Конспект лекций для студентов 4 курса дневного отделения специальности 210401. 65 «Физика и техника оптической связи»

Трансформаторное входное устройство


Принципиальная схема входного устройства представлена на рисунке 6.
Теория трансформаторной входной цепи допускает дальнейшее развитие, если верхняя частота поддиапазона удовлетворяет условию . При этом для всех частот поддиапазона эквивалентом служит последовательное соединение сосредоточенных , емкости и сопротивления .
Эквивалентная схема входного устройства может быть представлена в виде (Рис. 4.22).


Рис.4. 22

Собственная частота антенной цепи при этом определяется как


. (4.65)
Выбирая ту или иную индуктивность катушки связи , можно получить различные значения . Как будет показано ниже выбор этой частоты существенно влияет на работу входного устройства.
ЭДС, развиваемая в катушке индуктивности контура, определяется коэффициентом взаимоиндуктивности М и током, протекающим в катушке связи


, (4.66)

где - сопротивление антенной цепи, включая и сопротивления катушки связи .

При этом напряжение на выходе входной цепи можно определить как


. (4.67)

После этого резонансным коэффициент передачи определяется сле­дующим образом

. (4.68)


Затухание d' можно считать примерно постоянным, поэтому коэф­фициент передачи входной цепи зависит от изменения двух величин - частоты настройки входном цепи ω и величины сопротивления антенной цепи z_ац. Максимальное значение коэффициента передачи по напряжению достигается на резонансной частоте антенной цепи (так как при последовательном резонансе сопротивление контура минимально).
Пели собственная частота антенной цепи лежит выше верхней частоты принимаемого поддиапазона ( ), то имеет место так называемый режим работы с повышением собственной частоты антенной цепи. При этом при увеличении частоты перестройки входного контура коэффициент передачи по напряжению будет изменятся по квадра­

тичной зависимости - это связано с тем, что коэффициент передачи линейно зависит от частоты ω и сопротивление z_ац уменьшается с увеличением частоты настройки. Совместное действие этих факторов и приводит к квадратичной зависимости изменения коэффициента передачи входной цепи. На рисунке 4.23 приведено изменение указанных величин при перестройке частоты по поддиапазону.

Рис.4. 23

1 - линейная зависи­мость, связанная с изменением f;
2 - зависимость 1/ z_ац;
3 - результирующая кривая изменения К₀ от
f₀

Таким образом, при работе в режиме с повышением собственной частоты антенной цепи коэффициент передачи входной цепи быстро растет при увеличении частоты настройки. Это является основным недостатком этого режима работы.
Tckb собственная частота антенной цепи понижена по сравнению с низшей частотой поддиапазона ( ) ,то при увеличении частоты настройки входной цепи сопротивление контура антенной цепи будет увеличиваться, что приводит к тому, что коэффициент передачи входной цепи будет изменяться незначительно по поддиапазону, так как уменьшение коэффициента передачи входной цепи за счет этого фактора компенсируется увеличением коэффициента передачи за счет множителя ω. Соответствующие графики представлены ниже (Рис. 4.24).
Таким образом, в этом случае обеспечивается постоянство коэффициента передачи по напряжению входной цепи при изменении настройки входной цепи.
Наконец возможен случай, когда собственная частота антенной цепи попадает в диапазон принимаемых частот. При этом коэффициент передачи по напряжению резко меняется с частотой, достигая максимума вблизи

вблизи частот . При этом необходимо отметить, что до этой частоты коэффициент передачи изменяется весьма редко, а после резонансной частоты антенной цепи коэффициент передачи изменяется незначительно. Поэтому этот режим практически не применяется.

Рис.4. 24

1 - линейная зависи­мость, связанная с изменением f;
2 - зависимость 1/z_ац;
3 - результирующая кривая изменения К₀ от
f₀

Рис.4. 25

1 - линейная зависи­мость, связанная с изменением f;
2 - зависимость 1/z_ац;
3 - результирующая кривая изменения К₀ от
f₀

Из двух других режимов предпочтителен режим с понижением собст-венной частоты антенной цепи, которая дает слабые изменения резонанс­ного коэффициента передачи по напряжению входной цепи.
Для получения того или другого из указанных выше режимов работы собственную частоту антенной цепи выбирают на основании соотношений
- при работе с повышением


, (4.69)

- при работе с понижением

. (4.70)


Коэффициент выбирается в пределах (1,3÷3,0), учитывая, что уменьшение приближает максимум резонансной частоты антенной цепи к границам поддиапазонов принимаемых частот, в результате величина коэффициента передачи по напряжению возрастает, но увеличивается его изменчивость по поддиапазону.