Антенна радиоприемника выполняет функцию – Какую функцию выполняет металлическая антенна у радио? Как она влияет на сигнал?

2. Основные функции радиоприемников

В приемной антенне электромагнитными полями наводится ЭДС. ЭДС имеет достаточно сложную форму – кроме составляющей от полезного сигнала содержит еще целый ряд составляющих, обусловленных другими сигналами и возможными помехами. Это определяет первую функцию радиоприемника – выделение (селекцию) полезного сигнала из суммы ЭДС, наводимых в антенне. Во всех приемниках осуществляется частотная селекция сигналов за счет частотно-избирательных систем, которые можно настраивать на несущую частоту полезного сигнала.

На вход радиоприемника обычно поступает высокочастотный сигнал, модулированный по тому или иному параметру. Для приведения в действие оконечного аппарата, как правило, необходимо сравнительно низкочастотное напряжение, закон изменения которого должен как можно точнее соответствовать закону модуляции принимаемого сигнала. Отсюда вытекает вторая функция радиоприемника – преобразование высокочастотного модулированного сигнала в низкочастотный, называемая детектированием.

Обычно мощность ЭДС сигнала, наводимого в антенне, бывает очень мала и недостаточна для нормальной работы оконечного аппарата. Поэтому третьей функцией радиоприемника является усиление принятого сигнала. Помимо этих трех основных функций, на радиоприемник могут быть возложены и дополнительные задачи.

3.Приемник прямого усиления

Его блок-схема приведена на рис.2:

Рис. 2.

Для предварительной частотной селекции сигнала на входе первого каскада приемника имеется специальный элемент – входная цепь (ВЦ). Она обычно состоит из одного или нескольких связанных колебательных контуров и выполняется так, чтобы обеспечить нормальную работу приемника с любой из возможных в эксплуатации антенн.

Усилитель высокой частоты (УВЧ) предназначается для усиления принимаемого сигнала до уровня, необходимого для качественной работы детектора (Д). Вторая задача УВЧ – дополнительная частотная селекция сигнала.

Усилитель низкой частоты (УНЧ) усиливает выходной сигнал детектора до величины, необходимой для нормальной работы оконечного аппарата.

Элементы радиоприемника, расположенные перед детектором, называют высокочастотным трактом или высокочастотной частью приемника. Аналогично, элементы приемника, следующие за детектором, образуют его низкочастотный тракт или низкочастотную часть.

Коэффициент усиления УВЧ нельзя увеличивать выше определенного предела, за которым наступает самовозбуждение усилителя за счет паразитной обратной связи через емкость монтажа. Аналогично и для УНЧ. Это ограничивает общий коэффициент усиления приемника и, соответственно, его чувствительность (минимальная амплитуда воспринимаемого сигнала ЭДС). Существенно лучшие параметры имеет приемник супергетеродинного типа.

4.Приемник супергетеродинного типа

Блок-схема приемника супергетеродинного типа приведена на рис. 3.

Рис. 3.

Кроме уже встречавшихся аналогичных блоков он содержит: Г — гетеродин; СМ — смеситель; УПЧ — усилитель промежуточной частоты.

Смеситель представляет собой элемент с нелинейной амплитудной характеристикой (зависимостью выходного сигнала от входного). Если на его вход одновременно поступают два сигнала с частотами соответственно и, то в спектре выходного сигнала будут присутствовать составляющие с частотами,,

, а также ряд других составляющих комбинированных частот. Естественно, если, то в качестве разностной будет присутствовать составляющая с частотой. Важно отметить, что если сигнал с одной из частотилипромодулирован по определенному закону (например, по амплитуде) каким-то низкочастотным сигналом, то полученная на выходе смесителя составляющая с частотой(или) сохранит этот же закон модуляции.

