характера шума при изменении скорости движения на асфальтированных или бетонированных дорогах определяется главным образом изменением характера вибраций от двигателя, влиянием ветра при открытых окнах и трением шин о дорогу.

Для достижения хорошего качества звучания радиоприемника в условиях повышенного уровня шума при движении автомобиля необходимо, чтобы уровень громкости воспроизведения полезного сигнала превышал на 10 - 20 дБ уровень шума. При этом для получения нужного звукового давления от громкоговорителя к нему необходимо подвести звуковую электрическую мощность 2-4 Вт, что в несколько раз превышает мощность, необходимую для нормального прослушивания радиопередач в условиях обычной жилой комнаты.

Специфические условия приема радиовещательных станций в движущемся автомобиле обусловили особенности конструкций и параметров автомобильных антенных систем. Применяемые автомобильные антенны представляют собой телескопический штырь - несимметричный вертикальный вибратор, закрепленный в корпусе с разъемом или специальными выводами для подключения соединительного кабеля, при помощи которого принятый антенной сигнал подводится к входу автомобильного радиоприемника. Необходимость в соединительном кабеле вызвана тем, что при конструктивной ком-поновке радиоприемника и антенны на автомобиле практически невозможно разместить их в непосредственной близости.

Основное достоинство штыревых антенн - наличие у них круговой диаграммы направленности, благодаря чему поддерживается неизменный уровень сигнала в антенне при изменении автомобилем направления движения. Другое преимущество штыревых антенн - простота конструкции и сохранение постоянства параметров в диапазонах ДВ, СВ и КВ. Вместе с тем современные автомобильные антенные системы имеют ряд существующих недостатков, ухудшающих их эксплуатационные и электрические характеристики. К недостаткам эксплуатационного характера прежде всего следует отнести невысокую надежность. В то же время из-за малой длины антенны я вследствие потерь, обусловленных наличием соединительного кабеля, уровень сигнала на входе автомобильного радиоприемника из антенной системы оказывается в 10 - 30 раз меньше сигнала, поступающего из антенны на вход стационарного радиоприемника. Вследствие этого к одному из основных параметров автомобильных приемников - реальной и максимальной чувствительности предъявляются значительно более высокие требования, чем к аналогичным параметрам радиовещательных приемников другого применения (ста-дионарным и переносным).

При работе сетевых и переносных радиовещательных приемников координаты точки приема либо вообще не меняются (для стационарных радиоприемников), либо могут меняться сравнительно медленно и в относительно небольших пределах (при пользовании радиоприемником с автономным питанием на ходу). Основная же особенность работы автомобильных радиоприемников - постоянное я быстрое изменение координат точки приема.

Очевидно, что при перемещении автомобиля, особенно с высо-«ой скоростью, характеристики точки приема могут существенно меняться, вызывая как следствие глубокие изменения уровдя сигнала, воздействующего на вход радиоприемника. Характер и диапазон этих изменений в основном зависят от диапазона частот и зоны приема - вблизи передающей антенны или на значительном рассеянии от нее. При работе радиоприемника в диапазонах ДВ, СВ и KB наиболее трудные условия приема создаются при движении автомобиля в непосредственной близости к антеннам мощных передающих станций. В этом случае уровни сигналов на входе радиоприемника достигают сетей милливольт, что может вызвать перегрузку ВЧ тракта, проявляющуюся в виде искажений принимаемого сигнала, а также привести к возникновению перекрестных и комбинационных искажений.

Другое специфическое явление, которое может встречаться при работе автомобильного приемника, заключается в кратковременном и глубоком падении уровня входного сигнала

при проезде автомобиля под металлическими или железобетонными мостами, туннелями я т. п. Для того чтобы автомобильные радиоприемники в этих условиях обеспечивали требуемое качество приема в диапазонах ДВ, СВ я KB, к их основным параметрам - чувствительности, селективности по соседнему и зеркальнвму каналу, действию автоматической регулировки усиления (АРУ) и т. п. предъявляются более высокие требования, чем к аналогичным параметрам сетевых или переносных радиоприемников соответствующего Класса.

Система электрооборудевания карбюраторного автомобильного двигателя является мощным источником радиопомех. При работе системы зажигания, реле-регулятора, генератора и ряда вспомогательных приборов периодического включения (стартер, переключатели приборов освещения и указателей поворотов, электродвигатель стеклоочистителя и т. п.) возникают искровые разряды, сопровождаемые излучением электромагнитных колебаний, спектр которых составляет от десятков килогерц до сотен мегагерц. Кроме того, ВЧ помехи создаются статическими разрядами, возникающими на кузове и отдельных узлах автомобиля.

