Bemeneti áramkörök és vevőkészülék
INPUT CIRCUITS ÉS URCH RECEIVER
Mint már kifejtette az első fejezetben, a növekvő érzékenysége és szelektivitása igazi heterodyne vevő bemeneti áramkör kell nyújtania az egységhez közeli erőátviteli aránya a működési frekvencia tartományban, és a lehető legnagyobb csillapítása sávú jeleket. Mindez egy ideális sávszűrő tulajdonsága, ezért a bemeneti áramkört szűrő formájában kell végrehajtani.
A gyakran használt egykörös bemeneti áramkör leginkább megfelel a követelményeknek. A szelektivitás növelése érdekében meg kell növelni az áramkör terhelt Q-tényezőjét, gyengítve az antennával és keverővel vagy URF-rel való kapcsolatát. De a szaggatott jel szinte teljes ereje el fog veszni az áramkörben, és csak egy kis része belép a keverőbe vagy az URF-be. Az erőátviteli tényező alacsony. Ha erősen összekapcsolja az áramkört az antennával és a keverővel, akkor az áramkör terhelt minőségi tényezője csökken, és gyengíti a szomszédos állomás jelét kis mennyiségben. És valójában közel az amatőrökhöz, nagyon erős műsorszóró állomás is működik.
Egyetlen bemenet áramkör előválasztó lehet használni a kisfrekvenciás tartományban KB, ahol a jelszintek kellően magas, a legegyszerűbb heterodin vevőkészülékek. Az antennal való kommunikációt állíthatónak kell lenni, és a hurok is hangolható, ahogy az az 1. ábrán látható. 1. Abban az esetben, az interferencia az erős állomások lehet csökkenteni a kommunikáció egy antennával, csökkentve a kondenzátor kapacitása C1, ezáltal növelve a szelektivitása az áramkör, és egyidejűleg növeli a veszteségeket abban, amely egyenértékű a felvételét a csillapító. A C2 és S3 kondenzátorok teljes kapacitása körülbelül 300. 700 pF, a tekercsek adatai a tartománytól függenek.
1. ábra. Egykörös bemeneti áramkör
Jelentősen jobb eredmények érhetők el a bemeneti és kimeneti sávszűrőkhöz. Az elmúlt években a nagysebességű, professzionálisan csatlakoztatott vevőkészülékek bemenetére is hajlamos volt a kapcsolható sávszűrők használata. Használja az oktáv (ritkán), fél-oktáv és negyed-oktaves szűrőket. A sávszélesség felső frekvenciájának az alsóbb értékhez viszonyított aránya 2; 1,41 (2-es gyökere) és 1,19 (negyedik gyökere 2). Természetesen, minél szűkebbek a bemeneti szűrők, annál nagyobb a szélessávú vevő zajmentessége, de a kapcsolt szűrők száma jelentősen nő. Az amatőr szalagokhoz tervezett vevők esetében a bemeneti szűrők száma megegyezik a sávok számával, és sávszélességüket a sáv szélességével azonosnak kell választani, általában 10-30% -kal.
Az adó-vevőkben az antenna és a vétel / adás antennakapcsoló közötti szalagszűrők alkalmazása javasolt. Ha az adó-vevő teljesítményerősítője elég széles, mint egy tranzisztoros erősítő esetén, a kimenőjel több harmonikát és más távoli jeleket tartalmazhat. A szalagszűrő hozzájárul a szüneteltetéshez. Különösen fontos ez a teljesítménytényező, amely közel áll az egységhez. A szűrő elemeinek ellenállniuk kell a reaktív teljesítménynek, többszörösen nagyobbnak, mint az adó-vevő adójának névleges ereje. Ajánlatos az összes sávszűrő jellemző impedanciáját úgy választani, hogy az egyenlő legyen az 50 vagy 75 ohmos adagoló impedanciájával.
