수신기의 입력 회로의 목적. 다양한 범위의 무선 수신기의 입력 회로. 안테나 유도 결합 입력 회로

일반 정보입력 회로에 대해

수신기 입력 회로 - 안테나 또는 안테나 피더 시스템이 수신기의 첫 번째 단계 입력에 연결되는 회로. 첫 번째 단계는 고주파 증폭기, 주파수 변환기 또는 검출기일 수 있습니다. 안테나 또는 안테나 피더 시스템의 출력과 첫 번째 단계의 입력 사이의 입력 회로 위치에 따라 이름이 결정됩니다(그림 3.3.8).

입력 회로의 주요 기능은 다음과 같습니다.

a) 안테나 회로에서 발생하는 전체 신호 세트에서 수신된 유용한 신호의 예비 선택;

b) 손실과 왜곡이 가장 적은 첫 번째 단계의 입력으로 유용한 신호 에너지를 전달합니다.

에 일반적인 경우입력 회로는 공진 시스템과 결합 요소를 포함하는 일종의 수동 4단자 네트워크입니다. 주파수 범위에 따라 공진 시스템은 집중 또는 분산 요소에서 수행되며 하나 이상의 진동 회로 또는 공진기로 구성됩니다. 결합 요소는 안테나 회로와 회로 또는 공진기 사이에 통신을 제공하고 여러 공진 요소와도 이들 요소와 수신기의 첫 번째 단계 사이의 연결을 제공합니다. 입력 회로의 주요 특성은 다음과 같습니다. 전압(또는 전력) 전달 계수, 범위에 대한 공진 이득의 불변성, 작동 주파수 범위, 선택도 및 대역폭, 안테나와 입력 회로의 연결 양.

전송 비율입력 회로 전압 에게.신호 전압 비율이라고 함 유 c 첫 번째 입력에서

e 값으로 캐스케이드합니다. 디.에스 이자형안테나 또는 안테나 피더 시스템에 해당하는 발전기:

입력 회로 설정이 변경되지 않은 상태에서 값은 에게(f) 최대에 도달하는 수신 신호의 주파수에 따라 변경 케이 0공진 주파수 fo.

탐닉 에게(f)를 진폭-주파수(공진) 특성이라고 하고, 의존성 φ(f)를 위상-주파수(위상) 특성이라고 합니다.

주파수 선택성입력 회로는 공진 곡선의 모양에 의해 결정됩니다. 슈퍼헤테로다인 수신기에서 가장 중요한 것은 두 개의 추가 수신 채널, 즉 대칭(또는 미러) 채널과 중간 주파수의 직접 전송 채널에 대한 선택성입니다. 주파수 fp에서 신호의 영향을 약화시키기 위해 때때로 특수 필터가 입력 회로에 도입됩니다(거부기, "플러그" 필터). 공진 곡선의 모양에 따라 입력 회로의 선택성을 결정하고 유용한 신호의 주파수 왜곡을 추정할 수 있습니다. 선택적 속성의 충분한 특성은 일반적으로 0.707 수준으로 결정되는 대역폭 P가 될 수 있습니다. 대역폭 내에서 신호 스펙트럼 구성 요소의 고르지 않은 증폭은 3 데시벨을 초과하지 않습니다.

작동 주파수 범위(fomax - fmin)은 동작 주파수 범위 내에서 이득, 대역폭 및 선택성을 변경하기 위한 요구 사항을 충족하면서 입력 회로를 수신기의 모든 동작 주파수로 조정할 수 있는 경우 제공됩니다. 입력 회로는 수신기의 가변 커패시터 블록에 포함된 커패시터에 의해 더 자주 재구성됩니다. 이 경우 가변 인덕턴스를 재구성하는 동안의 변경과 비교하여 회로 매개변수의 더 작은 변경이 제공됩니다.

커뮤니케이션 가치입력 회로와의 관계는 입력 회로의 매개변수에 의해서만 결정됩니다. 현재 무선 수신 기술에는 가장 단순한 와이어 수직 안테나부터 포물선 반사경 및 기타 복잡한 안테나에 이르기까지 다양한 안테나가 사용됩니다.