Гетеродин представляет собой перестраиваемый ВЧ генератор синусоидального сигнала с частотой

. При настройке входных цепей на некоторую частоту сигналасинхронно с ним перестраивается и гетеродин – таким образом, чтобы разность частотибыла постоянной во всем диапазоне принимаемых приемником сигналов. Сигнал от гетеродина и усиленный в УВЧ входной сигнал поступают на вход смесителя. Полученная на выходе смесителя составляющая с разностной частотой(сигнал промежуточной частоты) выделяется с помощью системы связанных контуров и поступает на УПЧ. Тем самым мы получаем дополнительное (по сравнению со схемой приемника прямого усиления) усиление полезного сигнала. Паразитные обратные связи между каскадами УВЧ и УПЧ не приводят к самовозбуждению схемы, т.к. УНЧ и УПЧ работают на разных частотах (УПЧ выполняется в виде резонансного усилителя, настроенного на ).

Однако схема приемника супергетеродинного типа (рис. 3) имеет принципиальный недостаток по сравнению со схемой приемника прямого усиления – наличие дополнительных каналов приема. Если на вход приемника наряду с полезным сигналом попадет сигнал с частотой , то он будет усиливаться в УПЧ, что создает помехи приему. Чтобы избежать этого, во входных цепях приемника ставят заградительные фильтры, которые не пропускают именно сигналы с частотой. Бытовые приемники, как правило, имеют промежуточную частоту

.

Другим дополнительным каналом приема является так называемый зеркальный канал.

Зеркальный канал. Пусть приемник настроен на частоту и частота гетеродина. На выходе смесителя появится составляющая с частотой. Если при этом на вход приемника поступает сигнал с частотой, то на выходе смесителя одновременно с полезной составляющей выделится составляющая также с разностной частотой:

который в дальнейшем усиливается УПЧ и создает помехи приему – в оконечный аппарат поступают одновременно два сигнала. Аналогично, если , то частота зеркального канала;.

Зеркальным этот канал приема называется потому, что на оси частот частоты

ирасположены симметрично относительнона расстоянииот нее. Для того чтобы исключить возможность приема по зеркальному каналу, необходимо не допустить проникновения соответствующих помех на вход смесителя. Эту задачу в супергетеродинном приемнике (супергетеродин) выполняют резонансные системы входной цепи и УВЧ.

Рассмотрим основные характеристики радиоприемников:

1. Чувствительность. Под чувствительностью понимают минимальную величину напряжения входного сигнала, обеспечивающую на выходе определенную мощность выходного сигнала при заданном превышении выходного сигнала над шумами. Для радиовещательных приемников превышение сигнала над шумами должно быть равным 10, а на выходе мощность сигнала устанавливается равной 50 мВт, при сопротивлении нагрузки

.

2. Избирательность – это способность приемника выделять полезный сигнал из совокупности колебаний с различными несущими частотами. Поскольку у супергетеродина наряду с основными каналами, существуют и дополнительные каналы приема, для него вводится несколько характеристик:

а) избирательность по соседнему каналу. Согласно принятым международным соглашениям частоты радиостанций в диапазонах ДВ и СВ отличаются на . Поэтому избирательность по соседнему каналу (в децибеллах)

, (1)

где – чувствительность приемника, настроенного на частоту сигнала,– напряжение с частотой, которое также обеспечивает на выходе заданную мощность сигнала (настройка приемника при этом не меняется).

б) избирательность по промежуточной частоте

, (2)

Поскольку в диапазон принимаемых частот приемника частота не входит, то здесь– чувствительность приемника, настроенного на частоту сигнала

, наиболее близкую к;– напряжение сигнала с частотой, которое обеспечивает при прежней настройке приемника заданную мощность на выходе.

в) избирательность по зеркальному каналу

, (3)

где – чувствительность приемника, настроенного на частоту,– напряжение с «зеркальной частотой» (относительно), которое обеспечивает на нагрузке заданную мощность при настройке на.

