
- •Устройства приема и обработки сигналов
- •Введение
- •I. Классификация радиоприемных устройств
- •Супергетеродинные приемники
- •II. Основные характеристики радиоприемников
- •1. Чувствительность.
- •2. Избирательность.
- •3. Динамический диапазон.
- •Шумы колебательного контура
- •Шумы антенны
- •Шумы активных элементов
- •Коэффициент шума
- •Использование коэффициента шума
- •Коэффициент шума каскадного соединения 4-полюсника
- •Влияние антенного фидера на общий коэффициент шума
- •IV. Входные цепи
- •Входные устройства, работающие на настроенные антенно-фидерные системы
- •Автотрансформаторное входное устройство
- •Двойная автотрансформаторная схема входного устройства
- •Входное устройство с последовательным включением индуктивности
- •Трансформаторное входное устройство
- •Особенности входных цепей различных частотных диапазонов
- •Входные цепи на коаксиальных линиях
- •Входные цепи на полосковых линиях
- •Входные цепи на объемных резонаторах
- •Входные устройства приемников декаметровых и более длинных волн
- •Трансформаторное входное устройство
- •Входное устройство с емкостной связью между контуром и антенной
- •Входная цепь с ферритовой антенной
- •Борьба с приемом помех на промежуточной частоте
- •V. Усилители радиочастоты
- •Основные требования и качественные показатели
- •1. Резонансный коэффициент усиления по напряжению
- •Резонансный усилительный каскад умеренно высоких частот
- •Устойчивость резонансного каскада
- •Методы повышения устойчивости резонансных каскадов
- •Транзисторные малошумяшие усилители диапазона свч
- •Регенеративные малошумящие усилители диапазона свч
- •Шумовые свойства регенеративных усилителей
- •Полупроводниковые параметрические усилители
- •Усилители на туннельных диодах (утд)
- •VI. Усилители промежуточной частоты (полосовые усилители)
- •Усилители с одноконтурными каскадами, настроенными на одну частоту
- •Усилители с двухконтурным фильтром
- •Усилители с фильтром сосредоточенной селекции
- •VII. Преобразователи частоты
- •1.1. Основные качественные показатели преобразователей
- •7.2 Общая теория преобразователей частоты
- •7.3. Преобразователи частоты на полевых и биполярных транзисторах
- •7.4 Диодные преобразователи частоты
- •7.5 Балансные преобразователи частоты
- •7.6 Кольцевые преобразователи
- •7.7 Преобразователи без зеркального канала
- •VIII. Детекторы радиосигналов
- •8.1 Классификация детекторов
- •8.2 Амплитудные детекторы
- •8.3 Синхронные детекторы
- •8.4 Диодные детекторы
- •8.5 Амплитудные детекторы в режиме детектирования сильных сигналов
- •8.6 Искажения сигнала при детектировании
- •8.7 Особенности ад на биполярных транзисторах
- •8.8 Импульсный детектор
- •8.9 Фазовые детекторы
- •8.9.1 Фазовые детекторы коммуникационного типа
- •8.9.2 Фазовые детекторы перемножительного типа
- •8.10 Частотные детекторы
- •8.10.1 Частотные детекторы с амплитудным преобразованием
- •8.10.2 Частотные детекторы с фазовым преобразованием
- •8.11 Детекторная характеристика чд на линиях задержки
- •8.12 Дробный частотный детектор
- •8.13 Частотные детекторы с преобразованием частотной модуляции
- •IX. Ограничители амплитуды сигналов
- •9.1 Транзисторные ограничители амплитуды сигналов
- •9.2 Диодные ограничители амплитуды сигналов
- •X. Регулироки в радиоприемниках
- •10.1 Назначение и виды регулировок
- •10.2 Автоматическая регулировка усиления (ару)
- •10.2.1 Обратная система ару
- •10.3 Переходные процессы при автоматической
- •10.4 Автоматическая подстройка частоты (апч)
- •10.4.1 Принципы апч. Разновидности системы апч
- •4.4.2 Системы апч при импульсных сигналах
- •10.4.3 Элементы системы апч
- •10.4.4 Регулировочные характеристики
- •10.4.5 Переходные процессы в системах апч
- •XI.Помехоусойчивость приемника и оптимальные методы приема. Особенности приемников различного назначения.
- •11.1 Помехоустойчивость чм-приема при гармонической помехи
- •11.2 Помехозащищенность при флуктуационной помехе
- •11.3 Радиоприем одной боковой полосы частот
- •11.4 Радиоприемники синхронного приема
- •XII. Расчет и проектирование нелинейных каскадов.
- •12.1. Транзисторный преобразователь частоты для диапазона умерено высоких частот.
- •12.2. Диодный балансный смеситель свч диапазона
- •12.3. Расчет детектора радиоимпульсов
- •XIII. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •13.1. Цели и задачи курсовой работы.