에 따르면 일반 이론안테나, 입력 회로는 두 가지 특징적인 경우와 관련하여 고려될 수 있습니다. 안테나(안테나 피더 시스템)의 저항이 활성화됩니다. 안테나 저항은 반응성입니다. 안테나 저항의 반응성 특성의 경우일부 리액턴스가 입력 회로에 도입되어 후자의 공진 주파수가 변경됩니다. 도입된 능동 저항은 입력 회로의 선택성을 저하시킵니다. 삽입된 저항의 값은 수신기가 종종 매개변수를 미리 알 수 없는 다른 안테나로 작동되기 때문에 크게 다를 수 있습니다. 따라서 입력 회로에 대한 조정되지 않은 안테나 매개 변수의 영향을 줄이기 위해 이들 사이의 연결이 다소 약한 것이 선택됩니다. 활성 안테나 저항 포함입력 회로의 작동 조건이 다릅니다. 이 경우 입력 회로에 디튜닝이 도입되지 않고 저항이 고유하게 지정된 입력 회로와 튜닝된 안테나 사이의 결합량은 다음을 얻기 위한 조건에서 선택됩니다. 최고 권력첫 번째 단계의 입력에서 신호. 이 조건이 보장되는 연결을 최적이라고 합니다.

입력 회로도

가장 일반적인 입력 회로도는 용량성, 유도성(변압기), 유도성-용량성(결합), 안테나 또는 안테나 피더 시스템과의 자동 변압기 연결입니다(그림 3.3.9, a, b, c, 그림 3.3.10). .

가장 간단한 회로는 안테나를 입력 회로에 직접 연결하여 구성됩니다. 결합 요소가 없기 때문에 안테나가 입력 회로에 미치는 영향을 작게 보장할 수 없으므로 이러한 방식은 실제로 거의 사용되지 않습니다.

입력 회로연결의 성격 (Lsv, Ssv)뿐만 아니라 사용되는 회로의 수도 다릅니다. 현재 단일 회로 입력 회로가 가장 많이 사용됩니다. 다중 루프 회로와 비교하여 이러한 회로의 중요한 이점은 설계의 단순성과 더 높은 감도의 제공입니다. 후자는 회로 수가 증가하면 일반적으로 첫 번째 단계의 입력 전에 신호 손실이 증가하기 때문입니다. 단일 회로 입력 회로는 또한 작동 주파수 범위에서 수신기를 튜닝할 수 있는 편리함과 함께 공진 이득의 불변성을 보장합니다. 다중 루프 입력 회로는 간섭 신호에 대한 높은 선택성과 함께 유용한 신호 스펙트럼의 최소 왜곡을 제공하는 공진 특성의 모양을 얻을 수 있으며 이것이 장점입니다. 결과적으로 주로 고정 주파수에서 작동하는 고품질 수신기에 사용됩니다. 가장 일반적인 것은 그림 1에 예시로 표시된 2루프 입력 회로입니다. 3.3.10, ㅏ.이 회로에서 회로 Lk1, Sk1 및 Lk2, Sk2는 수신된 신호의 주파수에 동조되고 회로 간의 용량 내 연결은 결합 커패시터 C St를 통해 수행됩니다. 다른 입력 회로에서 지정된 대역통과 필터를 사용할 때 용량 결합과 같은 다른 방식으로 안테나에 결합할 수 있습니다.

그림에 표시된 입력 회로의 개략도. 3.3.9는 조정되지 않은 안테나로 작동하는 방송 및 기타 중간 고주파수 수신기에 일반적입니다.

그 중 안테나가 있는 용량성 결합 회로(그림 3.3.9, a)가 가장 단순한 설계이다. 그것에서, 결합 커패시터 C s를 통해 수행되는 입력 회로와 안테나의 충분히 약한 연결을 선택함으로써 한편으로는 회로에 대한 안테나의 작은 영향을 보장하는 것이 가능하고, 다른 한편으로, 수신기가 다른 안테나로 작동할 때 입력 회로의 특성의 불변성은 그다지 중요하지 않습니다. 그러나 아주 적은 양의 결합으로 전송 계수가 감소하고 결과적으로 수신기의 감도가 감소합니다. 일반적으로 C sv는 조건 C sv에서 선택됩니다.< 10…40 пФ. К серьезному недостатку схемы относится значительное непостоянство 에게 작동 주파수 범위에서; 후자는 범위 중첩 계수의 작은 값에 대한 체계의 사용으로 이어졌습니다. 안테나가 있는 유도 결합 회로(그림 3.3.9, b)가 가장 일반적입니다. 결합 코일과 입력 회로 사이의 연결이 충분히 약하면 실제로 자주 사용되는 작동 주파수 범위에서 거의 동일한 전송 계수를 얻을 수 있습니다. 이것은 아래에서 볼 수 있듯이 안테나 회로(C A, L C B)의 매개변수를 적절하게 선택함으로써 보장됩니다.

