2106

Энергетические соотношения в цепи приемной антенны

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Целесообразно различать в режиме приема собственно приемник и приемное устройство – приемник, антенна, фидер. Соответственно нужно различать чувствительность приемника и чувствительность приемного устройства.

Русский

2013-01-06

101.51 KB

13 чел.

Энергетические соотношения в цепи приемной антенны.

Целесообразно различать в режиме приема собственно приемник и приемное устройство – приемник, антенна, фидер. Соответственно нужно различать чувствительность приемника и чувствительность приемного устройства.

Целесообразно также различать два режима работы приемного устройства: режим сильного сигнала – сигнал много больше внешних помех и внутренних шумов, (последними можно пренебречь) и режим слабого сигнала – интенсивность внешних помех или внутренних шумов соизмерима с интенсивностью принимаемого сигнала.

  1.   Режим сильного сигнала в радиолиниях ДВ, СВ, КВ.

Входные цепи приемника обычно имеют высокое входное сопротивление; потребление мощности во входной цепи незначительно – чувствительность приемника определяется минимально необходимым напряжением Umin на входе приемника. Чувствительность приемного устройства определяется минимально необходимым значением амплитуды напряженности электрического поля Emin в пункте приема.

Напряжение на входе приемника при непосредственном подключении его к антенне: Ů=ε Żпр/( ŻA+ Żпр)

Обычно Żпр >>ŻA отсюда U≈ε и UElдF(θ,φ).

- в режиме сильного сигнала для увеличения напряжения на входе приемника необходимо увеличивать действующую длину антенны и ориентировать максимум ДН в направлении приходящего сигнала. КПД в этом случае существенной роли не играет.

Чувствительность приемного устройства:

Emin = Umin/lдF(θ,φ)

В режиме сильного сигнала помехи работе радиолинии могут быть созданы специальными станциями помех или мощными радиостанциями, работающими на частотах, близких к рабочим частотам радиолиний. Если направление от антенны на источник помех совпадает с направлением на передатчик – антенна не влияет на помехозащищенность радиолинии, если направления различаются на заметный угол – можно улучшить отношение сигнал/помеха на входе приемника.

Коэффициент помехозащищенности:

, дБ

где - значение ДН в направления на источник сигнала;

- значение ДН в направлении на источник помех.

2. Режим сильного сигнала в радиолиниях СВЧ.

В диапазоне СВЧ интересуются мощностью на входе приемника, а не напряжением. Здесь под чувствительностью понимают минимально необходимую мощность сигнала на входе приемника Рпр мин. Чувствительность приемного устройства по-прежнему оценивается величиной Емин

Необходимо, чтобы Рпр > Рпр мин , Е > Емин

Случай, когда приемник подключается непосредственно к антенне – мощность, рассеиваемая на активной составляющей входного сопротивления приемника равна:

,

где I амплитуда тока в цепи приемной антенны.

Т.к.: и .

Получаем: .

В режиме сильного сигнала необходимо стремиться к получению на входе возможно большей мощности - это имеет место при полном согласовании:

Для режима полного согласования: .

Если при этом антенна не имеет потерь () и прием производится с направления максимума ДН, то на вход приемника будет поступать наибольшая из всех возможных мощность:

- оптимальная мощность

При наличии потерь в антенне мощность уменьшается:

Из ранее приведенных формул можно определить оптимальную мощность, как:

и найти полезные соотношения между в режиме приема:

; ; , где – КНД в максимуме.

Цепочка расчетных формул теперь имеет вид:

При рассогласовании приемника с антенной для направления максимума приема имеем:

Соотношение мощности на входе приёмника к оптимальной называется коэффициентом передачи мощности антенной цепи.

.

Случай, когда приемник подсоединяется к антенне с помощью фидера. При согласованной на обоих концах линии ( - фидер) мощность будет отличаться от оптимальной на величину потерь в антенне и фидере:

В диапазоне СВЧ антенна обычно хорошо согласована с фидером , а приемник часто рассогласован с фидером. В этих условиях от приемника часть электромагнитной энергий отражается к антенне и полностью переизлучается, т.к. фидер согласован с антенной. Доля отраженной от приемника энергии определяется квадратом модуля коэффициента отражения на входе приемника . Таким образом, при отсутствии потерь в антенне и фидере на вход приемника попадает мощность: .

С учетом потерь: .

Т.к. , то

Коэффициент передачи мощности равен:

Из этого следует, что в режиме сильного сигнала на приемном конце радиолинии СВЧ необходимо стремиться к повышению КПД АФУ и улучшению согласования.

В режиме слабого сигнала мощность полезного сигнала на входе приемника соизмерима с мощностью внешних помех и собственных шумов приемника. При этом нормальное функционирование линии обеспечивается при отношении , не меньшем коэффициента различимости:

.

У современных приёмников приближается к единице (зависит от конструкций, способа обработки сигнала, спектральных характеристик помех).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

46944. Методы диагностического обследования больных с туберкулезом внелегочной локализации: пиелонефрит, менингит, лимфаденит 38 KB
  Обследование в процессе лечения ведется избирательно в соответствия с течением болезни: ОКО общеклиническое обследование врачебный осмотр клинический анализ крови общий белок и белковые фракции крови билирубин АЛТ АСТ тимоловая проба; обследование органови систем при сопутствующей патологии. Для контроля лечения и течения процесса урографию в категории 4.1 проводят в конце лечения у 4.2 повторяют к концу 2 этапа лечения 1819 неделя и после окончания лечения за 23 недели до выписки.
46946. Современное представление об эпидемиологии и патоморфозе туберкулеза. Основные статистические показатели 38 KB
  Человек из них половина заразными формами ежегодно умирают от туберкулеза 56 млн. Туберкулез это хроническое заболевание вызываемое микробактерией туберкулеза характеризующееся различным течением и исходом определяемой в значительной степени состоянием макроорганизма и окружающей Среды. Транспланцентраный путь с развитием врожденного туберкулеза.
46947. Институциональная матрица: сущность, виды и роль в институциональном строительстве общества 91.5 KB
  Производительность труда связана не только с трудом, но и с прогрессом техники. При росте производительности труда доля труда, затраченного на производство единицы продукции, падает, а доля средств производства относительно труда — возрастает. Но в целом затраты факторов производства падают.
46950. Методы статистического изучения взаимосвязи социально-экономических явлений 38.96 KB
  Корреляционный анализ изучает взаимозависимости показателей и позволяет решить следующие задачи: Задача оценки тесноты связи между показателями с помощью парных частных и множественных коэффициентов корреляции; Задача оценки уравнения регрессии. Уравнение регрессии или статистическая модель связи массовых процессов и явлений выражаемая функцией. Основной проблемой построения уравнения регрессии является его размерность. прямая гиперболы параболы Оценка параметров уравнений регрессии осуществляется методом наименьших...
46951. Понятие и классификация инноваций. Роль инноваций в современной экономике 38.13 KB
  Стратегия организации это генеральный план действий определяющий приоритеты стратегических задач распределения ресурсов и последовательность в достижении целей в течение продолжительного периода времени Виды наступательных стратегий: стратегия создания нового рынка на основе новой идеи производится уникальный продукт не имеющий аналогов стратегия приобретения компании предполагающая поглощение фирмы имеющей значительные нематериальные активы разбойничья стратегия стратегия сущность которой заключается в том что на основе...