Коммерциялық емес акционерлік қоғам
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Радиотехника кафедрасы
РАДИОТЕХНИКАЛЫҚ ТІЗБЕКТЕР
ЖӘНЕ РАДИОТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРЫЛҒЫЛАР
5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығы бойынша студенттер үшін арналған
тапсырмалар және есептер жинағы әдістемелік нұсқау
Алматы 2012
Құрастырушы: Байдельдинов У.С. «Радиотехникалық тізбектер және радиотехникалық құрылғылар» пәнінен. 5В0719–– Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығы бойынша студенттер үшін практикалық жұмыстарды орындауға арналған тапсырмалар және жаттығулар жинағы әдістемелік нұсқау – Алматы: АЭжБУ, 2012 – 70 б.
Бұл әдістемелік нұсқау студенттердің сигналдарды қабылдау және өңдеу, сонымен қатар теориялық білімді, жеке тапсырмаларды орындау процесінде бекіту болып саналады. Өндірістік радиоқабылдағыш құрылғысында қабылдағыш және ақпаратты өңдеу жайлы жалпы мағлұматтар, тұрмыстық радиоқабылдау аппаратының құрылымы, радиоқабылдағыштардың параметрлері мен сипаттамалары, тұрмыстық радиоқабылдағыш құрылғылардың антенналары, кіріс тізбектері теориясына арналған тапсырмалар және жаттығулар жинағы келтірілген.
Без. 6, әдеб. көрсеткіші. –24 атау .
Пікір беруші: техн. ғыл. канд. доц. Медеуов У.И.
«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2012 ж. баспа жоспары бойынша басылады.
© «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2012 ж
Мазмұны
Кіріспе |
4 |
Қысқартылған сөздер |
5 |
Негізгі белгіленулер |
6 |
І тарау.өндірістік радиоқабылдағыш құрылғысында қабылдағыш және ақпаратты өндеу жайлы жалпы мағлұматтар |
8 |
1.1 Сигналдарды сипаттау үшін терминология мен көрсетулер |
8 |
1.2 Үзіліссіз радиосигналдар |
9 |
1.3 Радиосигналдар имитациясы үшін аппараттар |
11 |
ІІ тарау. Тұрмыстық радиоқабылдау аппаратының құрылымы |
12 |
2.1 Радиоқабылдау құрылғыларының электрлік сызбалары |
12 |
2.2 Тапсырма-ситуация |
14 |
ІІІ тарау. Радиоқабылдағыштардың параметрлері мен сипаттамалары |
15 |
3.1 Радиоқабылдағыш құрылғылардың параметрлерін есептеудің мысалдары |
16 |
3.2 Тапсырма-ситуация |
18 |
3.3 Өзін-өзі бақылауға арналған есептер |
19 |
ІV тарау. Тұрмыстық радиоқабылдағыш құрылғылардың антенналары |
21 |
4.1 Қабылдағыш антенналарды таңдаудағы практикалық кепілдемелер |
22 |
4.2 Тұрмыста пайдаланылатын қабылдағыш антенналардың шартты сұлбалық белгіленулері. |
26 |
4.3 Тапсырма –ситуация |
26 |
4.4 Өзін-өзі тексеруге арналған есептер |
28 |
Әдебиеттер тізімі |
29 |
Кіріспе
Тапсырмалар және жаттығулар жинағының негізгі мақсаты болып, теориялық білім алумен қатар, жеке тапсырмаларды орындау процесінде оларды бекіту болып саналады. Негізгі назар радиоқабылдағыш құрылғылардың (РҚҚ), биполярлық және өрістік транзисторлардағы, диодтардағы және интегралды микросхемалардағы, функционалды түйіндерді есептеу және құрастыруға арналады.
Бар тапсырмалар және жаттығулар жинақтарына қарағанда, бұл жинақта мағлұматтар тұрмыстық радиоэлектронды аппараттарға (БРЭА) негізделген, сонымен қатар электр тізбегінің есептелуі қарастырылған, функционалдық түйіндер және блоктар, радиохабар, дыбыстық телевизионды хабар сигналдары үшін қабылдау және түрлендіру қарастырылған.
1-3 бөлімдерде, терминология, РҚҚ түрлері және құрамы берілген. Бұл жерде отандық стандарттар және ережелер туралы көрсетілген, радиохабар саласының қызметі көрсетілген. Физикалық принциптерге анализ жасалынады, қабылдау және өңдеу үшін функционалды түйіндерде және трактарда қолданылатын, аналогты және цифрлық сигналдардың, әр түрлі диапазондардағы ұзындық (ДТ), орташа (ОТ), қысқа (ҚТ) және ультрақысқа толқындар (УҚТ) үшін. Радиоқабылдағыштардың және олардың жеке түйіндерінің сызба суреттерінің ережелері айтылады. Радиохабарлаушы және телевизиондық қабылдағыштардың негізгі электрлік параметрлері есептелінеді.
4-11 бөлімдер РҚҚ-кіріс тізбектерінің, радиожиілік күшейткіштерінің, жиілік түрлендіргіштерінің, жиілік гетеродин және синтезаторларының, аралық жиілік күшейткіштерінің, амплитудалық және жиілік модуляциясымен сигнал детекторлерінің функционалды түйіндерінің схемотехникалық шешуі және жұмыс істеу принципін қарастыруға арналған. Әрбір осы бөлімдер РҚҚ функционалдық түйіндерінің типік, есеп, мысалдармен көрсетілген. Тапсырма-жағдайлар, өзін-өзі тексеру үшін есептер және шығармашылық тапсырмалар нұсқасы келтірілген. Шешу схемасы бойынша, білімді бекіту үшін, анализ жасалынады. Тапсырма- ситуацияларға жауаптар, есептердің шығарылуы және сызбаларға түсінік оқу құралының соңында келтірілген.
12 және 13 бөлімдерде жоғары жиілікті тербелісте қолданылатын, қабылдағыштардың тағайындалуына қарай, параметрлері және стандартты сипаттамаларын өлшеу әдісі, антеннаға берілетін кірісіне немесе магниттік антеннаға берілуі көрсетілген. Радиоқабылдағыштардың, МС 9783-88 бойынша анықталатын, параметрлерін өлшеудің жалпы шарты беріледі.
Қосымшаға радиоқабылдағыштардың принципиалды схемалары шығарылған, ол студенттерге радиоэлектронды аппаратуралардың схемасын шешу кезінде түсінуге мүмкіндік береді.
Нәтижесінде студент РҚҚ схемотехникасын құрастыру әдісін үйреніп, берілген принципиалды сызба бойынша функционалды түйіндердің негізгі параметрлерін есептеуді үйрену керек.
Оқу құралын қолданған кезде, сызбаларды элементтің белгіленуін және өлшемін ажырата білу керек. Мысалы R1 резисторы R1=1 кОм, С1 конденсаторы С1=1 мкФ сыйымдылығымен, L1 катушкасы L1=1 мкГн. Есептерде, элементтердің өлшемін және олардың тағайындалуын есептеу кезінде, оларды жүйесіне сәйкес береді.