3. Диапазоны рабочих частот – это интервалы частот входных сигналов, в которых обеспечивается нормальный прием. Современные приемники бывают как с переменной настройкой в широком диапазоне рабочих частот, так и с фиксированной частотой на какую-либо частоту или ряд частот.

4. Динамический диапазон радиоприемника (в децибеллах)

, (4)

где – чувствительность приемника (– мощность этого сигнала),() – максимальная величина (мощность) входного сигнала, прием которого происходит еще с допустимыми искажениями.

5. Качество воспроизведения сигнала – определяется степенью искажений, вносимых элементами приемника.

6. Выходная мощность приемника (максимальная).

7. Потребляемая от источников питания мощность.

Выполнение работы

ВНИМАНИЕ! Слева от переключателя диапазонов приёмника имеется рычаг фиксатора. Переключать диапазоны можно только при верхнем положении переключателя. Установив нужный диапазон, рычаг фиксатора перевести в нижнее положение.

Рис. 4. Схема установки:1 – генератор АМ-сигналов, 2 – эквивалент антенны, 3 – приемник «Казахстан» со встроенной нагрузкой , 4 – вольтметр.

Перед включением в сеть установить органы управления в следующие положения: на приёмнике: регулятор громкости – в среднее положение, переключатель регулятора полосы – в крайнее левое положение (узкая полоса), тумблеры «АНОД» и «АПЧ УКВ» – в положение «ВЫКЛ»; на генераторе: тумблеры – в положение «ГВЧ» и «УРОВЕНЬ К», переключатель частоты модуляции – в положение «», красную стрелку на регуляторе выхода (с помощью ручки «») – на отметку «К».

Включить генератор и приёмник в сеть. После 5 минут самопрогрева с помощью ручки «►0◄» установить стрелку индикатора на нулевую отметку. Включить тумблер «ГВЧ» (перевести его в верхнее положение). Вращая регулятор «Установка уровня К», выставить стрелку индикатора на отметку «К». Перевести тумблер в положение «М%». Регулятором «УСТ. М%» установить глубину модуляции 50 %. Соединить выходное гнездо генератора «» через эквивалент антенны со входом приёмника. Эквивалент антенны необходимо использовать по следующим причинам:

1. Без эквивалента антенны система связанных контуров входных цепей приемника будет зашунтирована низким выходным сопротивлением генератора.

2. Выходное сопротивление генератора реактивно, поэтому оно будет изменять настройку приемника.

3. Не вся ЭДС, наводимая в антенне, поступает на вход приемника, т.к. антенна имеет распределенные параметры. Это и учитывается при расчете эквивалента антенны.

С выхода приёмника «» (на задней панели) подать сигнал на вход вольтметра В3-38. Включить в гнёзда на передней панели приёмника телефон. Включить тумблер «АНОД» на приёмника.

Определить чувствительность приёмника в трёх точках каждого диапазона (на краях и в середине). При появлении на выходе приёмника сигнала (частотой ) установить регулятор громкости приёмника в положение, соответствующее амплитуде выходного сигнала в 75% от максимальной и в дальнейшем положение регулятора не изменять.

Определить избирательность по соседнему каналу в одной из точек середины диапазона СВ.

Настроить приёмник на частоту, соответствующую крайней левой отметке шкалы частот диапазона СВ и определить чувствительность в этой точке. Настроить генератор на промежуточную частоту и определить избирательность по промежуточной частоте.