- •Содержание и объем курсовой работы
- •Требования к оформлению отчета
- •13.2 Последовательность расчета радиоприемного устройства
- •13.3. Анализ задания и подбор литературы
- •13.4. Расчет структурной схемы
- •Рекомендованная литература
I. Классификация радиоприемных устройств
Классификация радиоприемных устройств может быть произведена по любому признаку. Так приемные устройства отличаются по назначению, видом принимаемого сигнала, по месту установки и т.п. Ниже приведем наиболее важные примеры классификации приемных устройств.
1. По назначению радиоприемные устройства делятся на:
- профессиональные (приемники радиосвязи, радиоуправления, радионавигации, радиотелеметрии);
- бытовые (для приема программ звукового и телевизионного вещания).
В зависимости от места установки профессиональные приемники различают:
- стационарные;
- бортовые (судовые, самолетные, спутниковые).
Бытовые приемники в зависимости от сложности и качества делятся на классы (I - IV) и могут быть переносными, автомобильными и т.д.
2. По виду принимаемых сигналов различают приемники:
а) непрерывных сигналов (различают по виду модуляции - АМ, ЧМ, ФМ, приемники однополосных сигналов);
б) дискретных сигналов.
Приемники дискретных сигналов в свою очередь делятся на:
- приемники импульсной модуляции (импульсно-кодовая модуляция, дельта модуляция и т.д.);
- приемники телеграфии (и зависимости от вида манипуляции сигнала подразделяются приемники амплитудного, частотного и фазоразностного манипулирования).
3. По диапазону частот различают приемники:
- НЧ (низких частот) (30-ЗООкГц);
- СЧ (средних частот) (300-ЗОООкГц);
- ВЧ (высоких частот) (3-ЗОМГц);
- ОВЧ (особо высоких частот) (30-ЗООМГц);
- УВЧ (ультравысоких частот) (300-ЗОООМГц);
- СВЧ (сверхвысоких частот) (3-ЗОГГц).
4. По схеме построения тракта усиления сигналов до детектора:
- приемники прямого усиления;
-супергетеродинные приемники с однократным, двукратным и многократным преобразованием частоты.
Классификацию приемных устройств можно продолжить и по другим характерным параметрам - способу питания, конструктивному выполнению и т.д.
Структурные схемы радиотрактов приемников
Выше было указано, что радиотракта приемников обеспечивают усиление сигналов и их частотную фильтрацию от помех. Для усиления сигналов применяются усилительные устройства различного назначения, а для фильтрации используются частотно-избирательные цепи.
В зависимости от структуры радиотракта различают следующие типы приемников:
- приемники прямого усиления;
- супергетеродинные приемники.
Приемники прямого усиления
Структурная схема такого приемника может быть представлена следующим образом (рис. 1.1).
Рис.1. 1
В состав приемника прямого усиления входят:
- входная цепь, обеспечивающая связь антенно-фидерной системы с первым каскадом приемника;
- усилитель радиочастоты, обеспечивающий необходимое усиление на радиочастоте и частотную избирательность приемного устройства;
- амплитудный детектор;
- усилитель звуковой (видео) частоты. Как правило, этот усилитель обеспечивает основное усиление сигналов.
В том случае, когда в схеме отсутствует усилитель радиочастоты, такой приемник называется детекторным приемником.
Следует отметить, что приемники прямого усиления обладают малой чувствительность в силу того, что при малых сигналах амплитудный детектор обладает малым коэффициентом передачи по мощности, что приводит к возрастанию коэффициента шума приемного устройства.
К недостаткам приемников прямого усиления следует отнести:
- изменение основных параметров радиотракта при перестройке по диапазону, в первую очередь изменяется полоса пропускания радиоприемного тракта. Действительно, полоса пропускания приемника определяется по
формуле
,
где
- частота настройки колебательного
контура,
-
коэффициент затухания колебательного
контура (этот показатель слабо зависит
от частоты настройки колебательного
контура). Как следует из представленной
формулы, с увеличением частоты настройки
будет увеличиваться и полоса пропускания.
- если в радиотракте необходимо перестраивать одновременно несколько контуров, то появляются дополнительные трудности, связанные с системой настройки, если требуется получить хорошую избирательность по соседнему каналу;
- трудность получения большого коэффициента усиления на радиочастоте, обычно коэффициент усиления на радиочастоте не превышает 100. Для этих целей применяются усилители радиочастоты двух типов: регенеративного типа и сверхрегенеративного типа. Усилитель регенеративного типа позволяет получить большой коэффициент усиления при малом числе активных элементов, но отличается большой нестабильностью коэффициента усиления. Сверхрегенеративные усилители более устойчивы к внешним условиям, но обладают большим коэффициентом шума.
- на высоких частотах трудно обеспечить высокую избирательность по соседнему каналу при перестройке по частоте в широких пределах.
Приемники прямого усиления в настоящее время применяются в основном как индикаторы электромагнитного поля.