Ргг тя’йини, тяркиб щиссяляри вя тяснифаты

FƏSİL 2. GİRİŞ DÖVRƏLƏRİ
2.1. Giriş dövrələrinin təyini və təsnifatı

Antena ilə birinci pillənin girişi arasında qoşulmuş elektrik qurğusunu giriş dövrəsi adlandırmaq qəbul olunmuşdur. Giriş dövrəsi həm antenanı radioqəbuledicinin gücləndi­rici pillələri ilə əlaqələndirir, həm də faydalı siqnalın müxtəlif maneələrdən ilkin süzgəc­lən­məsini təmin edir.

Adətən giriş dövrəsi qəbul edilən siqnalın tezliyinə köklənmiş rəqs konturundan və ya süzgəc kimi birləşdirilmiş bir neçə konturdan ibarət olur.

Məlumdur ki, giriş dövrəsinin seçiciliyinin pis olması çarpaz modulyasiya, intermodulyasiya və s. kimi qeyri-xətti effektlərin yaranmasına səbəb ola bilər.

Bundan əlavə giriş dövrəsi radiotezlikli gücləndirici ilə birlikdə yan kanalların zəif­ləməsini təmin edir və ona görə də onun tərkibində, yan kanalların maneələrinin zəiflə­dilməsinə hesablanmış, əlavə süzgəclərdə ola bilər.

Lakin giriş dövrəsi layihələndirilərkən nəzərə almaq lazımdır ki, istənilən selektiv dövrənin mürəkkəbləşməsi onun ötürmə əmsalının azalmasına səbəb olur. Bu da öz növbəsində metrlik və daha qısa dalğa qəbuledicilərinin həssaslığının kəskin azalmasına səbəb ola bilər.

Giriş dövrələri aşağıdakı əlamətlərinə nəzərən siniflərə bölünürlər.

Qurulma üsuluna nəzərən - selektiv və aperiodik giriş dövrələrini fərqləndirirlər. Aperiodik giriş dövrələri seçicilik xassələrindən məhrum olduqları üçün radiomaneələrin təsiri şəraitində tətbiq oluna bilməz;

Siqnal tezliyinə köklənmiş rezonans konturların sayına nəzərən - bir konturlu, iki konturlu və çox konturlu;

Köklənmə üsuluna nəzərən - diskret, pilləvarı və səlis köklənməli giriş dövrələri;

Antena ilə rabitə üsuluna nəzərən - sadə və mürəkkəb. Sadə giriş dövrələrində ante­na­nın və gücləndirici elementin parametrləri bir başa seçici dövrənin tərkibinə girirlər (şək.2.1).

Mürəkkəb giriş dövrələrində antena və gücləndirici elementlə rabitə zəif­lədilir. Antena və gücləndirici element ilə rabitənin növünə nəzərən transformator, avtotransformator, tutum, kom­binə və.s. rabitəli giriş dövrələrini fərqlən­dirirlər (şək. 2.2).

Seçici dövrələrin konstruktiv hazırlanması üsuluna nəzərən - toplu və paylanmış parametrli giriş dövrələrini fərqlən­dirirlər.

Daxili ferrit antenalı (FA) giriş dövrəsinin (GD) sxemi şək. 2.3- də təsvir olunub.

Ferrit antenanın induktivliyi nisbətən dəyişməz qalır ki, bu da onu giriş rəqs konturunun induktivliyi kimi istifadə etməyə imkan verir. Ferrit antenanın əsas mənfi cəhəti onun təsiredici hündürlüyünün az olmasıdır (adətən mm).

Giriş dövrələrinin əsas keyfiyyət göstəriciləri aşağıdakılardır:

1. Gərginliyi ötürmə əmsalı, birinci pillənin girişindəki siqnal gərginliyinin antena­nın e.h.q. -nə nisbəti kimi təyin olunur

.

Köklənməsi dəyişməyən giriş dövrəsinin gərginliyi ötürmə əmsalının modulu gələn siqnalların tezliyindən asılı olaraq dəyişərək rezonans tezliyində maksimuma çatır. asılılığı amplitud-tezlik (rezonans) xarakteristikası, - faza-tezlik xarakteristikası adlanır.

2. Buraxma zolağı , elə tezlik zolağıdır ki, onun daxilində qəbul edilən siqnalın spektrinin təşkiledicilərinin ötürülməsinin qeyri-bərabərliyi 3dB -dən çox olmur.