안테나와의 결합 통신 방식 (그림 3.3.9, c)을 사용하면 전체 작동 주파수 범위에서 충분히 높고 실질적으로 일정한 공진 전송 계수 Ko 값을 제공할 수 있습니다. 이 방식의 단점은 변압기 결합 방식에 의해 제공되는 선택도와 비교하여 대칭 수신 채널에 대한 선택도가 저하된다는 것입니다. 불완전한 연결 전자 기기입력 회로의 첫 번째 단계(램프, 트랜지스터)는 입력 회로에 대한 입력 저항의 영향을 약화시키고 주어진 대역폭을 제공할 수 있도록 합니다. 이 연결은 용량성 분배기(그림 3.3.9, 안에)또는 변압기 연결.

안테나가 있는 변압기 및 자동 변압기 결합 회로는 전문 수신기에 널리 사용됩니다. 데카미터와 미터고정 주파수 또는 좁은 주파수 범위에서 작동하는 파동. 대칭 튜닝 안테나로 작업할 때 변압기 연결을 사용하면 대칭(그림 3.3.10, a) 및 비대칭 수신 피더를 사용할 수 있습니다. 후자의 경우 불평형 급전선의 출력에 연결된 커플 링 코일의 한쪽 끝은 외부 쉘과 함께 접지됩니다. 자동 변압기 연결이있는 회로 (그림 3.3.10, b)는 비대칭 (동축) 피더로 작업 할 때 사용되며 실제로 가장 자주 사용됩니다.

튜닝 된 안테나로 작업 할 때 이미 언급했듯이 신호 소스에서 첫 번째 단계의 입력, 즉 부하로 최대 전력을 전달하는 조건에서 결합 값이 선택됩니다.

튜닝된 안테나는 예리한 방사 패턴을 가지며 변압기 결합을 사용하는 입력 회로에서 L CB와 L K 코일 사이에 정전기 차폐를 설치해야 하는 경우가 있습니다(그림 3.3.10, a).

미터파 범위(λ = 1-3m)의 단파 부분에서 인덕턴스의 직렬 연결이 있는 입력 회로 회로를 사용할 수 있습니다(그림 3.3.10, c). 그것에서 입력 회로는 인덕턴스에 의해 형성됩니다 LK및 2개의 직렬 연결된 커패시터 C 1 및 C 2 , 커패시터 C 2 는 제1단의 입력 커패시턴스이다. 회로는 인덕턴스를 변경하여 수신된 신호의 주파수로 조정됩니다. 윤곽 요소가 포함되어 있기 때문에 엘 케이 , C 1및 C 2, 회로의 결과 커패시턴스는 다음과 같은 경우 기존 회로의 커패시턴스에 비해 감소합니다. 병렬 연결 1부터및 C 2 .

이를 통해 회로 Lk의 인덕턴스를 증가시키거나 특정 값에서 Lkmin및 입력 회로의 튜닝 주파수를 증가시키기 위한 최소 가능한 커패시턴스 Sk.

주파수 f > 250 - 300MHz에서 시스템은 입력 회로에 사용됩니다. 분산 요소와 함께.이러한 주파수에서 기존 회로의 품질 계수는 급격히 감소하며, 이는 인덕터 크기 감소, 표피 효과 및 복사로 인한 손실 증가와 관련이 있습니다.

데시미터 파장 범위의 수신기 입력 회로에서 공진기는 양쪽 끝이 열린 반파 세그먼트 형태로 널리 사용되며 주로 한쪽 끝이 닫힌 동축 라인의 1/4파 세그먼트 형태로 널리 사용됩니다. 그들은 속이 빈, 일반적으로 구리, 동심원 튜브로 만들어지며, 그 열린 끝은 종종 음극의 디스크 리드와 첫 번째 단계의 전자 장치로 사용되는 특수 신호 3극관의 그리드에 장착됩니다.

무화과에. 3.3.11은 동축 라인의 세그먼트 l 1< λ 0 /4 용기와 함께 에서 p는 고품질 회로(Q == 300 -400)를 나타내며 거리 l 2에서 이 회로에 연결된 안테나 피더는 자동 변압기 연결을 형성합니다. 신호 주파수에 대한 조정은 커패시턴스 C n 또는 라인 세그먼트의 끝을 단락시키는 피스톤으로 수행할 수 있습니다. 공진기와 피더의 연결은 변압기 및 용량성일 수 있으며 자기장 또는 전기장의 양극에 각각 배치된 코일 또는 핀의 도움으로 제공됩니다.