Құралдың негізі болып, лекция және тәжірибелік сабақтардың материалдары берілген, автордың радиотехника мамандығында оқитын студенттерге «Радиотехника», «Тұрмыстық радиоэлектронды аппаратура», сонымен қатар қызмет көрсету мамандығына «Тұрмыстық радиоэлектронды аппаратура кызметі» оқытылған.
Қысқартылған сөздер
АД ─ амплитудалық детектор
АМ ─ амплитудалық модуляция
АШ ─ амплитудалық шектегіш
АРК ─ автоматты реттеу күшейткіші
АЖС ─ амплитудалық - жиілктік сипаттама
АЭ ─ активті элемент
ТРЭА ─ тұрмыстық радиоэлектрондық аппаратура
БТ ─ биполярлы транзистор
ШО ─ шусыз орнату
ВАС ─ вольт - амперлік сипаттама
КТ ─ кіріс тізбек
Г ─ гетеродин, генератор
ТИГ ─ тактілі импульстер генераторы
КБГ ─ кернеумен басқарылатын генератор
ЖӨСГ ─ жоғары жиілікті өлшенетін сигналдар генераторы
ТЖСГ ─ төменгі жиілікті сигналдар генераторы
ТТГ ─ тұрақты ток генераторы
ДД ─ динамикалық диапазон
ИМС ─ интегралды микросызба
ҰТ ─ ұзын толқын
ҚТ ─ қысқа толқын
ТТК ─ тұрушы толқын коэффициенті
МЖЖ ─ макрожолақтық желі
АШК ─ аз шулы күшейткіш
БТ ─ бағытталған тармақ
НТД ─ нормативті - техникалық документация
ОБ ─ ортақ база, ортақ бастау
ОК ─ ортақ коллектор, операционды күшейткіш
СШҚ ─ сигнал - шу қатынасы
ОЭ ─ ортақ эмиттер
БАТ ─ беттік акустикалық толқын
ПКС ─ пьезокерамикалық сүзгі
ӨТ ─ өрістік транзистор
ЖС ─ жолақты сүзгі
ЖТ ─ жиіліктік түрлендіргіш
РҚҚ ─ радиоқабылдау құрылғысы
ОТ ─ ортақ толқын
ӨЖТ ─ өте жоғары толқын
КТ ─ келісуші тізбек
ДЖК ─ дыбыстық жиілік күшейткіші
УҚТ ─ ультрақысқа толқын
ТТК ─ тұрақты ток күшейткіші
АЖК ─ аралық жиілік күшейткіші
РЖК ─ радиожиілік күшейткіші
ФАОЖ ─ фазалық автоматты орнату жиілігі
ФА ─ фаза айналдырғыш
ЖЖС ─ жоғары жиілік сүзгісі
ФД ─ фазалық детектор
ФМ ─ фазалық модуляция
ТЖС ─ төменгі жиілік сүзгісі
ЖСС ─ жинақталған селекция сүзгісі
ЦАТ ─ цифро - аналогтық түрлендіргіш
ЖД ─ жиіліктік детектор
ЖМ ─ жиіліктік модуляция
Ш ─ шу (шу коэффициенті)
Э ─ энергия
ЭҚК ─ электр қозғаушы күш
ЭМС ─ электромеханикалық сүзгі
Негізгі белгіленулер
В ─ өткізгіштікті реактивті құраушысы
С ─ сыйымдылық
D ─ диаметр
Е ─ электр өрісінің кернеулігі, қоректендіру көзінің кернеуі немесе активті элементте ығысушы
f ─ радиосигнал жиілігі
F ─ модуляция жиілігі, дыбыстық сигнал жиілігі
G,g ─ өткізгіштіктің активті құраушысы
һ ─ биіктік, һ ─ параметрлер
I ─ әрбір уақытқа тәуелді ток, тұрақтыны қосқанда
Î ─ синусоидалы формалы айнымалы ток амплитудасы
İ ─ синусоидалы формалы айнымалы токтың кешенді амплитудасы
i ─ тұрақты құраушысыз токтың лездік мәні
К ─ тарату коэффициенті (күшейту)
к ─ пропорциолналдық коэффициенті
L ─ индуктивтілік, жоғалту
l ─ ұзындық
М ─ жиіліктік бұрмалану коэффициенті
m ─ байланыс коэффициенті (қосылу, трансформация), модуляция
n ─ байланыс коэфициенті (қосылу, трансформация)
P ─ қуат
Q ─ контур пайдасы
Rr ─ активті кедергі
S ─ ауыстырып - қосқыш, тумблер, крутизна, аудан
T ─ температура, период
u ─ тұрақты құраушысыз кернеудің лездік мәні
U ─ кез келген уақытқа тәуелді кернеу, тұрақтыны қосқанда
Û ─ синусоидалы формалы айнымалы кернеудің амплитудасы
Ù ─ синусоидалы формалы кернеудің комплексті амплитудасы
W ─ айналымдардың саны
X ─ реактивті кедергі
Y ─ комплексті өткізгіштік
Z ─ Комплекстік кедергі
χ─ толқын ұзындығы
∆f ─ контурдың резонансты жиілігіне қатысты, жиілік көзінің гармоникалық сигналаның абсолютті бұзылуы
ε ─ электрқозғаушы күш
θ ─ сыну бұрышы
υ ─ қатысты бұзылу
ξ ─ контурдың резонансты жиілігіне қатысты жиілік көзінің гармоникалық сигналыны жалпыланған бұзылуы
П ─ өткізу жолағы
ρ─ толқындық және сипаттамалық кедергі
σ─ таңдаулық
τ─ уақыт тұрақтысы
Ф,φ ─ фаза
Ψ ─ модуляция индексі
ω ─ радиосигналдың айнымалы жиілігі
ῼ ─ дыбыстық сигналдың айнымалы жиілігі
I тарау. Өндірістік радиоқабылдағыш құрылғысында қабылдағыш және ақпаратты өндеу жайлы жалпы мағлұматтар
Бұл бөлімде радиохабар және тұрмыстық радиоқабылдағыш құрылғысы саласында терминдерді білуге арналған.
1.1 Сигналдарды сипаттау үшін терминология мен көрсетулер
Тұрмыстық радиоқабылдау аппаратының процесін сипаттайтын маңызды өлшемдер бұл құралдың басындағы «Негізгі көрсетулер» бөлімінде берілген. Осы көрсетулерден басқа тұрмыстық радиоэлектронды аппаратында келесі символдар қолданылады:
- тұрақты ток;
- айнымалы сигнал (кернеу, ток). Ортақ белгілену;
- екі жанама жолақ жиілігінен, тасымалдау жиілігінен құраушы сигнал;
дыбыстық сигнал жиілігі;
радиосигнал;
-өте жоғары жиіліктің тербелісі.
1.1 сурет – Модуляция түрлері
Модуляция түрлерін 1.1 суретте көрсетілгендей (1.1, а суретті қара) амплитудалық, f және F (1.1, б суретті қара) жиіліктік немесе φ (1.1, в суретті қара) фазалық модуляция. Белгіленулерді тасымалдаушы жиіліктің оң жағынан бастап стрелкалар перпендикуляр орналасады.
