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

12 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

66472. Электронная открытка как инструмент обучения на уроках немецкого языка 52.11 KB
  Теоретические основы исследования электронных открыток немецко-язычной Интернет-коммуникации Общая характеристика Интернет-коммуникации Электронная открытка как вид Интернет-коммуникации. Особенности электронных открыток немецко-язычной Интернет-коммуникации.
66473. Система работы над изложением в старших классах школы восьмого вида 465 KB
  Обучение умственно отсталых школьников связной письменной речи является одной из актуальных проблем российской вспомогательной школы. Особую значимость приобретает реализация этой проблемы при обучении умственно отсталых детей умению связно и последовательно излагать свои мысли в устной и в письменной форме.
66474. Анализ деятельности учреждений социального обслуживания инвалидов (в частности в г. Самара) 31.56 KB
  В следствии мы исходим из гипотезы согласно которой социальная и правовая защита граждан инвалидов в стране находится на первоначальном этапе своего развития и отвечает сложившимися на данный момент социально-экономическими условиями. В структурном отношении работа состоит из двух частей...
66476. Оздоровчі можливості використання вправ художньої гімнастики в процесі фізичного виховання старшокласниць 785 KB
  Основними причинами стійкої тенденції зниження здоров'я у підростаючого покоління є: інформатизація та інтенсифікація навчального процесу в системі шкільної освіти на тлі вираженого психоемоційного напруження, низької рухової активності; зниження якості життя, обумовлене економічними труднощами і соціальними проблемами...
66477. Рынок ценных бумаг и фондовые биржи 163 KB
  Невозможно представить себе развитую страну без рынка ценных бумаг. Ведь рынок ценных бумаг это тот институт на котором отражается вся экономика страны будь то промышленный сектор сектор обслуживания или финансовый сектор.
66478. Валютный контроль за поступлением в Российскую Федерацию валютной выручки от экспорта товаров 274.5 KB
  Государственное регулирование внешнеэкономической деятельности Российской Федерации включая область валютно-кредитных отношений призвано обеспечить экономическую безопасность страны содействовать более быстрому росту ее экономики за счет расширения внешнеэкономических...
66479. МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ СДВИГИ В ОРГАНИЗМЕ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ВСЛЕДСТВИЕ ВОЗНИКНО ВЕНИЯ САХАРНОГО ДИАБЕТА 217.5 KB
  Из различных паталогических состояний связанных с нарушениями эндокринной функции поджелудочной железы сахарный диабет характеризующийся абсолютной или относительной недостаточностью инсулина по частоте намного опережает все остальные и служит главным предметом настоящей...
66480. Первоначальные навыки хорового пения у детей младшего школьного возраста на уроках музыки. Методика работы 175.5 KB
  Цель работы: Состоит в исследовании особенностей подготовки младших школьников к хоровой деятельности, в выявлении комплекса методов, активизирующих процесс усвоения вокально-хоровых навыков. Изучение научной и методической литературы, анализ личной практической работы с хором позволили...