![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Содержание введение 7
- •1Общая характеристика устройств приема и обработки сигналов 8
- •2Структурные схемы линейного тракта устройств приема и обработки сигналов 45
- •3Особенности построения устройств приема и обработки сигналов различного назначения 56
- •4Элементы и узлы устройств приема и обработки сигналов 108
- •5Автоматические регулировки в устройствах приема и обработки сигналов 176
- •6Теория и техника измерения технических характеристик радиоприемных устройств 187
- •7Литература 193 введение
- •Общая характеристика устройств приема и обработки сигналов
- •Общие требования
- •1.2 Основные показатели технических характеристикустройств приема и обработки сигналов
- •1.3 Классификация устройств приема и обработки сигналов
- •1.4 Частотные диапазоны. Радиосигналы. Помехи
- •1.5 Чувствительность устройств приема и обработкисигналов
- •1.6 Избирательность устройств приема и обработки сигналов
- •1.7 Стабильность технических характеристик устройств приема и обработки сигналов
- •1.8 Электромагнитная совместимость и нелинейныеэффекты, возникающие в линейном тракте радиоприемного устройства
- •Структурные схемы линейного тракта устройств приема и обработки сигналов
- •Обобщенная структурная схема устройств приема и обработки сигналов
- •Детекторные устройства приема и обработки сигналов
- •Устройства приема и обработки сигналов прямого усиления
- •Сверхрегенеративные устройства приема и обработки сигналов
- •Супергетеродинные устройства приема и обработки сигналов
- •Устройства приема и обработки сигналов прямого преобразования
- •Инфрадинные устройства приема и обработки сигналов
- •Особенности построения устройств приема и обработки сигналов различного назначения
- •Общие сведения по построению схем устройств приема и обработки сигналов различного назначения
- •Особенности построения радиовещательных устройств приема и обработки сигналов
- •Особенности построения устройств приема и обработки сигналов систем звукового вещания
- •Особенности построения устройств приема и обработки сигналов систем телевизионного вещания
- •Особенности построения профессиональныхустройств приема и обработки сигналов различного назначения
- •Классы радиоизлучений
- •Структурные схемы линейного тракта профессиональных устройств приема и обработки сигналов
- •Особенности построения устройств приема и обработки сигналов систем радиосвязи
- •Особенности построения радиолокационных устройств приема и обработки сигналов
- •Особенности построения панорамных устройств приема и обработки сигналов
- •Особенности построения цифровых устройств приема и обработки сигналов
- •Общие сведения построения цифровых устройств приема и обработки сигналов
- •Особенности построения устройств приема и обработки сигналов сотовой системы связи
- •Особенности построения устройств приема и обработки сигналов пейджинговой системы связи
- •Элементы и узлы устройств приема и обработки сигналов
- •Входные цепи устройств приема и обработки сигналов
- •Общие сведения и структура входной цепи
- •Классификация, основные параметры и эквиваленты радиоприемных антенн
- •Схемы входных цепей устройств приема и обработки сигналов
- •Входные цепи с ненастроенной антенной
- •Входная цепь с магнитной антенной
- •Входные цепи с настроенной антенной
- •Входные цепи с электронной перестройкой по частоте
- •Шумовые свойства антенно-фидерной системы
- •Селективные усилители радиосигналов устройств приема и обработки сигналов
- •Общие сведения и структура селективных усилителей радиосигналов
- •Усилители радиочастоты устройств приема и обработки сигналов
- •Усилители промежуточной частоты устройств приема и обработки сигналов
- •Шумовые свойства селективных усилителей радиосигналов
- •Преобразователи частоты устройств приема и обработки сигналов
- •Общие сведения и теория преобразования
- •Шумовые свойства преобразователей частоты
- •Особенности построения гетеродинов в преобразователях частоты диапазонных устройств приема и обработки сигналов
- •Детекторы устройств приема и обработки сигналов
- •Общие сведения и структура детекторов радиосигналов
- •Амплитудный детектор радиосигналов
- •Детектор радиоимпульсных сигналов
- •Детектор частотно-модулированных сигналов
- •Фазовые детекторы радиосигналов
- •Автоматические регулировки в устройствахприема и обработки сигналов
- •Общие сведения о системах автоматических регулировок
- •Система автоматической регулировки усиления
- •Система автоматической подстройки частоты
- •Система фазовой автоподстройки частоты
- •Теория и техника измерения технических характеристик радиоприемных устройств
- •Стандартные условия измерения
- •Методы измерения технических характеристик радиовещательного приемника
- •Метод измерения диапазона принимаемых частот
- •Метод измерения реальной чувствительности радиоприемного устройства
- •Односигнальная методика измерения избирательности
- •Метод измерения общей низкочастотной характеристики
- •Метод измерения действия автоматической регулировки усиления
- •Литература
Входные цепи с ненастроенной антенной
Анализ входной
цепи с комбинированной
связью с ненастроенной антенной
(рис. 4.4, е)
и с трансформаторной связью с нагрузкой
(рис. 4.7, а)
позволяет получить результаты в общем
виде [1]. Упростив стандартный эквивалент
антенны, получим эквивалентную схему
входной цепи (рис. 4.10, а),
где емкость схемы
,
гдеCL
– собственная емкость индуктивности
LК;
CМН
– емкость монтажа.