1.2 Үзіліссіз радиосигналдар
1 Мысал. Тербеліс тасымалдау жиілігі fc= 200 кГц және амплитудасы Ûc= 8 В амплитуда жиілігі Fм =10 кГц және амплитудасы Uм = 5 В бойынша модульденеді. Тасымалдаушы тербелісінің бастапқы фазасы Фс = π/2.
АМ mам коэффициентінің мәнін табайық. Осындай сигналдың матемтикалық моделін жазайық. Әрбір жиілік құрастырушысының ең жоғарғы мәнін анықтайық және қалыптасқан радиосигналдың спектралды диаграммаларын салайық.
Шешімі. АМ коэффициенті мына өрнекпен анықталады mам = Ûм/ Ûc =5/8 =0,625. АМ радиосигналы мына өрнекпен сипатталады uс(t) = Ûc [1+ mам cos(2π Fм t)]cos(ωсt+Фс). Мәндерін қойғаннан кейін
Сигналды спектралды диаграмманың құраушылары 1.2 суретте көрсетілген.
Тұжырымдама. МС 2.762-85 көрсетілген жиіліктің шартты сұлбалық белгіленуіне назар аударыңыз. Жиілік осінің стрелкасының ұшында бірлік өлшемдер және әріптік белгіленулер болуы мүмкін.
2 Мысал. ЖМ мен сигнал кернеуінің лездік мәніне арналған теңдеуді, егер оның амплитудасы Ûc =3 В, ал тасымалдаушы тербелістің толқын ұзындығы λс0 = 40 м, модуляция жиілігі Fм =15 кГц және жиілік аусуын fcм =75 кГц жазайық.
Шешімі. Модуляция индексі ψсm = fcм / Fм =75/15 =5 фазаның 172◦ тең максимальды ауытқуын анықтайды. Тасымалдаушы тербелістің жиілігі fc0 = с/ λс0 =3·108/40 = 75·106 = 7,5 МГц, мұндағы с=3·108 жарық жылдамдығы.
1.2 сурет - Спектралды диаграмма
ЖМ мен кернеу сигналының лездік мәніне арналған теңдеуі мынадай түрде болады
uс(t)= Ûccos[2π fc0t+ ψсmsin (2π Fмt)] =3cos[47.1·106t+3sin (92.4·103t)].
Тұжырымдама. Тербеліс модуляциясының бір периодында жоғары жиілікті радиосигналдың фазасы fc0/ Fм = 7,5·106/15·103 =500 толық тербеліс жасайды. Кіріс процестің фазасы Фс(t) = ψсmsin (2π Fмt) уақыт бойынша жоғары жиілікті толтырумен салыстырғанда біртіндеп өзгереді. Осы қасиетке ие радиосигнал квазигармоникалық деп аталады.
3 Мысал. Қабылдағыш аппараттың кіріс жоғары жиілікті жолағында Ûc=50 мкВ, fc = 4 МГц және Фс= π/3 параметрлерімен берілген uс(t)=Ûccos(2π fct+Фс) радиосигналы әсер етеді.
U радиосигналының комплекстік амплитудасын анықтайық. t=5 мкс уақытындағы айналу операторын анықтайық.
Шешімі. Радиосигналдың комплекстік амплитудасы Uс=Ûcexp(jФс), Uс=50·10-6 exp (jπ/3) теңдеуімен анықталады. Айналым операторы exp (jωсt) t =5 мкс уақытында exp (j π·4·106·5·10-6 )=exp (j 40π )=1 тең болады.
Тұжырымдама. Комплексті амплитуда әдісі орнатылған режимде гармоникалық әсерде тұрған, сызықты тізбектің анализі үшін қолданылатынын ескертеміз.
4 Мысал. Жоғары жиілікті тасымалдаушы тербелісі Fв=12 кГц жоғары жиілігімен модульденген. ψсm0,1; 1 және 10 тең модуляция индексі үш мәні үшін сигналдың кеңдік спектрін есептейік. Есептелу кезінде модульденбеген тасымалдаушы 0,01 деңгейінен аз құраушыларды елемеуге болады.
Шешімі. Гармоникалық ЖМ тербеліспен спектрі Fм=Fв үзілісті болып табылады және fc0 жиілігінен тұратын тербеліс тасымалдаушысын құрады және симметриялы орналасқан fc0+nFм жанама тербелістері және амплитудасы ÛcJn(ψсm) болатын n-шы Бессель функциясы арқылы берілген. Практикада ЖМ мен сигналдың Пс спектр кеңдігі шектеулі, өйткені жанама тербеліс амплитудасы n-шы анықталған нөмірден бастап тез азаяды. Пс= 2Fв(1+ψсm+) өрнегі тек қана сигнал құраушыларын ескереді, амплитудасы 1% тең модульденбеген тасымалдаушының Ûc деңгейі жоғарылайды. Өрнек бойынша есептеулер келесідей нәтиже береді: =34 кГц, = 0,1; = 340 кГц, ал = 10.
Тұжырымдама. Сонымен ЖМ сигналдың кең жолағын есептеу үшін берілген өрнектерді қолдану мүмкін екенін ескергеніміз жөн. Сонымен, тар жолақты модуляция кезінде () =2F, ал кең жолақты модуляция кезінде () =2F(1+ ). 4-ші мысалды шешу кезінде берілген өрнектермен =24 кГц тең, ал =0,1 және =264 кГц тең, егер =10 тең. Осыдан шығатыны берілген өрнектермен есептелген қателігі өте жоғары, яғни = 0,1 тең кезде 29 % және =10 тең болғанда 22 % жоғары болады.
5 Мысал. ЖМ километрлік және гектометрлік радиотолқындар диапазонында қолдануды не шектейді? ОТ және УҚТ диапазондарда қанша ЖМ мен радиохабартарату станцияларын, егер бір арна жолағына 250 кГц берілсе орналастыруға болады.
Шешімі. Километрлік радиотолқындар жолақ жиілігі 30...300 кГц, ал гектомертлік радиотолқындар 300...3000 кГц болатындай орын алады. Демек, бұл толқындарда кең жолақты жиіліктерде хабар тарату мүмкін емес. Сонымен қатар, осы диапазондарда электромагнитті толқындардың таралу ерешеліктерін ескерген жөн.
МС 5651-89 сәйкес ОТ диапазонда радиохабар 526,5...1606,5 кГц жиіліктерінде таралады, яғни диапазон кеңдігі 1080 кГц-ті құрайды. Радиоарнаға 250 кГц жолағын апарған кезде ОТ диапазонда тек қана 4 радиохабар станцияларын орналастыруға болады.
УҚТ диапазонындағы радиохабар 65,8...74,0 (УҚТ1) МГц және 100...108 МГц (УҚТ2) жиіліктерінде орындалады. Демек, УҚТ1 және УҚТ2 диапазондарында сәйкес 33 және 32 станция орналастыруға болады.