입력 회로

입력 회로의 목적

무선 수신기의 입력 회로(VC)안테나 피더 시스템을 수신기의 첫 번째 증폭 또는 변환 단계와 연결하는 회로라고합니다.

CC의 주요 목적은 다음과 같습니다.

안테나에서 이러한 단계의 입력으로 수신된 신호의 전송;

외부 노이즈의 사전 필터링.

일반적으로 VC는 진동 회로를 포함하는 수동 사중극자입니다. 단일 루프 CC가 가장 널리 사용됩니다. 다중 루프 입력 회로는 입력 회로의 선택성이 요구되는 경우에만 사용됩니다.

일반적인 입력 회로도

무화과에. 1.1 - 1.4는 단일 회로 입력 회로의 몇 가지 일반적인 회로를 보여줍니다. 이 방식은 입력 회로가 안테나에 연결되는 방식이 다릅니다. 무화과에. 1.1은 LkKk 회로와 안테나 사이에 변압기 연결이 있는 다이어그램을 보여줍니다.

쌀. 1.1. 안테나가있는 단일 회로 입력 회로의 변압기 연결 방식 : a - 바이폴라 트랜지스터 사용; b - 전계 효과 트랜지스터 사용

그림의 다이어그램에서 1.2에서 안테나와 입력 회로의 용량 성 결합이 사용되며 그림의 회로에서 사용됩니다. 1.3 입력 회로는 자동 변압기를 통해 안테나 피더에 연결됩니다. 능동 소자에 대한 입력 회로의 연결은 후자의 입력 저항에 따라 전체 또는 부분일 수 있습니다. 적은 입력 임피던스 바이폴라 트랜지스터일반적으로 부분적으로 연결되어 있으면 필드 1을 완전히 켤 수 있습니다.

1.2. 안테나가 있는 단일 루프 입력 회로의 용량 결합 회로

1.3 피더가있는 단일 회로 회로의 변압기 연결 방식

1.4 2루프 입력 회로도

무화과에. 1.4는 2회로 CC에 대한 가장 일반적인 방식 중 하나를 보여줍니다. 여기서 안테나와 1차 회로의 연결은 변압기입니다. 회로 간의 연결은 커패시터 Csv1을 통한 내부 정전용량 방식이고 Csv2를 통한 외부 정전용량 방식입니다.

2회로 CC를 사용하면 직사각형에 가까운 주파수 응답을 얻을 수 있으므로 선택도를 높일 수 있습니다.

입력 회로의 주요 매개변수

CC의 주요 전기적 특성은 다음과 같습니다.

1. 전압 전달 비율, 이는 수신기(Uin)의 첫 번째 능동 소자 입력에서의 신호 전압 대 EA 안테나 신호의 EMF 비율에 의해 결정되며, 자기(페라이트) 안테나의 경우 신호 필드 강도.

2. 대역폭- 허용되는 투과 계수의 불균일성을 갖는 주파수 영역의 폭.

3. 선택성, 이는 공진 값 K0에 비해 주어진 디튜닝 K(f)에 대한 전압 전달 계수의 감소를 특징으로 합니다. URCH와 함께 입력 회로는 이미지 채널 및 중간 주파수 채널에서 수신기의 지정된 선택성과 간섭의 일반적인 사전 필터링을 제공합니다.

4. 지정된 주파수 범위의 적용 범위. 입력 회로는 수신기의 주어진 범위의 모든 주파수에 튜닝할 수 있는 기능을 제공해야 하며 동시에 성능(전송 계수, 대역폭, 선택성 등)이 눈에 띄게 변경되어서는 안 됩니다. 작동 주파수 범위는 최대 튜닝 주파수 대 최소값의 비율과 동일한 범위 중첩 계수 kd로 특성화됩니다.

5. 입력 회로 매개변수의 불변성안테나와 능동 소자의 매개변수를 변경할 때. 이것은 CC에 능동 및 반응성 저항을 도입하는 조정되지 않은 안테나에 중요합니다. 도입된 능동 저항은 CC의 손실을 증가시켜 대역폭을 확장하고 선택도를 저하시킵니다. 도입된 리액턴스는 CC 설정의 변경으로 이어집니다.