Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Рязанский государственный университет

им. С.А.Есенина»

Методическое пособие по изучению курса «Радиотехника»

Рязань 2008

Печатается по решению

редакционно-издательского совета

Рязанского государственного университета

им. С.А.Есенина

ББК 32.85

УДК 621.38

Методическое пособие по изучению курса «Радиотехника». – Рязань: Изд-во РГУ им.С.Е.Есенина, 2008. –

Учебное пособие для студентов физ.мат.фак. Рязанского государственного университета им.С.A.Есенина. Издание содержит теоретические сведения по курсу «Радиотехника».

Составитель: Е.И.Чернов, д.т.н., проф.

Введение

Радиотехника - наука об электромагнитных колебаниях и волнах радиодиапазона (до 6•10¹² Гц – условная граница, реальные используемые частоты могут и превышать это значение), методах их генерации, усиления, излучения, приёма, преобразования и обработки. Радиотехника – это также отрасль техники, осуществляющая применение таких колебаний и волн для передачи информации в радиосвязи, радиовещании, ТВ, радиолокации, радионавигации и др. Радиотехнические методы и устройства применяются в автоматике, вычислительной технике, астрономии, физике, химии, биологии, медицине и т.д. Радиотехника включает в себя ряд областей, главные из которых – генерирование, усиление, преобразование электрических колебаний; антенная техника; распространение радиоволн в разных средах; воспроизведение переданных сигналов (звуковых, изображений и пр.); техника управления, регулирования и контроля с использованием радиотехнических методов.

Глава 1. Основная элементная база радиотехнических устройств.

Радиотехническая аппаратура выполняется на определённой элементной базе. К ней относятся: резисторы, конденсаторы, индуктивные элементы и устройства (дроссели, катушки индуктивности, трансформаторы), коммутирующие элементы механического типа (выключатели, переключатели и пр.), полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы и пр.), микросхемы, устройства индикации, соединительные провода и пр.

Когда частота электрических колебаний достаточно низка, мож­но считать, что физические параметры, определяющие свойства цепи (т. е. ее сопротивление, емкость и индуктивность), сосредото­чены в соответствующих элементах: резисторах, конденсаторах и катушках индуктивности. Даже соединительный провод, элект­рические свойства которого принципиально распределены вдоль его длины, также можно представить в виде сосредоточенных со­противления, емкости или индуктивности. Например, экранирован­ный соединительный провод длиной 1 м на частоте 1 кГц (длина волны 300 км, что много больше длины соединительного провода) можно на электрической схеме отобразить эквивалентной емко­стью 100—250 пФ.

Если длина волны электрических колебаний сравнима с длиной соединительного проводника, то его распределенные параметры нельзя отображать эквивалентными сосредоточенными параметра­ми. Например, на частоте 1 ГГц (длина волны в вакууме 30 см) тот же соединительный проводник длиной 1 м должен рассматри­ваться как цепь с распределенными параметрами.

Следует также иметь в виду, что на высоких частотах прихо­дится учитывать, например, индуктивность выводов конденсатора и его размеры. На высоких частотах можно иногда получить луч­шую фильтрацию с помощью конденсатора с малой номинальной емкостью, скажем 500 пФ, чем с помощью конденсатора емкостью 3000 пФ, если первый конденсатор имеет меньшие габаритные размеры.