1.3 Радиосигналдар имитациясы үшін аппараттар
МС 9783-88 сәйкес «Радиоэлектрондық аппарат тұрмыстық» болып саналады. «Электрлі жоғары жиілікті өлшеулер әдісі» бойынша радиосигналдар имитациясы үшін өлшеу аппаратына негізгі талаптар жасалған, сол үшін келесі типті генераторлар қолданамыз:
- төменгі жиілікті сигнал генераторы үзіліссіз синусоидалдық кернеу генерациясымен;
- жоғары жиілікті сигнал үшін генератор синусоидалдық кернеу генерациясымен, сыртқы және ішкі амплитудалық және жиіліктік синусоидалдық кернеу модуляциясымен, сонымен қатар радиоқабылдағыштың стандартты кіріс сигнал деңгейін қалыптастыру үшін шығыс сигналдың реттелетін өлшулігімен қарастырылады. Радиоқабылдағыштың жалпы гармоникалық бұрмалануларын есептеу кезінде генератордың модуляцияланған айналып өту кернеуінің гармоникалық коэффициенті өлшеу мәніне сәйкес 1/3 және 1/4 көп болмауы тиіс. SINAD әдісімен радиоқабылдағыштың сезгіштігін өлшеу кезінде және 50 дб сигнал-шу қатынасы кезінде генератордың модуляцияланған айналып өту кернеуінің гармоникалық коэффициенті 0,1 % көп болмауы керек;
- шулы сигналдар генераторы «ақ шу» процессі типі кезіндегі үзіліссіз генерациямен және ±1дб спектралды қуат тығыздығының жиіліктік ауытқуымен. Генератордың шығысындағы кернеудің лездік мәндері қалыпты заңмен орташа квадраттық кернеудің үш мәртелік мәнінен кем емес таралу керек.
Өлшеу аппаратының жиілік диапазоны радиоқабылдағыштың параметрлерін және сипаттамасын өлшеу кезіндегі жиілік диапазонынан аспауы керек.
ІІ тарау. Тұрмыстық радиоқабылдау аппаратының құрылымы
Осы бөлімде РҚҚ құрамының және классификациясының туралы мағлұматтар, радиоқабылдағыштардың және бөлек түйіндерінің құрылымды сызбалары, құрылымдық құру ережелері берілген.
2.1 Радиоқабылдау құрылғыларының электрлік сызбалары
Қолданылуына байланысты РҚҚ-дің электрлік сызбаларын құрылымдық, функционалдық және принципиалды деп бөлуге болады.
Құрылымдық сызбасы РҚҚ-дің жұмыс істеу принципін жалпы түрде көрсетеді. Сызбада ереже бойынша, қондырғының функционалды түйіндерін, сонымен қатар олардың өзара негізгі байланыстарын көрсетеді. Сызбаның құрылуы РҚҚ қондырғыдағы функционалды түйіндердің өзара байланысының тізбектілігі жайлы әсер беру керек. Шынында түйіндердің орналасуы ескерілмейді және өзара байланыс әдісі ашылмайды. Сызбада функционалды түйіндерді тікбұрышты немесе шартты сұлбалық белгіленулер түрінде көрсетеді. РҚҚ-да болатын процестер жүрісінің бағытын түйіннің байланыс сызықтарында стрелкамен белгіленеді. Функционалды түйіндерді тікбұрыш түрінде берілгенде аталуы, типі және белгіленуі тікбұрыштың ішіне жазылады.
Функционалды сызба РҚҚ-да процестерді түсіндіру үшін, яғни РҚҚ-да және бөлек функционалды түйіндерде болатын. Функционалды сызбаның элементтері және олардың арасындағы байланыс ЕСКД стандартындағы шартты сұлбалық белгіленулер арқылы болады (2.1 кестені қара).
Принципиалды сызба РҚҚ элементтерінің толық құрамын анықтайды және олар арасындағы байланысты және РҚҚ-дың жұмыс істеу принципі туралы толық мағлұмат береді. Осы сызбадағы электрлік элементтер шартты сұлбалық белгіленулерімен суреттеледі және ЕСКД стандартында орнатылған өлшеулермен сызбалар арқылы беріледі. МС 2.710-81 сәйкес сызбада келтірілген барлық элементтер мен қондырғыларға шартты әріптік- цифрлық белгіленулер меншіктеледі.
Радиоқабылдағыш құрылғысының функционалды электр сұлбасындағы элементтердің кейбір шартты сұлбалық белгіленулері
2.2 Тапсырма-ситуация
1. РҚР қандай типке жатады, құрылымдық сызбасы 2.1-суретте көрсетілген. РҚР-дың әрбір элементінің тағайындалуын түсіндіріңіз? АЖК1, АЖК2, АЖК3, ДЖК1 және ДЖК2 тағайындалған РҚР элементтерінің жиілігін реттеу неге тең?
2. 2.1-суреттегі радиоқабылдау құрылғысының сызбасы үшін барлық шығыс функционалды түйін үшін уақыттық осциллограмма және спектрлік диаграммасын құрыңыз? Таңдаулықты қай арна бойынша радиоқабылдағыштың қандай элементі яғни, КТ, ЖФ, АЖК1, АЖК2, АЖК3, ДЖК1 немесе ДЖК2 қамтамасыз етеді.
3. 2.2-суретте көрсетілген функционалдық схема қандай РҚР-дың түріне жатады? РҚР-дың әрбір элементінің тағайындалуын түсіндіріңіз? Радиосигнал жиілігіне РҚР қандай элементі реттеледі?
2.1 сурет - Радиоқабылдау құрылғысының сызбасы
2.2 сурет - Радиоқабылдаудың функционалды схемасы
2.3 сурет - Радиоқабылдаудың функционалды схемасы
2.4 сурет - МС3362 типті микросхема
4. 2.3 суретте көрсетілген функционалдық схема қандай РҚР-дың түріне жатады? РҚР-дың әрбір элементінің тағайындалуын түсіндіріңіз? Радиосигнал жиілігіне РҚР қандай элементі реттеледі?
2.5 сурет - К174ХА2 типті микросхема
5. МС 3362 микросхема типі негізінде Motorola фирмасының ЖМ сигналды қабылдау үшін экономды диапазондық РҚР жасалып шығарылуы мүмкін. МС 3362 микросхема типті функционалды схема 2.4 суретте көрсетілген. Микросхема құрамына екі ығыстырғыш, екі гетеродин, төрт буферлік күшейткіш, күшейткіш-шектегіш, тасымалдаушы жиіліктің детектор-күшейткіші, алдын ала ДЖК, компаратор және жиіліктік детектор кіреді. Функционалдық сызбада оларды табыңыз (2.4 суретті қараңыз). Осындай микросхема РҚР-ды екілік жиіліктік түрлендіргішпен жасап шығару мүмкін бе?
6. К174ХА2 типті микросхема радиоқабылдағыштық трактың көп функционалды микросызбасы болып табылады және 27 МГц дейін кірістік жиіліктік сигналының түрлендіру және күшейту функциясы болып табылады. Микросызбаның функционалдық сызбасы 2.5 суретте көрсетілген. Осындай РҚР-дың әрбір функционалдық элементінің тағайындалуын түсіндіріңіз?
III тарау. Радиоқабылдағыштардың параметрлері мен сипаттамалары
Бұл тарауда МС 5651-89 анықталатын радиохабарлағыш және телевизионды қабылдағыштардың параметрлеріне арналған мысалдар келтірілген: жұмысшы жиіліктердің диапазоны, сезгіштік, шулық қасиеттер, таңдап алушылық (селективтілік), қабылданатын сигналдың бұрмалануының деңгейі, динамикалық диапазон.