Рис. 4.10 Эквивалентные схемы входной цепи с комбинированной связью с антенной
Проводимость нагрузки определяется входной проводимостью усилительного прибора
,
(4.0)
где – текущая частота, наводимая в контуре входной цепи.
Связь нагрузки контура осуществляется при помощи обобщенного трансформатора нагрузки ТрН с коэффициентом трансформации
,
(4.0)
где
–
реактивное сопротивление связи с
нагрузкой;
–характеристическое
сопротивление контура входной цепи.
Переходя
от генератора напряжения EА
– к генератору тока
и пересчитав сопротивления антенной
цепи и нагрузки в контур
;
;
, (4.0)
получим
систему из двух связанных контуров
(рис. 4.10, б)
– перестраиваемого и антенного с
частотой
.
Полагая связь между контурами малой,
перейдем к схеме с одним колебательным
контуром (рис. 4.10,в)
;
;
, (4.0)
возбуждаемым частотно-зависимым генератором тока
,
где
– собственное сопротивление потерь
колебательного контура;
– сопротивление потерь эквивалентного
контура;
,
– нормированные величины, определяемые
коэффициентом удлинения антенны по
отношению к контуру входной цепи и
фактором связи входной цепи с антенной
соответственно.
Коэффициент передачи ВЦ определяется выражением
, (4.0)
где
– обобщенная расстройка входной цепи;
–эквивалентное
резонансное сопротивление нагруженного
контура ВЦ.
Эквивалентная добротность и резонансное сопротивление нагруженного контура
;
.
(4.0)
Из выражений (4.13) и (4.14) следует
,
(4.0)
где R0 – эквивалентное сопротивление ненагруженного контура на резонансной частоте.
Добротность ненагруженного контура при перестройке контура ВЦ емкостью практически не меняется, так как волновое сопротивление и сопротивление потерь линейно зависят от частоты.
Эквивалентная
добротность в общем случае зависит от
частоты, но при малых связях ВЦ с антенной
цепи и нагрузкой можно принять постоянной,
а
пропорционально частоте настройки.
Коэффициент передачи входной цепи на
резонансной частоте
,
(4.0)
где
;
.
Из выражений (4.14), (4.17) избирательность
входной цепи
. (4.0)
Отношение
для различных видов связи контура с
нагрузкой различно. Для трансформаторного
включения
;
,
(4.0)
где
.
Для катушек индуктивности, выполненных с применением ферритовых сердечников,
,
(4.0)
где
и
– число витков в катушке контура входной
цепи и катушке связи с нагрузкой
соответственно.
При
автотрансформаторной связи входной
цепи с нагрузкой коэффициент трансформации
при резонансе
(рис. 4.7, б)
определяется выражением [1]
,
где
под
коэффициентом связи
понимается связь между нагруженной
частью катушки и всей катушкой.
При емкостной связи контура ВЦ с нагрузкой
;
,
(4.0)
Схема одноконтурной входной цепи с трансформаторной связью с антенной (рис. 4.4, а) и нагрузкой (рис. 4.7, а) анализируется как частный случай эквивалентной схемы (рис. 4.10, а) при отсутствии конденсатора связи CСВ. Коэффициент передачи напряжения входной цепи
,
(4.0)
при этом резонансный коэффициент передачи
.
(4.0)
Выражение (4. 23) определяется видом связи контура входной цепи с антенной и с нагрузкой. Зависимость эквивалентной добротности QЭ от частоты, как правило, незначительна.
Входная цепь с трансформаторной связью имеет три возможных режима работы: удлинения, укорочения и режим, когда резонансная частота антенной цепи находится в диапазоне принимаемых частот (рис. 4.11).
Рис. 4.11 Зависимость коэффициента передачи ВЦ с трансформаторной связью с антенной от частоты настройки
Режим удлинения. Режим удлинения возникает при условии, что резонансная частота антенной цепи меньше минимальной частоты настройки контура ВЦ и характеризуется коэффициентом удлинения [21]
,
где
– минимальная частота настройки контура
ВЦ;
–резонансная
частота антенной цепи.
