ЛИТЕРАТУРА
Основная
1.Радиопередающие устройства. Под ред. Шахгильдяна В.В.: М. Радио и связь, 2003.- 560 с.
2.* Проектирование РПУ: Уч. Пособие для вузов / В.В.Шахгильдян, М.С.Шумилин, В.Б.Козырев и др.- 4-е изд.- М. Радио и связь, 2003.- 656 с. (а также изд. 1984 г.).
3.* Радиопередающие устройства. Под ред. Шахгильдяна В.В.: М. Радио и связь, 1996.- 560 с. (http://www.rfcmd.ru/page/1966 Радиочастотный центр МО djvu)
4.* Петров Б.Е., Романюк В.А. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах: Уч. Пос. для радиотех. спец. Вузов.-М.-ВШ.- 1989.-232 с.
5.* Бордус А.Д. и др. Устройства формирования сигналов: Учебное методическое пособие.- Томск, 2002.- 141 с. (КП РПУ УГФС.djvu)
6.* Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов: Учебник.- Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005.- Часть 1.- 480 с.
7.* ДегтярьГ.А. Устройства генерирования и формирования сигналов: Учебник.-
Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005.- Часть 2.- 548 с. |
1 |
|
Дополнительная
1.Шумилин М.С. и др. Радиопередающие устройства. М.: Высшая школа, 1981.
2.* Рэд Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. М.: Мир, 1990.
3.* Алтшуллер Г.Б. и др. Кварцевые генераторы. М.: Радио и связь, 1984.
4.* Рыжков А.В., Попов В.Н. синтезаторы частот в технике радиосвязи. М.: Радио и связь, 1991.
5.Каганов В.И. Транзисторные радиопередатчики. М.: Энергия, 1976.-448 с.
Необходимые программные средства
1.Программа схемотехнического моделирования MicroCap 7, 8 или 9.
2. Математический пакет MathCad любой версии или
3.Программа SmathStudio - упрощенный аналог MathCad.
4.Другие.
2
Понятие о предмете «Устройства генерирования и формирования радиосигналов»
Радиосигналами называют электромагнитные или электрические колебания в радиочастотном диапазоне, один или несколько параметров которого (амплитуда, частота или фаза) изменяются в соответствии с передаваемым сообщением или определенными требованиями, излучаемые в пространство или передаваемые в линию связи.
Устройство генерирования и формирования радиосигналов - источник электрических, радиочастотных или оптических колебаний, несущих информацию и предназначенных для использования в радиоэлектронных системах радиосвязи, радиовещания, радиолокации, радионавигации, ВЧ-нагрева, в измерительной технике, для возбуждения электромагнитных полей и др.
Такие устройства кратко называют радиопередатчиками или передатчиками. Назначение передатчика - сформировать радиосигнал в соответствии с
требованиями к радиосистеме и подвести его к нагрузке - антенне или линии связи. Устройства генерирования и формирования сигналов и созданные на их основе
передающие комплексы можно классифицировать по ряду признаков (рис. 1): 3
Рис. 1. Классификация передатчиков
4
Три основные функции - генерация, усиление и модуляция - объединяются общим понятием: формирование радиосигнала, под которым понимают колебание, несущее информацию.
Немодулированные ВЧ колебания (не несущие информационного сигнала) разной частоты могут использоваться также для нагрева или приготовления пищи, плавки металлов, и в др. применениях.
Радиопередающими устройствами (радиопередатчиками) называются радиотехнические аппараты, служащие для генерирования, усиления по мощности и модуляции (информационным сигналом) высокочастотных (ВЧ) и сверхвысокочастотных (СВЧ) колебаний, подводимых к антенне и излучаемых в пространство или передаваемых в линию связи.
5
Радиосигнал и его характеристики.
Любая система радиосвязи содержит РПУ. Назначение РПУ преобразовать энергию ИП в управляемые электромагнитные колебания - радиосигналы. Радиосигналы затем передаются в линию связи или в антенну.
Радиосигналами называют электромагнитные или электрические колебания в радиочастотном диапазоне, один или несколько параметров которого (амплитуда, частота или фаза) изменяются в соответствии с передаваемым сообщением - сигналом S(t).
Основу радиосигнала составляют ВЧ колебания несущей частоты: u(t)=U cos( t+ ), где U–амплитуда; =2 f0, – частота и фаза колебаний.
Процесс управления параметрами несущего колебания называется модуляцией. Соответственно изменяемому параметру, модуляция называется амплитудной (АМ), частотной (ЧМ), фазовой (ФМ) или комбинированной.
Основные параметры радиосигналов.
Рабочая (несущая) частота f0.
Занимаемая полоса частот f = fВ- fН (в ней 99% мощности радиосигнала).
Нестабильность частоты f0 / f0 - относительная или f0 - абсолютная.
6
Вид модуляции АМ, ЧМ, ФМ, ОБП и др.
Основные параметры радиопередающих устройств (РПУ).
