Придушення синфазної перешкоди радіоприйому - Сайт інженера Задорожного С
Придушення синфазної перешкоди радіоприйому
У разі несприятливої електромагнітної обстановки сучасного індустріального міста прийом амплітудно-модулированных сигналів радіостанцій, які у діапазонах довгих, середніх і коротких хвиль дуже утруднений. Джерелами електромагнітних перешкод є потужне електрообладнання промислових підприємств, електротранспорт, освітлювальні прилади, комп'ютери, побутова техніка тощо. Використання для радіоприймання в умовах саме магнітної антени дає найкраще співвідношення сигнал/перешкода на вході радіоприймача.
Пов'язано це з іншою структурою електромагнітного поля поблизу джерела випромінювання, так званої ближньої зоні. Адже радіопередавач радіостанції віддалений від радіоприймача на десятки, сотні та тисячі кілометрів, а відстань до джерела електромагнітної перешкоди часто не перевищує десятих часток довжини хвилі. При цьому антена радіоприймача виявляється в ближній зоні випромінювання джерела перешкоди, у міру наближення до якого модуль вектора напруженості магнітної складової електромагнітного поля перешкоди зростає пропорційно1/r 2(деr- це відстань до джерела випромінювання), а модуль вектора напруженості електричної складової пропорційно1/r 3, тобто швидше. Іншими словами, чим ближче джерело перешкоди, тим більше явно в електромагнітному полі, що випромінюється ним, електрична складова переважає над магнітною, причому зі збільшенням довжини хвилі ця особливість проявляється більшою мірою[1]. Для дальньої зони, деr>(де - це довжина хвилі), цей ефект відсутній. Тому використання магнітної приймальної антени, нечутливої до електричної складової електромагнітного поля, та володієдо того ж спрямованими властивостями, які дозволяють шляхом відповідної орієнтації в просторі додатково відбудовуватися від випромінювання, що заважає радіоприйому[5], є більш кращим в умовах сильних індустріальних і побутових електромагнітних перешкод.
Для реалізації своєї переваги приймальна магнітна антена, як зазначено в[1], не повинна мати виражених властивостей електричної антени. Для цього:
- магнітна антена повинна мати якомога менші розміри;
- переважним є симетричне розташування витків обмоток та інших струмопровідних елементів магнітної антени;
- бажано електричне екранування магнітної антени.
Найменші розміри магнітної антени виходять, якщо її виконати у вигляді невеликих за розмірами котушок індуктивності, розміщених, наприклад, на феритовому стрижні. Марка фериту повинна відповідати робочому діапазону частот приймальної антени.
Друга вимога пов'язана з тим, що ЕРС перешкоди, що наводиться на струмопровідних елементах магнітної антени, має синфазний характер. Ефективне пригнічення синфазної перешкоди, що виникає, забезпечує диференціальний каскад між симетричною магнітною антеною і входом радіоприймача.
Електричний екран магнітної антени є незамкненим витоком з провідного матеріалу поверх витків магнітної антени. Крім зменшення рівня ЕРС перешкоди провідний екран «вирівнює» напруженість електричного поля, що створює перешкоду вздовж усієї просторової протяжності витків магнітної антени. Такий рівномірний розподіл напруженості електричного поля особливо важливий, коли габаритні розміри складових магнітну антену котушок індуктивності можна порівняти з відстанню доджерела перешкод. Різна відстань від джерела перешкоди до протилежних елементів магнітної антени призводить до того, що її висновках наводиться різна ЕРС перешкоди, з'являється диференціальна складова, яка диференціальним каскадом не придушується, а посилюється. Перешкодити цьому ефекту і покликаний електричний екран, який іноді навіть не приєднують до спільного дроту схеми.
Виконання першої та третьої вимог забезпечує відповідне конструктивне виконання магнітної антени. Зупинимося на способах ефективного придушення синфазної перешкоди, що наводиться електричною складовою електромагнітного поля, що випромінюється джерелом перешкоди.
Як було зазначено вище, придушення синфазної перешкоди повинен здійснювати диференціальний каскад між симетричною магнітною антеною і входом радіоприймача. Для проведення експериментів щодо виявлення того чи іншого впливу синфазної перешкоди на радіоприйом була зібрана наведена на рис.1 схема.
В області високої частоти (fD>100kHz) схема працює як двотактний і стоковий повторювач, кожне з плечів якого навантажено на свою половину первинної обмотки узгоджуючого високочастотного трансформатораT3. Вихідний сигнал знімається з вторинної обмотки цього трансформатора через клемиXT6таXT7. Вхідний сигнал високої частоти з клемXT1таXT2подається на первинну обмотку високочастотного фазоінвертуючого трансформатораT1, а протифазні сигнали з його вторинної обмотки подаються на затвори транзисторівVT1таVT2. Середня точка вторинної обмотки трансформатораT1за високою частотою приєднана до загального дроту схеми через конденсаторC1, а по постійному струму - через включені паралельнорезисторR1і ланцюгL1:(T2.II). Робоча точка постійного струму встановлюється резисторомR2. З клемXT3таXT4через низькочастотний трансформаторT2на середню точку вторинної обмотки трансформатораT1подається низькочастотний (fC