3.1 Радиоқабылдағыш құрылғылардың параметрлерін есептеудің мысалдары
1 Мысал. 3,95…12,1 МГц жұмысшы жиіліктердің диапазонын әрбір диапазон асты бөліктің жабылып қалуының коэффициенті 1,8 аспайтындай етіп бөліп тастаймыз.
Шешімі. Диапазонның жабылып қалуының коэффициенті kД=fмакс/fмин=12,1/3,953. Бұл жұмысшы жиіліктердің диапазонын диапазон асты бөліктерге бөлу қажеттілігін растайды.
3,95…12,1 МГц жиіліктердің диапазоны диапазон асты бөліктің жабылып қалуының коэффициентіне kПД тең п бөлікке бөлінген деп санайық (3.1 суретті қара). Онда kД коэффициенті үшін өрнекті былай көрсетуге болады:
kД =
Алынған өрнек бойынша, бірдей =1,8 мәндері бар екі диапазон асты бөлік жиіліктердің жұмысшы бөлігін жауып тастайды. n=2 болғанда әрбір диапазон асты бөлікті жауып тастаудың коэффициентінің қажетті мәні 1,7, ал олардың шектері 3,95…7,2 және 7,2…12,1 МГц құрайды.
Тұжырымдама. Жиілік диапазонын бөлудің мұндай тәсілінде оның әрбір диапазон асты бөлігінің ені fi –дің өсуімен үлкейеді. Сондықтан, әрбір диапазон асты бөліктің жабылып қалуының тіркелген коэффициенті кезінде РҚҚ дәлдеудің тығыздығы жиілік үлкейген сайын өседі.
3.1 сурет - Жиілік диапазоны
2 Мысал. Сызықты трактынің күшейту коэффициенті K= 80 дБ, ал детектордың кірісіндегі сигналдың амплитудасы Д=1В болғандағы РҚҚ-ң күшейтумен шектелген сезгіштігін есептейік.
Шешімі. Күшейтумен шектелген сезгіштік, антеннада пайда болатын және детектордың кірісінде сигналдың берілген Д амплитудасын алу үшін қажет минималды ЭҚК с.мин –пен анықталады, сондықтан, табылып отырған сезгіштікті с.мин=Д/К өрнегі бойынша есептеуге болады. Мысалдағы детектордың кірісіндегі сигналдың амплитудасы Д=1B және сызықты трактінің күшейту коэффициенті К=10 000 тең болғандықтан с.мин=100 мкВ.
Тұжырымдама. Күшейтумен шектелген сезгіштік бөгеуілдер қабылдауға аз әсер еткен кездегі күшті сигналдар РҚҚ бейім.
3 Мысал. Егер сигнал-шуыл қатынасы СШҚ вых=2, шуыл коэффициенті Ш=10 дБ, эффективті шулы өткізу жолағы Пэф.ш.=6 МГц болса, РҚҚ реалды сезгіштігін анықтау.
Шешімі. РҚҚ-ң реалды сезгіштігі Рс.мин, СШҚвых=2 берілгендегі сигналдың кірісіндегі минималды қуатпен анықталады. Сондықтан, Рс.мин= СШҚвыхPш, оның кірісіне келтірілген Pш қабылдағыштың шуылының толық қуатымен анықталады.
Шуыл коэффициенті Ш, РҚҚ кірісіндегі мәнімен салыстырғанда шығысында СШҚ қаншаға азаятынын көрсетеді. Сондықтан, шуыл коэффициентін оның кірісіне келтірілген Pш радиоқабылдағыштың толық шуылының қуатының сигнал көзінің кедергісінің шуылының номиналды қуатына Рш.ист=kБТ0 Пэф.ш. қатынасы деп ойлауға болады, мұндағы kБ=1,39·10-23 Дж/К- Больцман тұрақтысы. Т0=300 К нормалды температура кезінде:
Ш=Pш/ Рш.ист= Pш/ kБТ0 Пэф.ш
Бұл өрнектен мынаны аламыз
Pш= Рш.ист Ш= kБТ0 Пэф.ш Ш
Бұдан
Рс.мин= СШҚ выхPш= СШҚ вых kБТ0 Пэф.ш Ш
Берілген мәндерді қоя отырып реалды сезгіштігін есептейміз
Рс.мин=4,8·10-13 Вт
РҚҚ-ң шекті сезгіштігі СШҚ вых=1 сәйкес келеді. Біздің жағдайда Рс.пред = 2,4·10-13 Вт.
3.2 сурет - Сигналдың күшейту коэффициенті
4 Мысал. 3 мысалда есептелген РҚҚ-ң реалды сезгіштігін, антеннаның активті кедергісі Rант=100 Ом болса, кірісіндегі сигналдың ЭҚК ант бірлігінде өрнектейік.
Шешімі. Антенна сигналының номиналды қуаты Рс.ном= 2ант/4Rант қатынасымен анықталатын болса, онда
ант===1,38В.
Сөйтіп, РҚҚ кірісіндегі сигналдың ЭҚК бірлігіндегі сезгіштігі 13,8 мҚТ құрайды.
5 Мысал. РҚҚ салыстырмалы шулы температурасының Tш мәнін есептейік, егер:
РҚҚ шығысындағы толық шудың қуаты Рш.вых=20 нВт;
эффективті шулы өткізу жолағы Пэф.ш =1 МГц;
РҚҚ қуатын күшейту коэффициенті КР =106 (60 дБ).
3.2 Тапсырма-ситуация
Шешімі. Егер РҚҚ абсолютті температурасы Tпр =300 K болса, шудың коэффициентін мына өрнекпен есептейміз
Ш =5,
ал Tш = (Ш-1) Tпр= 4300=1200 К.
6 Мысал. Егер сигналға қатысты бөгеуіл 20 дБ азайса, ал fп бөгеуіл жиілігіндегі КП =К(fп) күшейту коэффициенті 10 тең болса, РҚҚ келтіру жиілігіндегі сигналдың күшейтілуін анықтаймыз.
Шешімі. КП=10 және σ=20lg(К0/КП)=20дБ екені 3.2-суретте көрсетілген, бұдан К0/ КП =10 және сигналды күшейту коэффициенті 100 тең.
7 Мысал. fп бөгеуіл жиілігіндегі РҚҚ жиіліктік таңдап алушылығы σ 40 дБ тең. Бөгеуіл қаншаға әлсірейді?
Шешімі. Бөгеуілдің әлсіреуі fп бөгеуіл жиілігіндегі РҚҚ таңдап алушылығы σ сипатталады. Децибелдағы және разадағы таңдап алушылықтың арасында мынандай байланыс бар: σ20lgσ Бұдан, 40=20lgσ немесе σ=100. Сөйтіп, қабылдағыштағы бөгеуіл 100 есе әлсірейді.
1. МС 5651-89 талаптары бойынша РҚҚ-ң қандай қиындық тобының максималды реалды сезгіштігі бар және қандайында минималдысы бар екенін анықтаңдар.