3. Seçicilik əmsalı, birinci pillənin girişindəki siqnal gərginliyinin rezonans halındakı qiymətinin müəyyən kökdən düşmələrindəki qiymətinə nisbəti kimi təyin olunur (antenanın e.h.q. -nin dəyişməz qaldığı qəbul edilir):

.

Seçicilik əmsalının modulu kimi təyin oluna bilər.

4. Giriş dövrəsinin küy əmsalı, antenanın və giriş dövrəsinin küylərinin ümumi gücü­nün antena küyünün gücünün qəbuledicinin birinci pilləsinin girişinə hesablan­mış qiy­mətinə nisbəti kimi hesablanır:

,

burada - giriş dövrəsinin xüsusi küylərinin gücünün qəbuledicinin birinci pillə­sinin girişinə hesablanmış qiymətidir.

5. 
   İşçi tezlik diapazonu, qəbuledici qurğunun istənilən tezliyinə köklənməsi lazım gələn tezlik diapazonudur. Maksimal köklənmə tezliyinin onun minimal qiymətinə nisbətinə diapazonu örtmə əmsalı deyilir:
   

.
2.2. Bir konturlu giriş dövrəsinin ümumi nəzəriyyəsi

Bir konturlu giriş dövrəsinin ekvivalent sxemi şək.2.4- də təsvir olunub. Bu sxemdə antenanın konturla rabitə elementləri, transformasiya əmsalı kimi təyin olunan, ideal Tr.1 transformatoru kimi təsvir olunmuşdur. Tr.1 antenanın konturla rabitəsini dəyişməyə imkan verir.

Gücləndirici pillənin giriş keçiriciliyi seçici sistemə, transfor­masiya əmsalı olan ideal Tr.2 transformatoru vasitəsi ilə qoşulur. Tr.2 birinci pillə ilə konturun rabitə elementlərini əks etdirir.

İdeal transformatorda heç bir itki olmur və ona görə də tam güc dəyişməz qalır, yəni . Uyğun olaraq .

Siqnal mənbəyini k-k düyünlərinə qoşulmuş ekvivalent cərəyan generatoru kimi təsvir edək. Bu generatorun parametrləri aşağıdakı kimi təyin olunur:

- cərəyanı

, (2.2.1)

- keçiriciliyi

(2.2.2)

Birinci gücləndirici pillənin giriş keçiriciliyini konturun düyünlərinə hesablayaq:

. (2.2.3)

Göstərilənləri nəzərə alaraq giriş dövrəsinin ekvivalent sxemini aşağıdakı kimi təsvir etmək olar (şək.2.5).

Konturun düyünlərindəki gərginlik

. (2.2.4)

Giriş dövrəsinin ötürmə əmsalı

. (2.2.5)

Kontur rezonans tezliyinə kökləndikdə

. (2.2.6)

Sonuncu ifadədə və olduğunu nəzərə alsaq, tapırıq

, (2.2.7)

burada - antenanın ekvivalent tutumudur. Göründüyü kimi giriş qurğusu­nun rezonans tezliyi yalnız tutumu ilə deyil, həm də və tutumları ilə təyin olunur.

Rezonans ötürmə əmsalı

. (2.2.8)

Sonuncu ifadədən görünür ki, rezonans ötürmə əmsalı antena və gücləndirici pillə ilə rabitələrdən eyni dərəcədə asılıdır. Əgər olarsa

, (2.2.9)

burada .

Optimal transformasiya əmsalı aşağıdakı şərtdən təyin olunur

və ya . (2.2.10)

Adətən kiçik kökdəndüşmələrdə cərəyanı və giriş dövrəsinə əlavə edilən keçiriciliklər kökdəndüşmədən zəif asılı olurlar. Ona görə də giriş dövrəsinin seçicilik xüsusiyyətləri, ekvivalent keyfiyyətə malik, tək konturun keçiriciliyinin dəyişməsi ilə müəyyən olunurlar.

Kiçik kökdəndüşmələr üçün seçicilik xarakteristikasının tənliyi

və ya , (2.2.11)

burada - ümumiləşdirilmiş kökdəndüşmə,- giriş dövrəsinin bu­raxma zolağının eni, - ekvivalent konturun keyfiyyətidir. Tək konturun buraxma zolağının eni:

. (2.2.12)

Uzun, orta və qısa dalğa diapazonları üçün giriş dövrələri qurularkən, maksimal seçiciliyi birinci gücləndirici pilləyə qədər təmin etmək məqsədəuyğundur. Ona görə də transformasiya əmsalları və real, konstruktiv hazırlana biləcək, rəqs konturunun buraxma zolağının buraxıla bilən genişlənməsi şərtinə əsasən seçilirlər.