2. ábra. Szalagszűrők:
a - L alakú; b - U alakú
Az L alakú sávszűrő klasszikus sémáját a 2a. Ábra mutatja be. Számítása rendkívül egyszerű. Először meghatároztuk az ekvivalens Q = fo / 2 D f minőségi tényezőt, ahol fo a sáv átlagos frekvenciája, és 2 D f a szűrő sávszélessége. Az induktivitást és a szűrőkapacitást a következő képletek találják:
ahol R a szűrő jellemző ellenállása.
A bemeneten és a kimeneten a szűrőt a jellemzővel egyenlő ellenállásokkal kell tölteni, ezek lehetnek a vevő (vagy a kimeneti jeladó) bemeneti ellenállása és az antenna ellenállása. A 10. 20% -os eltérés kevéssé hat a szűrő jellemzőire, de a terhelési ellenállások és a jellemző impedancia közötti különbség többször is súlyosan torzítja a szelektivitási görbét, főként a passzban. Ha a terhelési ellenállás kisebb, mint a jellemző ellenállás, akkor az autotranszformátor csatlakoztatható az L2 tekercs visszahúzásához. Az ellenállás k-val 2-szer csökken, ahol k az on-off arány, amely megegyezik a csapból a közös vezetékre és az L2 tekercs összes fordulatszámára eső fordulatok számának arányával.
Egyes L-alakú összeköttetés szelektivitása nem feltétlenül elegendő, majd két kötőjel sorba kapcsolódik. A linkek összekapcsolása párhuzamos ág lehet egymásnak, vagy egymás után. Az első esetben egy T alakú szűrőt kapunk, a második esetben egy U alakú szűrőt. Az összekapcsolt ágak L és C elemei kombinálva vannak. Például a 2b. Ábrán U alakú sávszűrő van. Az L2C2 elemei ugyanazok maradtak, és a longitudinális ágak elemei a 2L induktivitásban és a C1 / 2 kapacitásban egyesítve lettek. Könnyű látni, hogy a kapott soros áramkör (valamint a többi szűrőáramkör) hangolási frekvenciája megegyezik és egyenlő a sáv átlagos frekvenciájával.
Gyakran a keskeny sávú szűrők kiszámításakor a C1 / 2 longitudinális ág kapacitásának értéke túl kicsi, és az induktivitás túl nagy. Ebben az esetben a hosszirányú elágazás kapcsolható az L2 tekercsek kanyarához, növelve a kapacitást 1 / k-val 2-szer, és csökkentve ezzel az induktivitást.
3. ábra. Dupla áramkörű szűrő
A rádiófrekvenciás szűrőkben csak párhuzamos oszcillációs áramköröket használhatunk, amelyeket egy terminál egy közös vezetékhez csatlakoztat. A 2. ábrán látható egy kétkamrás szűrő áramköre külső kapacitív csatolással. A párhuzamos áramkörök induktivitását és kapacitását az L2 és C2 képletek (1) számítják ki, és a kondenzátor kapacitása C3 = C2 / Q. A szűrőterminálok kapcsolási tényezői a szükséges RVh bemeneti ellenállás és az R szűrő jellemző ellenállásától függenek: k 2 = Rвх / R. A szűrő két oldalán a kapcsolási tényezők eltérőek lehetnek, így az antenna és a rádióerősítő bemenetének vagy az adó kimenetének illeszkedését biztosítja.
A szelektivitás növelése céljából a 3. ábrán látható áramkör három vagy több azonos áramkört tartalmazhat, az S3 összeköttetés kondenzátorainak kapacitásának 1,4-szeresével történő csökkentésével.
4. ábra. Háromfázisú szűrő szelektivitása
A háromhurokú szűrő szelektivitásának elméleti görbéjét az 1. ábrán mutatjuk be. A viszonylagos detuning x = 2 D fQ / fo vízszintesen van elhelyezve, és a szűrő által bevezetett gyengülés függőleges. Az átlátszó sávban (x<1) ослабление равно нулю, а коэффициент передачи мощности - единице. Это понятно, если учесть, что теоретическая кривая построена для элементов без потерь, имеющих бесконечную конструктивную добротность. Реальный фильтр вносит некоторое ослабление и в полосе пропускания, что связано с потерями в элементах фильтра, главным образом в катушках. Потери в фильтре уменьшаются с увеличением конструктивной добротности катушек Q0. Например, при Q0 = 20Q потери даже в трехконтурном фильтре не превышают 1 дБ. Ослабление за пределами полосы пропускания прямо зависит от числа контуров фильтра. Для двухконтурного фильтра ослабление равно 2/3 указанного на рис.4, а для одноконтурной входной цепи - 1/3. Для П-образного фильтра рис.3,б пригодна кривая селективности рис.4 без всякой коррекции.