2. Үш диапазонда РҚҚ нақты сезгіштігін тексерген кезде 3.1 таблицаға енгізілген мәліметтер алынған.
3.1 кесте
Қабылдағыштың техникалық құжатында әрбір диапазон үшін сезгіштіктің қандай мәнін көрсету керек? Сезгіштіктің шекті мәндері реалды сезгіштің мәндерінен үлкен бола ма немесе кіші бола ма? Қай диапазонда ең үлкен сезгіштік байқалады?
3. РҚҚ сезгіштігі бірінші диапазонда-40, екіншісінде-50, үшіншісінде-60 дБВт. Қай диапазонда РҚҚ сезгіштігі жоғарырақ? РҚҚ сезгіштігін Вт, дБмВт(дБм) және дБмкВт (дБмк) өрнектеңіз.
4. Екі РҚҚ қуатты күшейтудің коэффициенттері бірдей. Біреуінде үлкенірек қуатты күшейтудің коэффициенті бірінші күшейткіш каскад үшін орнатылған, ал қалған каскадтар үшін қуатты күшейтудің коэффициенттері бірдей. Басқа РҚҚ барлық каскадтар үшін қуатты күшейтудің коэффициенттері бірдей. Бұл РҚҚ қайсысының сезгіштігі үлкенірек? Неге?
5. РҚҚ шуыл коэффициенті оның өткізу жолағымен байланысты емес. Бөгеуілдердің деңгейін кішірейтудің ең тиімді әдісі өткізу жолағын қысу болып табылады. Бұл карама-қайшылықты түсіндіріңіз.
6. РҚҚ шуыл коэффициенті 7 тең. Антеннаның салыстырмалы шулық температурасы 1950 K құрайды. РҚҚ сезгіштігін 2 есеге жоғарлату керек. Мұны шуыл коэффициентін азайта отырып жүзеге асыруға бола ма?
7. Белгілі бір жиілікке келтірілген РҚҚ 465 кГц (сезгіштігі 1 мВ), 12 МГц (сезгіштігі 25 мкВ) және 12,93 МГц (сезгіштігі 250 мкВ) жиіліктердегі тербелістерді қабылдау мүмкіндігі эксперименталды түрде дәлелденген. РҚҚ негізгі арнасының жиілігін және оның қабылдаудың жанама арналары бойынша таңдап алушылығын анықтаңыз.
8. Үш сызықсыз элементтерден тұратын құрылғыны сынағанда оның гармоникаларының ортақ коэффициентін және арифметикалық қосындысы гармоникалардың ортақ коэффициентіне тең болмай қалған әрбір элементтің гармоникаларының коэффициентін өлшеді. Неге екенін түсіндіріңіз?
3.3 Өзін-өзі бақылауға арналған есептер
1. РҚҚ келтірудің шекті жиіліктеріне арналған МС 5651-89 мәліметтерді қолдана отырып ҰТ, ОТ, ҚТ, УҚТ-1 және УҚТ-2 диапазондарының жауылып кетуінің коэффициенттерінің мәндерін анықтаңдар.
2. РҚҚ жиілік диапазонын бес диапазон асты бөлікке бөлінген: 60…160, 160…350, 350…950 кГц; 0,95…2,0 және 2,0...4,0 МГц. Әрбір диапазон асты бөліктің жауылып кету коэффициентін есептеңіз. Егер барлық диапазон асты бөліктерге шкала ұзындығы тұрақты болса, қандай диапазон асты бөліктерде РҚҚ дәлірек келтіруін жүзеге асыруға болады?
3. РҚҚ кірісіндегі әр түрлі қиындық топтағы пайдалы сигналдың деңгейлерін МС 5651-89 көрсетілген мәндермен бірдей деп санап, ҰТ, ОТ және ҚТ диапазондарындағы шуылдардың кернеулерін есептеңдер.
4. Қоршаған ортаның температурасы 300 К, ал сұлбасына резистор енгізілген күшейткіштің эффективті шуылды өткізу жолағы 10 кГц тең болса, 100 Ом кедергісі бар резистордің туғызатын жылулық шуылының эффективті кернеуін анықтаңдар.
5. Контурдың эквивалентті резонансты кедергісі 20 кОм, орта температурасы 290 К, тербелмелі контурдың эффективті шулды өткізу жолағы 8 кГц тең. Параллельді тербелмелі контурдың қысқаштарындағы жылулық шуылдың эффективті кернеуін анықтаңдар.
6. Екі каскадты күшейткіштің әрбір каскадының шуыл коэффициенті 3 тең, ал олардың әрбіреуінің қуатты күшейту коэффициенті 12 тең. Күшейткіштің шуыл коэффициентін анықтаңдар.
7. Екі каскадты РЖК әрбір каскадтың кірісіндегі жылулық шуылдың эффективті кернеуі 3 мкВ құрайды, ал әрбір каскадтың кернеуін күшейту коэффициенті 5 тең. Екі каскадты күшейткіштің шығысындағы жылулық шуылдың эффективті кернеуін анықтаңдар.
8. РҚҚ шығысындағы сигнал қуатының шуыл қуатына қатынасы 4 тең, РҚҚ шуыл коэффициенті 12 дБ құрайды. РҚҚ кірісіндегі сигнал-шуыл қатынасын анықтаңдар.
3.3 сурет - Радиоқабылдағыштың құрылымдық сұлбасы
3.4 сурет - Супергетеродинді радиоқабылдағыштың жиілігі
9. РҚҚ кірісіндегі сигнал қуаты 12 пВт құрайды, ал шығысында 1 Вт, кірісіндегі шуыл қуаты 0,3 пВт, ал шығысында 0,1 Вт тең. РҚҚ шуыл коэффициентін анықтаңдар.
10. Құрылымдық сұлбасы 3.3-суретте келтірілген РҚҚ салыстырмалы шулық температурасын анықтаңдар.
11. РҚҚ салыстырмалы шуыл температурасы 150 К тең. РҚҚ сезгіштігін, салыстырмалы шулық температурасы 100 К және қуатты күшейту коэффициенті 3 тең РЖК құрамына енгізу арқылы жақсартуға бола ма?
12. МС 5651-89 берілген мәліметтерді қолдана отырып, РҚҚ қиындығының тобына байланысты ҰТ және ОТ диапазондарындағы, 19 кГц тең реттеу кезінде РҚҚ өткізу жолағының шеткі жиіліктеріндегі сигнал қаншаға әлсіретілуі керек?
13. Екі РҚҚ 0,707 және 0,01 деңгейлерінде сәйкес өткізу жолақтары бар: біріншісі 6 және 4 кГц, екіншісі 7 және 70 кГц. 0,01 деңгейіндегі әрбір РҚҚ тіктөртбұрыштық коэффициентін есептеңіз. Қандай РҚҚ көрші арна бойынша таңдап алушылығы жақсырақ болады?
14. 3.4-суретте супергетеродинді РҚҚ бірсигналды таңдап алушылығының сызықтары көрсетілген, олар келесі келтіру жиіліктерінде түсірілген: 150, 250 және 350 кГц. Қабылдаудың әрбір жиілігіндегі РҚҚ көрші арна бойынша таңдап алушылығын анықтаңыз. Қандай жиілікте ол жоғарырақ болады? Есептеу мәліметтерін МС сәйкес талаптарымен салыстырса, РҚҚ таңдап алушылық бойынша қандай қиындық тобына жатқызу керек?