2.3. Köklənmiş antenalı qəbuledicinin giriş dövrəsi

Qəbuledicinin giriş dövrəsində sabit parametrli köklənmiş antenadan istifadə olunduqda güclü rabitə təmin etmək olar. Əgər minimal küy əmsalı almaq tələb olunursa, antenanın konturla rabitəsi optimaldan böyük olmalıdır. Maksimal ötürmə əmsalı almaq uçun isə rabitə optimal olmalıdır.

Optimal rabitə halında antenanın, konturun düyünlərinə hesablanmış keçiriciliyi konturun ümumi keçiriciliyinə bərabər olmalıdır: .

Güclü rabitə reallaşdırılarkən bir sıra çətinliklər yarana bilər. Bu çətinlikləri, magistral rabitəsi və televiziya qəbuledicilərinin giriş dövrələrində istifadə olunan, transformator rabitəsinin misalında nəzərdən keçirək (şək. 2.6).

Bu sxemdə dolaqlar arasında, parazit tutum rabitəsini yox etmək üçün, elektro­statiki ekran qoyulmuşdur.

Antenanın fiderlə və fiderin giriş dövrəsi ilə razılaşdırılması siqnal enerjisinin tamamilə qəbuledicinin girişinə ötürülməsini və qurğunun yüksək həssaslığını təmin edir. Bu halda (yəni olduqda) antena-fider sistemi qaçan dalğa rejimində işləyir və siqnal enerjisi əks olunmadan tamamilə qəbuledicinin girişinə ötürülür.

Antena-fider sisteminin giriş dövrəsi ilə razılaşma şərtlərini aşağıdakı kimi yazmaq olar:

1. Rəqs konturunun antena dövrəsinə daxil etdiyi aktiv müqavimət antenanın müqavimətinə bərabərdir:

, (2.3.1)

burada - konturun tam müqavimətidir.

2. Qəbuledicinin girişində reaktiv müqavimətin sıfıra bərabərliyi:

. (2.3.2)

Qarşılıqlı induktivliyin , göstərilmiş razılaşma rejimini təmin edən qiymətini təyin edək:

. (2.3.3)

(2.3.2) ifadəsindən:

. (2.3.4)

Beləliklə

, (2.3.5)

və

. (2.3.6)

Razılaşma rejimini təmin edən rabitə əmsalını təyin edək:

, (2.2.7)

burada - antena dövrəsinin sönmə əmsalı; kontu­run sön­mə əmsalıdır.

Giriş transformatorunun konstruksiyasını sadələşdirmək və dalğaları ara­sında minimal parazit rabitəni təmin etmək üçün adətən çalışırlar ki, olsun. Göstərmək olar ki, minimal rabitə əmsalı - almaq üçün olmalıdır. Bu halda

, (2.2.8)

Əgər rabitə dolağının induktivliyi düzgün seçilməzsə rabitə əmsalının qiyməti konstruktiv təmin oluna biləcək qiymətdən böyük ola bilər. Dolaqlar arasında konstruktiv təmin oluna biləcək rabitə əmsalının qiyməti həmişə vahiddən kiçik olur:

- ferrodielektrikdən hazırlanmış qapalı maqnit materiallı transformatorlar üçün ;

- elektrik ekranlı hava transformatorları üçün .

Razılaşma rejimini təmin edən rabitə dalağının induktivliyi aşağıdakı kimi təyin olunur:

.

Əgər olarsa,

. (2.3.9)
2.4. Köklənməmiş antenalı qəbuledicinin giriş dövrəsi

Antena ilə induktiv-tutum rabitəli sxem (şək.2.7) daha ümumi xüsusiyyətlərə malikdir.

Əgər bu sxemdə olarsa antena ilə induktiv rabitə, olarsa antena ilə tutum rabitəsi alınar.

Antena ilə induktiv-tutum rabitəli sxemi şək.2.8- də ki ekvivalent sxemlə əvəz etmək olar.