5. ábra. Háromfázisú szűrő - gyakorlati diagram
Háromhurokú szűrő gyakorlati sémája 7.0 sávszélességgel. A 7,5 MHz-et és kísérletileg vett jellemzőit az 5. és a 6. ábrán mutatjuk be. A szûrõt az R = 1,3 kOhm ellenõrzött eljárás szerint számítottuk, de a heterodin vevõ keverõjének bemeneti ellenállására 2 kOhm volt. A szelektivitás kissé megnövekedett, de csúcsok és meredekségek jelentek meg a sávban. A szûrõtekercsek 10 mm átmérõjû, 10 mm átmérõjû, 10 mm-es PEL vezetékkel vannak feltekerve. Az L1 tekercs visszahúzása a 75 ohmos antennavezeték impedanciájához való illesztéshez a második tekercsből készül. Mindhárom tekercs külön képernyőre van zárva (alumínium hengeres "csészék" a kilencpólusú csőpanelekből). A szűrő beállítása egyszerű, és csökkenti az áramkörök rezonanciaváltását a tekercs-hangolókkal.
6. ábra. Háromfázisú szűrő mért szelektivitási görbéje.
Különös figyelmet kell fordítani a szűrőtekercsek maximális konstruktív minőségi tényezőjének megszerzésére. Nem kellene törekednie, hogy egy adott miniatürizálás, mivel a minőségi tényező növeli a geometriai méretei a tekercset. Ugyanezen okból nem kívánatos egy túl vékony huzal használata. Ezüstözés huzal ad egy észrevehető hatást csak nagy KB VHF sávok és a konstruktív minőségi tényező a tekercs 100. Litz megfelelőbb alkalmazni egy csévélési sávok 160 és 80m. Kisebb veszteség ezüstözött litzehuzal és kapcsolódik az a tény, hogy a nagyfrekvenciás áramok nem hatolnak a fém vastagsága, de csak a vezeték vékony felületi rétegében áramlik (az úgynevezett bőrhatás).
Egy ideálisan vezetőképes képernyő nem csökkenti a tekercs minőségét, és kiküszöböli az energiaveszteséget a környező tekercsekben. A valódi képernyők veszteségeket okoznak, ezért a képernyő átmérőjét úgy kell megválasztani, hogy a tekercs legalább 2-3 átmérője legyen. Ebben az esetben az induktivitás kisebb mértékben csökken. A képernyők fő célja az elemek közötti parazita kapcsolatok kiküszöbölése. Nem értelmezhető például, ha a csillapítás több mint 20 dB-t jelent. Ha a szűrőelemek nem árnyékoltak, és a jel a hétvégi bemeneti áramkörökből indukálható. A képernyőt jó vezetőképes anyagból kell készíteni (réz, valamivel rosszabb alumínium). A képernyő belső felületeinek színezése vagy bontása nem megengedett.
