Рис. 2.7. График зависимости сопротивления излучения несимметричного вибратора от отношения 1д/лраб

Рис. 2.8. Преобразованная эквивалентная схема антенной системы в диапазоне УКВ

Теперь, используя теорему об эквивалентном генераторе, часть схемы на рис. 2.7 левее точек б, б заменяем эквивалентным генератором с ЭДе E-Eh+Z/wCicKaEh, и внутренним сопротивлением Z=l/1+ZAmjwCKop. Величина К], связывающая ЭДС, наведенную в штыревой антенне (Ег1д), с ЭДС, действующей в точках подключения соединительного кабеля (E), является таким образом коэффициентом передачи автомобильной антенны.

Емкость корпуса антенны Со» . рассчитывают -%io формуле для емкости цилиндрического конденсатора либо определяют экспериментально. Для экспериментального определения Скор необходимо измерить суммарную емкость антенны Ссум=Са4-Скор и затем вычесть из нее Сд, численно равную количеству дециметров рабочей длины штыревой антенны. Измерять Ссук удобнее на сравнительно низких частотах 0,5 - 2 МГц. Теперь эквивалентная схема принимает вид, показанный на рис. 2.8. Часть ее левее точек а, а в свою очередь может быть заменена эквивалентным генератором с ЭДС Еэкв=К2Е=К2К]ЕИд=КасЕИд и внутренним сопротивлением Zэкв=RЭкв+jXэкв, причем КАс - коэффициент передачи антенной системы по напряжению; Язхв й ХЗКъ - соответственно активная и реактивная составляющие внутреннего сопротивления генератора и являются искомыми эквивалентными параметрами автомобильной антенной системы в диапазоне УКВ.

Для определения Кае=К\К2 и ZR+jX,, используем теорему об эквивалентном генераторе и теорию длинных линий. Сопротивление Z3Kb, представляющее собой входное сопротивление длинной линии, нагруженной на комплексное сопротивление Z, определяется по диаграмме Вольперта-Смита либо по формуле

COS МиймЛ + i Tfj? stn iWnri JT cos masW + / Silt rtWutf

где Ркаб - волновое сопротивление соединительного кабеля; ткаб =2п/Ак«б> Каб = Ь{*ь/У*~\ - длина волны в кабеле (е - диэлектрическая проницаемость изоляции кабеля); 1каб - длина соединительного кабеля.

Величину Кг, представляющую собой коэффициент передачи фидерной линии (кабеля), определяют при помощи теории длинной линии, разомкнутой на конце:

Ki = ™ у•

Аш

Т X"/. IrTT-sin ™я*С*квоЧ-7 ftrtS C°S ваы

Таким образом, коэффициент передачи антенной системы

Значения Кас, ЛЭкв и можно определить и экспериментально: Л3кв и Хэкв измеряют при подключении автомобильной антенной системы к измерителю полных сопротивлений, перекрывающему частоты радиовещательного диапазона УКВ; для определения Кас необходимо поместить измеряемую антенну в электромагнитное поле с известным уровнем вертикальной составляющей ЕВерт и на требуемой частоте измерить напряжение на выходе антенной системы ивых а. Если для измерения иВых а использовался высокоом-ный селективный вольтметр, то Кас=ивых А/(Евертпд). Если же имеется низкоомный измеритель, например измеритель помех с входным сопротивлением Яя.п=75 Ом, то для определения (Увыхл необходимо измеренное прибором значение 1)я.а умножить на коэффициент 1+(Я,„-ИЛГ«.)/Яж.в. Тогда

В табл. 2.2 приведены конструктивные параметры антенных систем автомобилей «Москвич-412», «Волга» (ГАЗ-24) и «ВАЗ» (всех типов). Таблица 2.2

и

измерений эквивалентных параметров этих антенных

Усредненные данные расчетов систем приведены в табл. 2.3.

Приведенные в табл. 2.3 данные показывают, что даже в пределах сравнительно узкого частотного диапазона, отведенного для радиовещания на УКВ (66 - 73 МГц), активная и особенно реактивная составляющие внутреннего сопротивления генератора, эквивалентного автомобильной антенной системе ЭКВ), меняются в весьма широких пределах. Следовательно, требуемые параметры входных цепей тракта ЧМ автомобильных приемников можно получить в реальных условиях эксплуатации лишь в том случае, если они будут проектироваться с учетом того, что источником сигнала является генератор с комплексным сопротивлением. Особо важное значение имеют вопросы согласования входной цепи с антенной системой в приемниках, где в блоке УКВ используются перестраиваемые узкополосные входные контуры. При разработке таких блоков УКВ необходимо стремиться обеспечить режим согласования по мощности в точках подключения антенной системы к входу радиоприемника. Для этого активная и реактивная составляющие входного сопротивления приемника, по крайней мере на средней частоте диапазона УКВ, должны равняться соответственно активной и реактивной составляющим эквивалентного сопротивления антенной системы, причем знаки реактивных составляющих должны быть противоположны. Методика расчета параметров узкополосной входной цепи УКВ диапазона, возбуждаемой ненастроенной внешней антенной (ЯАш=/=рк, RAin=/=0), соединенной с входом приемника фидерной линией, изложена в [9].

Эквиваленты антенных систем в диапазоне УКВ. Аналитический метод определения параметров автомобильных антенных систем в диапазоне УКВ позволяет создавать их

эквиваленты, которые необходимы для того, чтобы проектировать, настраивать и контролировать параметры ЧМ тракта приемника в условиях, максимально приближенных к реальным. Таблица 2.3

В принципе эквивалент должен представлять собой устройство, имитирующее в требуемом диапазоне частот характер изменения параметров реальной антенной системы. Однако разработка и использование эквивалента автомобильной антенной системы в целом (т. е. с учетом соединительного кабеля) нецелесообразна по двум причинам: во-первых, из-за широкого диапазона значений R3Ke и Хэкв (см. табл. 2.3) построение эквивалента, элементы которого с достаточной степенью точности повторяли бы характер изменения реальных ЯЭкв и Хэкв, значительно усложняется, а, во-вторых, количество таких эквивалентов было бы неоправданно велико, так как потребовалось бы создавать специальные эквиваленты для антенных систем, различающихся только длиной соединительного кабеля. В связи с этим на практике рациональнее и проще проектировать устройства, имитирующие лишь характер изменения параметров антенн (без учета соединительного кабеля), электрические параметры которых, как следует из табл. 2.3, изменяются в гораздо меньших пределах, чем Яэкв и Хэкв, Очевидно, что при подсоединении выхода эквивалента антенной системы к соединительному