Bu sxemdə rabitə dolağının sarğılar arası tutumu tutumu ilə və dolaqları arasındakı tutum isə tutumu ilə cəmlənirlər. Bu sxemdə birinci konturun tezliyi aşağıdakı kimi təyin olunur

. (2.4.1)

İşçi tezlik diapazonu daxilində ötürmə əmsalının sabitliyini təmin etmək üçün antena dövrəsinin tezliyi işçi tezlik diapazonundan kənarda seçilir. Nəticədə konturu qəbul edilən siqnalın tezliyinə nəzərən güclü kökdən düşmüş olur və bu konturdakı itkiləri nəzərə almamaq olar.

Birinci konturun 1-1 düyünləri arasındakı kompleks müqaviməti təyin edirik:

və ya

. (2.4.2)

Uyğun olaraq 1-1 nöqtələri arasındakı gərginlik

. (2.4.3)

göstərərək alırıq

. (2.4.4)

İkinci konturun 2-2 düyünlərini qısa qapayaraq qısa qapanma cərəyanını hesablayırıq:

, (2.4.5)

burada ; .

Beləliklə

, (2.4.6)

burada - nisbi qarşılıqlı induksiyadır.

Bu çevirmələr nəticəsində yeni ekvivalent sxem alırıq (şək. 2.9).

Rezonans tezlikdə konturun üzərindəki gərginlik aşağıdakı kimi təyin olunacaq:

, (2.4.7)

burada - konturun rezonans müqaviməti, -konturun rezonans tezliyidir.

Konturun gərginlik üzrə ötürmə əmsalını hesablayaq:

. (2.4.8)

Antena ilə tutum rabitəsi.

Bu halda ; ; və olur. Göstərilənləri (2.4.8)-də nəzərə alsaq:

. (2.4.9)

Sonuncu ifadədən göründüyü kimi gərginlik üzrə ötürmə əmsalı rabitə kondensator­unun tutumu ilə düz mütənasib olaraq dəyişir. Ona görə də rabitə tutumu həddən artıq kiçik seçilə bilməz. Adətən seçilir. Lakin rabitə tutumu­nun artması ilə giriş dövrəsinin kökdən düşməsi də artır. Konturun nisbi kökdən­düşməsi - elə olmalıdır ki, şərti ödənsin. Burada - konturun mütləq kökdəndüşməsi; - buraxma zolağının enidir.

Göründüyü kimi, antena ilə tutum rabitəsi halında gərginlik üzrə ötürmə əmsalı yarımdiapazon daxilində tezliyin kvadratına mütənasib olaraq dəyişir (şək.2.10b). Be­ləliklə yarımdiapazonun minimal tezliyində minimal və maksi­mal olur. Yarımdiapazonun maksimal tezliyində isə maksimal, minimal olur.
Antena ilə induktiv rabitə

Burada olur, ( və dolaqları arasındakı parazit tutumun çox kiçik oldu­ğunu qəbul edirik). Onda gərginliyi ötürmə əmsalının modulu

. (2.4.10)

Qeyd edildiyi kimi antenanın xüsusi tezliyi işçi tezlik diapazonundan kənar­da seçilir. Burada iki hal ola bilər: 1. - qısaldılmış antena; 2. - uza­dılmış antena.

Əgər (güclü qısaldılma) olarsa olar və

. (2.4.11)

Sonuncu ifadədən göründüyü kimi qısaldılmış antena halında da gərginliyi ötürmə əmsalı tezliyin kvadratına mütənasib olaraq dəyişir (şək.2.10b).

Əgər (güclü uzadılma) olarsa olar və

. (2.4.12)

Sonuncu ifadədən (2.4.12) göründüyü kimi güclü uzadılmış antena halında gərginliyi ötürmə əmsalının modulu tezlikdən asılı olmur. Bu uzadılmış antenanın əsas üstünlüyüdür. Uzadılmış antenanın əsas mənfi cəhətləri:

1. Güclü uzadılma halında () gərginliyi (gücü) ötürmə əmsalı azalır;

2. Çox kiçik tezliklərdə makaranın ölçüləri həddən artıq böyük olur. Adətən seçirlər.

Antena ilə induktiv-tutum rabitəsi.

Bu halda giriş dövrəsinin ötürmə əmsalı iki təşkiledicinin cəmi kimi təyin olunur:

. (2.4.13)

Birinci təşkiledici antena ilə induktiv rabitəli giriş dövrəsinin, ikinci təşkiledici isə antena ilə tutum rabitəli giriş dövrəsinin ötürmə əmsalıdır.

Bu səbəbdən antena ilə induktiv-tutum rabitəli giriş dövrəsinin gərginliyi ötürmə əmsalı yarımdiapazon daxilində nisbətən sabit qalır (şək. 2.10c).