Настроить приёмник и генератор на середину диапазона К1 и определить чувствительность приёмника в этой точке. Не изменяя настройки приёмника, настроить генератор на частоту зеркального канала (контроль точности настройки – по максимуму показаний вольтметра). Определить избирательность приёмника по зеркальному каналу.

studfiles.net

Антенны — Антенны Радиосвязь Радиолюбителям

Радиолюбители уже давно оценили те результаты, которые дает применение высокоэффективных антенных систем. О том, насколько интенсивно велись разработки в области радиолюбительской антенной техники, можно судить по тому многообразию антенных систем, которое было предложено коротковолновиками. В этой книге сделана попытка объединить некоторые вопросы теории и практики коротковолновых и ультракоротковолновых антенн в едином изложении, в первую очередь с учетом интересов радиолюбителей. Эта книга может служить в качестве справочного руководства для начинающих радиолюбителей, а также быть полезной и для опытных радиолюбителей при построении сложных антенн. Кроме того, в главе «Ультракоротковолновые антенны» приводятся многочисленные сведения по антеннам ультракоротких волн, которые могут быть полезны ультра-коротковолновикам. Для большей простоты и ясности изложения в ряде мест теория излагается в упрощенном виде. Читать далее книгу Антенны >>>скачать

Назначение антенны

Связь между радиопередатчиком и радиоприемником осуществляется при помощи электромагнитных волн. От радиопередатчика модулированные токи высокой частоты поступают в антенну, которая преобразует их энергию в энергию электромагнитных волн. В задачу передающей антенны входит также сосредоточение излучения радиоволн преимущественно в одном направлении или в одной плоскости. Антенна радиоприемника выполняет обратные функции. Она преобразует энергию электромагнитных волн в энергию токов высокой частоты и обеспечивает выделение радиоволн, приходящих с заданных направлений. Передающая и приемная антенны обратимы, что позволяет по данным антенны при работе на передачу определять ее свойства в режиме приема и наоборот. Практически этим свойством антенны широко пользуются, тем более, что некоторые характеристики антенн удобнее и нагляднее определять в режиме передачи; чем в режиме приема. Читать далее книгу УКВ Антенны К. Харченко 1969 год скачать

Измерение параметров антенно-фидерных устройств

Развитие антенной техники за последние годы характеризуется, во-первых, разработкой и внедрением в практику большого числа новых типов антенн, во-вторых, внесением разнообразных усовершенствований в конструкции и схемы ранее применявшихся типов антенн. Новые разработки часто проводятся теоретически. При этом почти всегда математический анализ делается для идеализированных условий, а расчёты проводятся по приближённым формулам, в связи, с чем результаты теоретического решения нуждаются в экспериментальной проверке, в основе которой лежит измерение параметров антенн. Многие же задачи антенной техники, по которым теория недостаточно развита, решаются целиком экспериментально. Таким образом, эксперимент играет важнейшую роль при разработке новых антенн и служит как средством проверки выводов теории, так и самостоятельным методом исследования.Измерение параметров антенн необходимо ещё по следующим причинам.

1)         Антенны всех диапазонов от сверхдлинных до миллиметровых волн, находящиеся в эксплуатации на радиостанциях различного назначения, с течением времени подвергаются деформациям, которые приводят к изменению их параметров. Поэтому правилами эксплуатации предусматривается проведение периодических контрольных измерений параметров антенн, их регулировка и настройка соответственно результатам измерений.

2)         На заводах при массовом выпуске антенн требуется измерение их параметров.

3)         Применение методов автоматического управления аппаратурой радиостанций требует, в частности, установки приборов постоянного контроля и регулировки параметров антенн.

Читать далее книгу Фрадин А.З. Рыжков Е.В. Измерение параметров антенно-фидерных устройств. 1962 скачать