15. 3.2-кестедегі мәндерді қолдана отырып, шеткі жиіліктердегі жіберілетін әлсіреу 0,707 артық болмауы керек болса, салыстырмалы бірліктердегі жиіліктік бұрмаланулар коэффициенттерін және РҚҚ шығаратын жиіліктерінің жолағын есептеңдер.
3.2 кесте -Жиіліктің бұрмалану коэффициенті
16. 3.4-суретте келтірілген бірсигналды таңдап алушылықтың қисықтары бойынша РҚҚ әрбір келтіру жиілігі үшін 0,707 деңгейдегі өткізу жолағын табыңыз.
17. 3.4-суретте көрсетілген бірсигналды таңдап алушылықтың әрбір қисығы үшін 0,01 деңгейдегі тікбұрыштылық коэффициенттерін есептеңдер.
18. Бірінші гармониканың кернеуі 10 В тең болса, ал гармоникалар коэффициент 4% құраса, РҚҚ шығыс кернеуінің жоғарғы гармоникалық құраушыларының квадраттарының қосындысын есептеңіз.
19. Гармоникалар коэффициенті 5% тең, бірінші гармоникалық амплитудасы 10 В, үшіншінікі 100 мВ; жоғарғы гармоникалар өте кішкентай. РҚҚ шығыс кернеуінің екінші гармоникасының амплитудасын анықтаңдар.
IV тарау. Тұрмыстық радиоқабылдағыш құрылғылардың антенналары
Бұл тараудың материалы РҚҚ қабылдағыш антенналары туралы мағлұматты қорытындылауға бағытталған. Әр түрлі мақсатта қолданылатын антенна-фидерлі жүйелердің эквивалентті сұлбаларына және РҚҚ тексерістен өткізгендегі оларды қолданудың сипаттамаларына ерекше мән берілген. Мағлұматты оқып-үйрену және өзін-өзі бақылаудың есептерін шешу студенттерге үйренуге көмектеседі.
МС 9783-88 анықталатын, тұрмыста қолданылатын антенна-фидерлі жүйелердің эквиваленттерінің электрлі параметрлері туралы мағлұмат білу; РҚҚ қабылдағыш антенналарының түрлерін білу; РҚҚ принципиалды сұлбасында антенналарды тауып және олардың түрін анықтауды үйрену; РҚҚ тексерістен өткізген кезде антенналардың эквивалентті сұлбаларын қолдануды үйрену.
4.1 Қабылдағыш антенналарды таңдаудағы практикалық кепілдемелер
РҚҚ келтіргенде, реттегенде және тексерістен өткізген кезде, қолданылатын өлшегіш аппаратуралардың (өлшегіш генераторлардың) параметрлерін есепке алғандағы, қабылдағыш антенналарды эквивалентті сұлбалармен көрсету қажет.
4.1 сурет - Радиоқабылдағыш параметрін өлшеу
4.1-суретте, 100 кГц-тен 1,7 МГц-ке (4.1,a-суретті қара) және 6-дан 30 МГц-ке (4.1,б суретті қара) дейінгі жиілік диапазонындағы, автомобильдіден басқа радиоқабылдағыштардың параметрлерін өлшеу үшін қолданылатын ұзындығы 5 м сыртқы антеннаның эквиваленттері көрсетілген. 4.1,б-суретте көрсетілген сұлбада, антенна эквивалентін шығыс кедергісі RГ=50 Ом генератормен қиыстыру үшін R1 және R2 резисторлары R1=200 кедергілермен қосылады RГ/2 және R2= RГ.
4.2 сурет - Радиоқабылдағыш антенасының эквиваленті сұлбасы
4.3 сурет - Электромагнитті өрістің біржақтаушалы генераторы
4.2-суретте, ҰТ, ОТ және ҚТ (100 кГц-тен 30 МГц-ке дейін) диапазонындағы автомобильді РҚҚ антеннасының эквивалентіне өлшегіш генератордың қосылуының сұлбасы көрсетілген.
Жиілігі 2,5 МГц сигналдарды қабылдау үшін РҚҚ келтірген және реттеген кезде, 4.3-суретте келтірілген электромагнитті өрістің біржақтаушалы генераторы қолданылады. Біржақтаушалы генератордың құрамына uГ(t) кернеуі және RГ номиналды шығыс кедергісі бар жоғарғы жиілікті өлшегіш сигналдар генераторы 4 қосылған экрандалған жақтаушалы антенна 2 кіреді. Генератор синусоидалды кернеудің тербелістер амплитудасымен Г тоқтамайтын генерациясын, синусоидалды кернеумен ішкі және сыртқы амплитудалық модуляцияны қамтамасыз етеді. Генераторда радиоқабылдағыштың сигналының стандартты кіріс деңгейлерін құрастыру үшін шығыс кернеудің өшулігін реттеу тиіс. R қиыстырғыш резисторының кедергісі RГ+R = 409 Ом шартынан анықталады.
Экрандалған жақтаушалы антеннасының диаметрлері 0,8 мм мыс оқшауланған сымдардың (w=3) үш орамынан жасалған. Орамаларды сақинаның төбесінде 5-тен 10 мм-ге дейін саңылауы бар, диаметрі D=250 мм сақина сияқты майыстырылған, диаметрі 10-нан 12 мм-ге дейін мыс түтікшеге орналастырады. Экрандалған жақтаушалы антеннасының Sант ауданы оның орташа диаметрі бойынша есептелінеді. Экрандалған жақтаушалы антеннаның индуктивтілігі шамамен 7,5 мкГн. R резисторі ораманың жерленбеген ұшы және коаксиалды штеккермен түгелдей экрандалған генератормен жалғанған экрандалған коаксиалды кабельдің ішкі өткізгіші араларында тізбектей қосылған. Коаксиалды кабельдің ұзындығы 1,2 м аз болмауы тиіс, ал оның ортақ сыйымдылығы 120 пФ болуы керек.
Тексеріс кезінде әуе жүрекшелі 3 РҚҚ антеннасын Р1 жағдайына, ал ферритті жүрекшеліні 1 – Р2 жағдайына орнатады. Таңдалынған Р1 және Р2 жағдайларынан экрандалған жақтаушалы антеннаның центріне дейінгі қашықтық сәйкесінше l1 және l2. Әуе жүрекшелі Eэл1 және ферритті жүрекшелі Еэл2 антенналардың кірісіндегі электр өрісінің эквивалентті кернеулері мына өрнектер бойынша есептелінеді
Eэл1= және Еэл2=.
Қабылдағыш антенналарының өлшемдері 0,6 м аспаған жағдайда ғана өрістің есептелген кернеулері орташаланған болып есептелінеді.
l1=l2=0,6 м болған кезде, өріс кернеуліктері жоғарғы жиілікті генератордың кернеулігімен келесі қатынастар арқылы байланысқан: әуе жүрекшелі антенна үшін эл1=0,1 Г және ферритті жүрекшелі антенна үшін эл2=0,05Г. Жоғарырақ кернеулікті өрісті құру үшін l1 және l2 0,3 м дейін кішірейтуге болады. Сонда эл1=0,8Г және эл2=0,4Г .