Рабочая частота (или диапазон частот). Согласно рекомендациям МСЭ различают
|
f |
|
|
м с м/сек)/f(Гц) |
ОНЧ |
3…30 кГц, |
100…10 км; |
|
|
НЧ |
30…300 кГц, |
10…1 км; |
круглосуточная внутриконтинентальная связь |
|
СЧ |
300…3000 кГц, 1000…100 м; |
связь днем до 1500 км, ночью до 4000 км. |
||
ВЧ |
3…30 мГц, |
100…10 м; |
|
дальность связи увеличивается с ростом |
|
|
|
|
частоты и ночью, зависимость от солнечной |
|
|
|
|
активности |
ОВЧ |
30…300 мГц, |
10…1 м; |
|
|
УВЧ |
300…3000 мГц, |
1…0,1 м; |
|
|
СВЧ |
3…30 гГц, |
10…1 см; |
|
|
КВЧ |
30…300 гГц, |
10…1 мм. |
|
связь квазиоптическая (в прямой видимости) |
ТераГц 300 ГГц...430 ТГц 1 мм...700 нм |
инфракрасное излучение |
|||
|
430...750 ТГц |
700...400 нм |
|
видимое излучение |
ПетаГц |
0,75...30,00 |
400...10нм |
|
ультрафиолетовое излучение |
Каждый из диапазонов частот обладает особенностями распространения в среде и
используется в различных радиосистемах связи, вещания, навигации и др. .
7
Наименование |
Длина |
Частота |
Назначение системы и радиопередатчика |
|
диапазона |
волны |
|
|
|
Мириаметровые |
100... 10 |
3 ... 30 |
Дальняя радионавигация |
|
(сверхдлинные волны) |
км |
кГц |
|
|
Километровые |
100...1 км |
30...300 |
Радиовещание |
|
(длинные волны) |
|
кГц |
|
|
Гектометровые |
1000...100 |
0,3...3 |
Радиовещание |
|
(средние волны) |
м |
МГц |
|
|
Декаметровые |
100...10 м |
3...30 |
Радиовещание Мобильная радиосвязь |
|
(короткие волны) |
|
МГц |
Любительская радиосвязь (диапазон 27 МГц) |
|
Метровые |
10...1м |
30...300 |
УКВ ЧМ и Телевизионное вещание |
|
(ультракороткие |
|
МГц |
Мобильная радиосвязь |
|
волны) |
|
|
Самолетная радиосвязь |
|
Дециметровые |
1...0,1 м |
0,3...3 |
Телевизионное вещание. Космическая |
|
(L, S диапазоны) |
|
ГГц |
радиосвязь и радионавигация. Сотовая |
|
|
|
|
радиосвязь. Радиолокация |
|
Сантиметровые |
10...1 см |
3...30 |
Космическая радиосвязь. |
Радиолокация. |
(С, Х, К диапазоны) |
|
ГГц |
Радионавигация. Радиоастрономия |
|
Миллиметровые |
10...1 мм |
30...300 |
Космическая радиосвязь. |
Радиолокация. |
|
|
ГГц |
Радиоастрономия |
8 |
Генерируемая мощность определяет дальность действия радиолинии и качество приема радиосигналов. В зависимости от назначения РПУ его мощность м.б. от долей ватта (мобил. телефон) до единиц мегаватт (РЛС).
Показатели качества отображения передаваемого сигнала – ширина спектра информационного сигнала, коэффициент модуляции, нелинейные искажения, амплитудно-частотная характеристика, уровень фона и шума и др..
Стабильность частоты. Относительная нестабильность частоты f/f0 современных РПУ достигает 10-6 и лучше (до 10-9).
Полоса частот и уровень побочных излучений.
Коэффициент полезного действия (КПД) отношение мощности передаваемой в нагрузку к мощности потребляемой от ИП. Определяет габариты и массу, а также стоимость эксплуатации и надежность работы.
Характер изменения рабочей частоты. Плавный или дискретный.
Число фиксированных частот |
(или шаг сетки частот). |
Время установки частоты (время перестройки с одной частоты на другую).
9
Классификация РПУ
Область применения (Радиовещание, телевидение, телефония, телеметрия, спутниковая и космическая связь, радиолокация, навигация, управление и др.).
Диапазон рабочих частот и занимаемая полоса частот.
Мощность (маломощные до 100 Вт; средней мощности до 10 кВт; мощные до 1000 кВт; сверхмощные >1000 кВт).
Вид радиосигнала (непрерывное или импульсное излучение).
Форма представления передаваемых сообщений (дискретная или непрерывная).
Вид модуляции (АМ и ее разновидности, угловая модуляция ЧМ, ФМ, импульсная и другие комбинированные и специальные, например, сверхширокополосные (СШП)).
По активному элементу выходного каскада (ламповые, транзисторные, магнетронные и многие др.).
Условия эксплуатации (стационарные; подвижные: переносные, автомобильные, корабельные, самолетные, спутниковые, для военных и гражданских применений и
т.д.). |
10 |
|