アンテナを使用する場合、結合値は、すでに述べたように、最大​​電力を信号源から初段の入力、つまり負荷に伝達する条件から選択されます。

同調アンテナは鋭い放射パターンを持ち、トランス結合を使用する入力回路では、L CB コイルと L K コイルの間に静電シールドを設置することが必要になる場合があります (図 3.3.10、a)。

メーター波長範囲の短波部分（λ = 1 ～ 3m）では、インダクタンスを直列接続した入力回路回路を使用できます（図 3.3.10、c）。 その中で、入力回路はインダクタンスによって形成されます LKと、直列に接続された２つのコンデンサＣ１およびＣ２であり、容量Ｃ２は初段の入力容量である。 回路は、インダクタンスを変更することによって、受信信号の周波数に同調されます。 このように輪郭要素が含まれるため、 LK、C1 C 2、結果として得られる回路の静電容量は、次の場合に従来の回路の静電容量と比較して減少します。 並列接続 1からおよびC 2 。

これにより、回路のインダクタンス Lk を増加させることができます。または、特定の値で Lキロ分入力回路の同調周波数を上げるための最小可能な静電容量 Sk。

周波数 f > 250 ～ 300 MHz では、システムは入力回路で使用されます 分散要素を使用します。これらの周波数では、従来の回路の品質係数が急激に低下します。これは、インダクタのサイズの縮小、表皮効果および放射による損失の増加に関連しています。

デシメートル波帯受信機の入力回路では、共振器は両端が開いた半波長セグメントの形で、主に一端が閉じた同軸線路の1/4波長セグメントの形で広く使用されています。 それらは中空の、通常は銅の同心円管でできており、その開放端は多くの場合、陰極のディスクリード線と、第1段階の電子デバイスとして使用される特別なビーコン三極管のグリッドに取り付けられます。

図上。 3.3.11 は、同軸線路 l 1 のセグメントを含む回路図を示します。< λ 0 /4 コンテナと一緒に と p は高品質回路 (Q == 300 -400) を表し、距離 l 2 でこの回路に接続されたアンテナ フィーダは、この回路と単巻変圧器接続を形成します。 信号周波数への同調は、キャパシタンス C n または線分の端を短絡するピストンによって実行できます。 フィーダと共振器の接続は、変圧器および容量性で行うことができ、それぞれ磁界または電界の腹に配置されたコイルまたはピンの助けを借りて提供されます。

入力回路

入力回路の目的

ラジオ受信機の入力回路（VC）アンテナ給電システムと受信機の最初の増幅段または変換段を接続する回路と呼ばれます。

CC の主な目的は次のとおりです。

受信信号をアンテナからこれらの段の入力に送信します。

外部ノイズの事前フィルタリング。

通常、VC は発振回路を含むパッシブ四重極です。 シングルループ CC が最も広く使用されています。 マルチループ入力回路は、入力回路の選択性に対する要求が高い場合にのみ使用されます。

代表的な入力回路図

図上。 1.1 ～ 1.4 に単回路入力回路の一般的な回路を示します。 これらの方式は、入力回路がアンテナに接続される方法が異なります。 図上。 1.1 は、LkKk 回路とアンテナ間の変圧器接続を示す図です。

米。 1.1. アンテナを備えた単回路入力回路の変圧器接続を備えたスキーム： a - バイポーラトランジスタを使用。 b - 電界効果トランジスタを使用した場合

図の図では、 1.2では、入力回路とアンテナの容量結合が使用されており、図1の回路では、アンテナとの容量結合が使用されています。 1.3 入力回路は単巻変圧器を介してアンテナフィーダに接続されます。 入力回路の能動素子への接続は、能動素子の入力抵抗に応じて、完全に接続することも、部分的に接続することもできます。 少ない 入力インピーダンス バイポーラトランジスタ通常は部分的に接続されていますが、フィールド 1 は完全にオンにすることができます。

1.2. アンテナを備えたシングルループ入力回路の容量結合回路

1.3 フィーダ付き単回路回路の変圧器接続方式

1.4 2 ループ入力回路図

図上。 1.4 は、2 回路 CC の最も一般的な方式の 1 つを示しています。 ここで、一次回路とアンテナとの接続はトランスです。 回路間の接続は、コンデンサ Csv1 を介した内部容量と Csv2 を介した外部容量です。

2 回路の CC を使用すると、周波数応答を長方形に近づけることができるため、選択性が向上します。

入力回路の主なパラメータ

CC の主な電気的特性は次のとおりです。

1. 電圧変換比これは、受信機の最初の能動素子 (Uin) の入力における信号電圧と EA アンテナ内の信号の EMF の比によって決まります。磁気 (フェライト) アンテナの場合は、信号電界強度。

2. 帯域幅- 許容される透過係数の不均一性を伴う周波数範囲の幅。

3. 選択性これは、共振値 K0 と比較して、特定の離調 K(f) に対する電圧伝達係数の減少を特徴づけます。 入力回路は URCH とともに、一般的な事前ノイズ フィルタリングだけでなく、イメージ チャネルおよび中間周波数チャネル上で受信機の指定された選択性を提供します。

4. 指定された周波数範囲をカバー。 入力回路は、受信機の特定の範囲の任意の周波数に同調する機能を提供する必要があり、同時にその性能 (伝送係数、帯域幅、選択性など) が著しく変化してはなりません。 動作周波数範囲は、最大同調周波数と最小同調周波数の比に等しい範囲重複係数 kd によって特徴付けられます。

5. 入力回路パラメータの一定性アンテナとアクティブエレメントのパラメータを変更するとき。 これは、CC にアクティブ抵抗とリアクティブ抵抗が導入される未調整のアンテナにとって重要です。 導入されたアクティブ抵抗により CC の損失が増加し、帯域幅の拡大と選択性の低下につながります。 導入されたリアクタンスにより、CC の設定が変化します。