Ezek az intézkedések kivételesen magas Q tekercseket biztosítanak, például spirálrezonátorokban. A 144 MHz-es sávban elérheti a 700-at. 1000. A 7. ábra a 144 MHz-es sáv kétcsatornás sávszűrőjének tervezését mutatja, amelyet 75 ohmos tápvezetékbe való beépítésre terveztek. A rezonátorok 25X25X50 mm méretű négyszögletes képernyőkön vannak felszerelve, hegesztve rézlemezből, sárgarézből vagy kétoldalas habosított üvegből készült lemezekből. A belső válaszfal 6X12,5 mm méretű. Az egyik végfalon rögzített lengéscsillapító kondenzátorok vannak rögzítve, amelyek rotorjai a képernyőhöz csatlakoznak. A rezonátor tekercsek keret nélküliek. 1,5 mm átmérőjű ezüstözött huzalból készülnek. 2 mm, és 6 fordulatú, 15 mm átmérőjű, egyenletesen megnyújtva körülbelül 35 mm hosszúságú. A tekercs egyik kimenete forrasztva van a tuning kondenzátor állórészéhez, a másik pedig a pajzshoz. A szűrő bemeneti és kimeneti nyílásait minden egyes kagushka 0,5 fordulójából készítjük. A sáváteresztő szűrő hangolt egy kicsit több, mint 2 MHz, a beiktatási veszteség számított tized dB sávszélessége a szűrő állítható nagyságát megváltoztatnánk kommunikációs lyukak és a pozíció csapok kiválasztásával tekercsek.
7. ábra. Szűrő spirálrezonátorokon
A nagyfrekvenciás VHF tartományban helyénvaló felváltani közvetlen tekercselő huzal vagy cső szegmens, míg a spirális rezonátor alakítjuk negyede hullám koaxiális rezonátor betöltött üreg hossza kapacitás lehet választani körülbelül l / 8, és hiányzik egy negyede a hullámhossz a vágási hossz kompenzálja kapacitást.
A KB sávokban a rendkívül nehéz vételi körülmények között a bemeneti hurok vagy a heterodin vevőkészülék szűk sávú, hangolható. Nagy terhelésű Q-tényező és keskeny sáv elérése érdekében az antennával és az áramkörök közötti kommunikációt minimálisra választják, és a megnövekedett veszteségek kompenzálására az UHF a térhatású tranzisztoron történik. A kapu áramköre kicsit lefedi az áramkört, és szinte nem csökkenti Q-tényezőjét. Az URF-bipoláris tranzisztorok nem megfelelőek az alacsony bemeneti ellenállásuk és a lényegesen nagyobb nem-linearitás miatt. Az URF sémát az 1. ábrán mutatjuk be. A kettős hurkú hangolható sávszűrő a bemeneténél biztosítja az összes szükséges szelektivitást, ezért egy nem hangolható L3C9 kisfeszültségű áramkör, amelyet az R3 ellenállás rázza fel, a tranzisztor leeresztő áramkörébe kerül. Ez az ellenállás választja ki a kaszkád nyereségét. A semlegesítés kis nyereségének köszönhetően a tranzisztor áteresztő kapacitása nem szükséges.
8. ábra. RF erősítő
Circuit lefolyó áramkörben lehet használni további szelektivitás, ha megszünteti söntellenálláson, és csökkentse az erősítés a tranzisztor drain csatlakozik a középső kivezetés a tekercs kontúr. Az ilyen URI diagramja 10 m-es tartományban látható a 3. ábrán. Ez biztosítja egy jobb vevő érzékenysége 0,25 uV Az erősítő lehet alkalmazni a kettős kapu tranzisztorok, KP306, KP350 és KP326 miután a kis átfolyó mennyiség, amely hozzájárul a stabilitás a RF erősítő egy rezonáns terhelést.
9. ábra. URF egy kétjáratú tranzisztoron
Mód kiválasztása tranzisztor meghatározott R1 és az R3 ellenálláson úgy, hogy a felvett áramot az áramforrásról volt 4. 7 mA. Amplification kiválasztott forgótekercses L3 visszahúzás és teljes a tekercs eléri a 20 dB-hurkokból L2 és L3 vannak tekercselve a gyűrűk K10X6X4 30VCH ferrit és 16 huzalmenetre PELSHO 0,25. A tekercs miatt az antenna és a keverő tartalmaz 3-5 menetei ugyanazon vezetéken. Az erősítő könnyen be az AGC jel azt alkalmazni a második tranzisztor kapu. Ha a második kapu potenciálja nullára csökken, az erősítés 40-re csökken. 50 dB.