4.4 сурет - Электромагнитті өрістің екіжақтаушалы генераторы
Жиілігі 35 МГц сигналдарды қабылдау үшін аппаратураны келтіруден және реттеуден өткізгенде, 4.4-суретте көрсетілген электромагнитті өрістің екіжақтаушалы генераторы қолданылады. Ол генератордан 1, екі экрандалған жақтаушылы антенналардан және антенналарды ось бойынша жүргізетін қозғалмалы арбашадан құралады. Әрбір жақтаушалы антенна үшін экрандалған сымдардың толқындық кедергісі ρ=150 Ом болуы керек. Экранның жақтаушасының жоғарғы бөлігінде 8 мм саңылауы болуы қажет. Жақтаушалы антенналардың 2r орташа диаметрі 102 мм тең. Экрандалған жақтаушалы антенналардың индуктивтілігі 1,12 мкГн, кедергісі Rн=150 Ом, жүктеме сыйымдылығы С=50 пФ, резонансты жиілігі f0=21,2 МГц.
l- әрбір антеннаға дейін, жақтаушалы антенналардың арасында, осьтің ортасында орналасқан радиоқабылдағыштан ары арақашықтықтар болсын. Генератордың 1 тербелістер амплитудасы Г тең болса, жақтаушалы антенналардың арасындағы өріс кернеулігін мына өрнек бойынша есептейді
эл==Г1(l)2(f/f0).
Арақашықтық функциясын мына өрнектен анықтайды
1(l)=,
өлшеудің салыстырмалы жиілігінің функциясын мына өрнектен анықтайды
2(f/f0)=.
4.2 Тұрмыста пайдаланылатын қабылдағыш антенналардың шартты сұлбалық белгіленулері
Ең ортақ түрдегі антенналардың ерекшеліктері мен қолданылуын сұлбаларда шартты белгіленулермен көрсетеді. 4.1-кестеде, МС 2710-81 анықталатын, тұрмыста пайдаланылатын қабылдағыш антенналардың кейбір жиі қолданылатын шартты белгілері келтірілген. Радиоқабылдағыш құрылғылардың принципиалды сұлбаларында антенналарды WA әріптерімен белгілейді.
4.1 кесте - Тұрмыста қолданатын антенналардың шартты белгілері
4.3 Тапсырма -ситуация
1. МС-9783-88 сәйкес автомобильдіден басқа радиоқабылдағыш аппаратты тексерістен өткізген кезде өлшенулер дұрыстығын қамтамасыз ету үшін 4.5-суретте көрсетілген сыртқы антеннаның бәріне ортақ эквиваленті ұсынылған. Оның ұзындығы 10 м және 100 кГц-тен 30 МГц-ке дейінгі жиілік диапазонындағы радиосигналдарды қабылдау үшін қолданыла алады. ҰТ диапазонында антенна эквиваленті оңайлатылуы мүмкін екенін дәлелдеңіз.
2. УҚТ диапазонында автомобильді радиоқабылдағыштарда келтірілген антенналар қолданылады. 4.6-суретте 65,8 -ден 108,0 МГц -ке дейінгі жиілік диапазонындағы қабылдағыштардың параметрлерін өлшеу үшін қолданылатын антенна эквиваленті қөрсетілген. Антенна эквивалентін тасымалдаудың коэффициентінің модулін Кэкв.ант.=2R1/( RГ+ R1+ R2) өрнегі бойынша есептейтінін дәлелдеңіз.
4.5 сурет - Сыртқы антеннаның ортақ эквиваленті
4.6 сурет - Параметрлерді қолдану үшін антенна эквиваленті
3. Қосымшаларда РҚҚ кейбір түрлерінің принципиалды сұлбалары келтірілген. Сұлбалардан антенналарды табыңыз және олардың түрін анықтаңыз. Сыртқы антенналардың көрсетілген қабылдағыш түріне қосылуы мүмкін бе?
4.7 сурет - Сельга-405 радиоқабылдағышының кіріс түйінің сызбасы
4. 4.7-суретте “Cелга 405” радиоқабылдағышының кіріс түйінінің жинақтау сызбасы келтірілген. Сызбада антенна көрсетілген бе екенін анықтаңыз. Ол қандай түрге жатады?
5. Келтірілмеген антенналардың параметрлерін неге Сант.макс-тан Сант.мин.-ке дейін және Lант.макс –дан Lант.мин.-ге дейін шектерде көрсетеді?
4.4 Өзін-өзі тексеруге арналған есептер
1. 4-тен 30 МГц-ке дейінгі жиілік диапазонында автомобильдіден басқа РҚҚ параметрлерін өлшеген кезде ҚТ диапазонындағы істікшелі антеннаның эквиваленті схема түрінде көрсетілуі мүмкін (4.1,a суретті қара). RГ=50 Ом шығыс кедергісі бар генераторды антенна эквивалентімен қиыстыру үшін, R1=80 RГ/2 және R2=RГ кедергілері бар R1 және R2 резисторлары қосылады. 4 және 30 МГц жиіліктегі істікшелі антеннаның эквивалентінің Zвых.(jω) шығыс кедергісін есептеңіз. Есептеу үшін антеннаның эквивалентінің сыйымдылығын Сант.=6,1 пФ деп алыңыз.
2. λ толқын ұзындығы 2,5,10 және 100 м тең болғандағы істікшелі және жақтаушалы антеннаның жұмыс биіктігін табыңыз. Істікшелі антеннаның геометриялық биіктігі hшт=1 м. Жақтаушалы антеннаның диаметрі 1 м бір орамасы бар.
3. ҰТ, ОТ және ҚТ диапазонындағы автомобильді антеннаның эквиваленті, ҚТ диапазонындағы істікшелі антеннаның эквивалентінен, кабельдің және антеннаны ұстаушының эквивалентті сыйымдылығын есепке алатын Сант2 сыйымдылығының болуымен ажыратылады (4.2 суретті қара). Жұмыс биіктігі 10 м антеннаның шығыс кедергісін табыңыз және оның шығыс кедергісінің модулінің ҰТ, ОТ және ҚТ диапазонындағы жиілікпен қатыстылық графигін тұрғызыңыз.
Әдебиеттер тізімі
1. |
Бобров Н.В. Расчет радиоприемных устройств /Н.В. Бобров.- М.:Радио и связь, 1983. – 200с. |
2. |
Буга Н.Н. Радиоприемные устройства /Н.Н. Буга, А.И. Фалько, Н.И. Чистякова; под ред. Н.И. Чистякова. – М.: Радио и связь, 1986.- 320 с. |
3. |
Бытовая радиоэлектронная техника / по ред. А.П. Ткаченко. – Минск: Белорусская энциклопедиа, 1995. |
4. |
Радиоприемные устройства / под ред. Н.Н. Фомина. – М.:Радио и связь,2011. – 512 с. |
5. |
Румянцев К.Е. Прием и обработка сигналов / К.Е. Румянцев. – М.: Академия, 2004.- 304 с. |
Жиынтық жоспары 2012 г., реті .