Антенны

Моё первое знакомство с антенной, которое хорошо мне запомнилось. Было мне тогда 11 или 12 лет жили в деревне, и у нас появился телевизор, на всю деревню второй по счету. У первого владельца был Рекорд 102 и антенна 3 квадрата, которая стояла на мачте 32 метра высотой. До телецентра 160 километров, а ретранслятора ближнего 60 километров. По этой причине и не было телевизоров. А тут прошел слух, что будут строить ретранслятор совсем рядом. Вот и купили мы Беларусь 110. Такой комбайн, где и радио и пластинки кроме телевизора. Вот и начал изучать я радио. Какие только проволочки не подключал, а на экране одна рябь. Прошло несколько дней моих попыток из ряби уловить, что то или услышать и, привезли из соседней деревни антенну. Смотрел и не мог понять восьмерка из проволоки в несколько рядов, а рядом ещё и сетка тоже из проволоки и все это казалось большим. Мачту сделали из сосны высотой 16 метров. Когда стали всё это поднимать собралось, наверное, пол деревни во главе с первым владельцем телевизора. И он приговаривал что бесполезно у меня 32 метра и 3 квадрата а тут всего 16 и какая не понятно антенна- не будет показывать. Поднимали мачту с антенной трактором. И мне это так запомнилось, как будто было вчера. Мачта поднята, закреплена, а я что, уже кручу телевизор, но пока одна рябь. Многие зашли в дом в том числе Силиверствович хозяин первого телевизора в деревне а тут рябь он опять за свое что говорил не будет показывать. Подошел мастер, который делал антенну, переключил на нужный канал и все замерли, на экране появилось изображение. Покрутили антенну и звук появился. Ещё пощелкал мастер телевизор и на другом канале можно смотреть. Это были 5 канал за 60 км. и 3 канал за 160км. Тут Силиверствович, как бы проснулся, начал размеры выпытывать у мастера и что это лучше чем мои 3 квадрата стал говорить. Как потом понял я, это была антенна зигзаг с рефлектором Харченко.

Если перенестись в мир современный — в новое столетие, то, что значит для радиолюбителя антенна. Многие знают, некоторые сильно на эту тему и не думали. Все мы люди и все мы разные. Даже есть мастера (в коллективе) которые директор от рефлектора отличить не смогут. А есть и такие (с 2 классами ЦПШ) которые без всяких формул и приборов смогут быстренько антенну сляпать, и будет она милая работать. Про себя тут пора вставить – у меня так получалось. Практика без теории плохо, а теория без практики еще хуже. Сейчас у меня накопилось огромное количество литературы — гигабайты, в том числе по антеннам. Попробую кое-что сюда выложить, так сказать от доброй души. Есть правда сомнения. Не хотелось бы. Хотел лучше, а получилось как всегда. Фу фу. Может кого конкретно, какая-то литература интересует, тогда пишите, адрес найдете.

Антенны с электрическим сканированием

Эта книга посвящена теоретическому обобщению и исследованию вопросов формирования диаграммы направленности и изменения направления излучения системы излучателей, образующих антенну с электронным сканированием. В частности, такая система излучателей рассматривается как фазированная антенная решётка (ФАР). В наиболее общей форме представлены свойства таких систем излучателей и даются рекомендации по построению систем, удовлетворяющих заданным требованиям. Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, занятых исследованием и разработкой антенных устройств современных радиотехнических систем. Книга может быть полезна аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей. Скачать

 

Навигация по записям

ra9da.ru

НАЗНАЧЕНИЕ АНТЕННЫ

РАДИО НА СЛУЖБЕ У ЧЕЛОВЕКА

Для «излучения» электромагнитных волн в простран­ство применяется так называемая антенна. В самом простом виде —это длинный прямолинейный провод, на­ходящийся в пространстве. С этим проводом и соединяют источник электромагнитных колебаний — колебательный контур. Таким образом, возникающие в колебательном контуре быстро меняющиеся электрические силы пере­даются на антенну. В антенне образуется быстро меняю­щийся ток. Вокруг неё возникают меняющиеся магнитные и электрические силы. Так рождаются электромагнитные волны в пространстве. Как уже было сказано, они рас­пространяются в нём с громадной скоростью —300000 километров в секунду.

С помощью антенны можно уже легко производить передачу условных телеграфных сигналов (по азбуке Морзе). Для этого достаточно приключать антенну к колебательному контуру лишь на отдельные промежутки времени —короткие и длинные. В результате в простран­ство будут «излучаться» короткие и длинные электри­ческие сигналы.