Резонансный коэффициент передачи входной цепи при большом удлинении практически не изменяется и определяется выражением [21]
,
(4.0)
где k – коэффициент связи.
Из
последнего выражения следует, что при
большой индуктивности связи с антенной
ток
в антенной цепи изменяется обратно
пропорционально частоте. Добротность
контура входной цепи обратно пропорциональна
частоте и поэтому, несмотря на то, что
эквивалентное сопротивление контура
растет пропорционально частоте,
коэффициент передачи входной цепи
уменьшается.
Неравномерность коэффициента передачи входной цепи
,
(4.0)
где
– коэффициент перекрытия по частоте.
Наиболее целесообразным режимом работы является режим малого удлинения
.
Дальнейшее приближение собственной частоты антенны к нижней границе диапазона приводит к увеличению неравномерности резонансного коэффициента передачи. Для КВ-диапазонов с малым коэффициентом перекрытия
.
(4.0)
Избирательность входной цепи при произвольной расстройке
,
(4.0)
где
определяется выражением (4. 16) и (4. 17).
Режим укорочения характеризуется тем, что резонансная частота антенной цепи больше, чем максимальная частота рабочего диапазона, и характеризуется степенью укорочения
,
где
– максимальная частота настройки
контура ВЦ;
Резонансный коэффициент передачи ВЦ с укороченной антенной определяется выражением [21]
.
(4.0)
Неравномерность коэффициента передачи определяется выражением
.
(4.0)
Из (4.28) следует, что при постоянной э.д.с. ток в антенной цепи определяется ее емкостным сопротивлением и поэтому изменяется прямо пропорционально частоте. Кроме того, эквивалентное сопротивление контура также растет пропорционально первой степени частоты. В результате выходное напряжение будет пропорционально квадрату частоты.
При выборе режима работы антенной цепи наиболее предпочтительным является режим удлинения. Это вызвано достаточно малой неравномерностью изменения резонансного коэффициента передачи в диапазоне перестройки входной цепи. Иногда, с целью удлинения, добавляют емкость удлинения Судл. (рис. 4.4, а).
При определении коэффициента связи контура с антенной цепью и нагрузкой используют не только режим согласования, соответствующий максимальной передаваемой мощности, но и режим неполного согласования, при котором обеспечивается заданная избирательность, ослабление на краях заданной полосы пропускания, расстройка колебательного контура цепью антенны и нагрузкой, минимум шумов.
Оптимальная связь контура с антенной (режим согласования) определяется условием
,
(4.0)
где сопротивление потерь в контуре с учетом влияния нагрузки определяется
.
(4.0)
Оптимальная связь:
;
,
(4.0)
где
– добротность нагруженного по выходу
контура входной цепи;
–добротность
антенной цепи.
Из выражения (4.32) следует, что оптимальный коэффициент связи зависит от частоты, поэтому на практике принимается его среднее значение.
Схема одноконтурной входной цепи с внешнеемкостной связью с антенной (рис. 4.4, в) анализируется как частный случай эквивалентной схемы (рис. 4.10) при отсутствии трансформаторной связи (рис. 4.12).
Рис. 4.12 Эквивалентные схемы входной цепи с внешнеемкостной связью с антенной
Коэффициент передачи такой входной цепи путем предельного перехода индуктивности связи Lсв , mсв = 0 [1]
,
(4.0)
где
– резонансное сопротивление контура
входной цепи;
x – обобщенная расстройка контура ВЦ.
Резонансный коэффициент передачи входной цепи определяется выражением
.
(4.0)
При емкостной перестройке изменение резонансного коэффициента передачи в диапазоне частот принимаемого сигнала не превышает величины
,
(4.0)
где kД – коэффициент перекрытия по частоте.
Избирательность входной цепи при произвольной настройке определяется выражением
,
(4.0)
где
определяется выражениями (4.19) и (4.21).
При проектировании ненастроенных антенн величину емкости связи принимают из условия CСВ << CА, при этом CА вн CСВ.
Выбор емкости связи производится из условия согласования при заданной избирательности, ослабления на краях полосы пропускания и допустимой расстройке контура входной цепи.
Емкость связи из условия согласования имеет вид [1]:
.
(4.0)
Емкость связи из условия избирательности и ослабления на краях полосы пропускания
.
(4.0)
Емкость связи при условии допустимой расстройки контура входной цепи цепью с антенной
.
(4.0)
При
малых разбросах
правая часть неравенства может
неограниченно возрастать – это значит,
что по условию заданной допустимой
расстройки контура антенна может быть
включена непосредственно. Из двух
рассчитанных значений емкости связи
выбирают ее меньшее значение.