Использование в современных автомобилях таких эффективных Средств помехоподавления, как подавительные резисторы, реактив-аые провода высокого напряжения с распределенным сопротивле-

Вием, блокировочные и искрогасящие конденсаторы, металлизацион-ные перемычки и т. п., позволяет значительно снизить интенсивность-помех, излучаемых в окружающее пространство. Однако даже в автомобилях, оснащенных полным набором таких средств помехо-давления, уровень помех от системы электрооборудования, воздействующих на антенну автомобильного приемника, остается очень высоким. Необходимо учитывать и то, что вследствие питания радиоприемника от общей борт-сети автомобиля значительные напряжения помех проникают в»-тракт приемника также и по цепям питания Эти помехи при недостаточной фильтрации могут непосредственно воздействовать на контуры и ВЧ каскады радиоприемника. Вследствие этого анализ механизма воздействия импульсных помех системы электрооборудования и поиск путей и средств повышения помехозащищенности самого автомобильного приемника также являются одним из направлений в разработке автомобильной радиоаппаратуры.

В последующих главах более подробно рассматривается влияние особенностей радиоприема и условий эксплуатации радиоприемника в движущемся автомобиле на теоретические принципы построения Я конкретные технические решения, используемые в автомобильной радиоаппаратуре.

Глава 2

АВТОМОБИЛЬНЫЕ АНТЕННЫЕ СИСТЕМЫ

2.1. Пассивные антенные системы

Автомобильная антенная система (рис. 2.1) состоит из автомобильной антенны, устанавливаемой обычно на переднем ирыле или на крыше (у ветрового стекла), и соединительного кабеля, при помощи которого Принятый антенной сигнал подводится к входу автомобильного приемника. Автомобильная антенна в свою очередь состоит из телескопического вертикального штыря длиной 0,9 - 1,5 м и корпуса с разъемом или выводами для подключения соединительного кабеля. Расположение телескопической антенны непосредственно над кузовом автомобиля, представляющим собой крупногабаритную металлическую массу сложной конфигурации, делает условия ее работы аналогичными условиям работы несимметричного заземленного вибратора (кузов автомобиля, хоть он и не соединен гальванически с землей, имеет относительно земли большую емкость и, следовательно, малое сопротивление на частотах радиовещательных диапазонов)

Параметры антенных систем в диапазонах ДВ, СВ, КВ. Рассмотрим методы определения эквивалентных параметров автомобильной антенной системы в диапазонах ДВ, СВ и KB, которые являются необходимыми исходными данными для электрического и конструктивного расчета контуров преселектора AM, а также для выбора типа и параметров органа настройки автомобильного приемника в диапазонах ДВ, СВ, КВ.

Рис. 2.1. Антенная система автомобиля

Рис. 2.2. Эквивалентная схема штыревой части антенны в диапазонах ДВ, СВ, KB

На любой из частот радиовещательного диапазона, в котором ведется AM вещание (0,15 - 12,1 МГн), штыревая автомобильная антенна работает в режиме большого удлинения, т. е. соблюдается условие 1а<лр (1а - рабочая, не экранированная корпусом длина телескопической штыревой антенны; лр - рабочие длины волн диапазонов ДВ, СВ, KB, лр=2000-25 м), и поэтому для определения эквивалентных параметров телескопической штыревой антенны - действующей высоты пд и реактивного входного сопротивления Ха (активная составляющая входного сопротивления в этом диапазоне частот пренебрежимо мала) можно пользоваться формулами пд=1а/2; Ха= = 1/ (\уСа) =300/[tg(2n1AiP)]. Учиты-вая, что в диапазонах ДВ, СВ, KB всегда выполняется условие 1Aj,<1 и, следовательно, tg (2л1а/Лр)=2п1а/лр, с достаточной для практики точностью формула для Ха после несложных преобразований может быть приведена к следующему простому соотношению: СА (пФ)=1А (дм).

Эквивалентную схему любой антенны можно представить в виде генератора с ЭДС иа=ЕАпд (где EA - напряженность поля в точке приема) и внутренним сопротивлением 2а (рис. 2 2,а). Таким образом, с учетом полученного ранее значения Лд эквивалентом штыревой автомобильной антенны в диапазонах ДВ, СВ, KB является генератор с ЭДС EA=W2 и внутренним сопротивлением, представ-ляющим собой емкость, равную целому числу дециметров рабочей длины телескопической антенны (рис. 2.2,6).

Вторая составляющая эквивалента автомобильной антенны обусловлена емкостью корпуса Скор, которая в большинстве современных антенн равна емкости цилиндрического конденсатора, образо-ванного стенками корпуса и частью телескопической антенны, которая в рабочем, положении остается внутри корпуса, обеспечивая контакт с выводом разъема для подключения соединительного кабе-ля (рис. 2 3). Диэлектриком конденсатора служат изоляционные шайбы или втулки, фиксирующие, кроме того, положение телескопической