Простейшая прямолинейная антенна была изобретена А. С. Поповым. Это было его важнейшей заслугой. В по­следующие годы антенна была значительно усовершенство­вана. Антенны современных радиостанций представляют собой весьма сложные сооружения; примером может служить антенна сверхмощной, наиболее современ­ной радиостанции, построенной в СССР в годы войны (рис. 11). Эта антенна обеспечивает бесперебойную радио­связь Советского Союза с Соединёнными Штатами Аме­рики.

Звуковые волны, посылаемые камертоном, можно вос­принять ухом. Они же могут привести в заметные резо­нансные колебания другой камертон, если он будет иметь такой же период колебаний. Подобно этому, как вы пом­ните, при пении начинает колебаться струна.

Но как обнаружить электромагнитные волны, посыла­емые радиостанциями? Ведь на наши органы чувств они не действуют. В этом случае приходится прибегать к помощи специальных аппаратов; их называют радио­приёмниками.

Одной из основных частей радиоприёмника является приёмная антенна. Что представляет собой антенна, вы уже знаете. На неё непосредственно и действует прихо­дящая электромагнитная волна. Изменение магнитных и электрических сил, создаваемое волной, вызывает в антенне и соединённом с ней электрическом колеба­тельном контуре быстро изменяющиеся электрические токи.

Для чего нужна антенна в радиоприёмнике? А вот для чего. Дело в том, что электромагнитная волна воз­действует на каждый сантиметр длины антенны. Таким образом, чем длиннее антенна, тем ббльшие электриче­ские колебания в ней возникают.

Но здесь возникает затруднение другого рода. Ведь вокруг радиоприёмника проходит очень большое число электромагнитных волн. Множество различных радио­станций работают в одно и то же время — посылают в пространство электромагнитные сигналы.

Каким же образом можно отличить, выделить сигна­лы нужной нам станции? Для этого приёмный элек­трический контур регулируется или, как говорят, «на­страивается» на какую-либо одну определённую ра­диоволну.

Эта настройка заключается в том, что период колеба­ний приёмного контура делают одинаковым с периодом колебаний, создаваемых электрическим контуром передаю­щей радиостанции. В этом случае резонансные колеба­ния, возникающие в приёмном контуре, оказываются очень сильными по сравнению с колебаниями, вызывае­мыми другими радиостанциями, имеющими иной период.

Таким образом, явление резонанса позволяет выделить желаемые сигналы.

Но сигналы нужно сделать ещё слышимыми. Это де­лают приборы —«детекторы», т. е. обнаружители. Все детекторы, несмотря на разнообразие их типов, вы­полняют одну и ту же роль—они превращают ритмич­ные изменения тока, т. е. чередующиеся возрастания и убывания его, в «толчки» тока одного направления — в пульсирующий ток. Этот ток поступает в катушку телефона, имеющегося в приёмнике. Толчки тока воз­действуют на мембрану телефона; мембрана смещается, и в телефоне слышен щелчок — признак приёма сигнала.

Роль детектора успешно выполняется электронной лампой, похожей на ту лампу, которая используется для создания электромагнитных колебаний.

Prestigio MultiPhone Grace 7557 является прекрасным выбором в своем ценовом сегменте. Аппарат отличается отменной производительностью и великолепным качеством визуализации изображения.

Для борьбы с немецкими летающими бомбами англи­чане использовали также радио. Они применяли артил­лерийские снаряды, в каждом из которых помещался маленький радар, посылавший в пространство радиоси­гналы. При приближении такого снаряда к …

Ещё во время первой мировой войны 1914— 1918 гг. делались попытки создать моторную лодку, управляемую по радио. Одна такая лодка, нагружённая взрывчатыми веществами и управляемая по радио с немецкого само­лёта, …

msd.com.ua