
- •Дополнительные вопросы к экзамену по курсу "Радиоприемные устройства
- •Чувствительность приемника.
- •Избирательность приемника.
- •Средства подавления помех соседних станций?
- •Для каких целей служит преселектор?
- •Для каких целей служит фсс и другие узкополосные фильтры, и место их и структурной схеме приемника?
- •Определение эквивалентной шумовой температуры двухполюсника.
- •Определение эквивалентной шумовой температуры четырехполюсника.
- •Понятие эквивалентной шумовой полосы.
- •Дробовые шумы, формула Шотки,
- •Низкочастотный (фликкер, избыточный) шум и его зависимость от частоты.
- •Перечислите основные механизмы шумов радиоэлектронной аппаратуры (диодов, транзисторов, ламп).
- •У каких усилителей (на биполярных или полевых транзисторах) при охлаждении уменьшается шумовая температура.
- •Способы измерения шумовых характеристик приемников и их каскадов,
- •Измерение эквивалентной шумовой температуры методом двух нагрузок.
- •Основные пути снижения эквивалентной шумовой температуры системы антенна- приемник.
- •Малошумящие входные устройства: в каком диапазоне частот целесообразно использовать малошумящие усилители и почему?
- •Малошумящие входные устройства: на каких принципах возможно получение малошумящего усиления (перечислите устройства).
- •Типы современных транзисторов для мшу?
- •Назначение и основные характеристики детекторов,
- •Характеристики детектирования ам, чм и фм сигналов.
- •Амплитудные детекторы. Возможные пути реализации,
- •Что такое огибающая и что такое несущая частота? Спектр ам-сигнала.
- •Особенности детектирования слабых сигналов, коэффициенты перед нелинейности.
Малошумящие входные устройства: на каких принципах возможно получение малошумящего усиления (перечислите устройства).
См.26
Типы современных транзисторов для мшу?
Назначение и основные характеристики детекторов,
Детекторы предназначены для выделения информации из принимаемых сигналов. Информация содержится в модулирующей функции, изменяющей амплитуду, частоту или фазу сигнала. Соответственно различаются амплитудные (АД), частотные (ЧД) и фазовые (ФД) детекторы. Наиболее важной для разных типов детекторов является характеристика детектирования - зависимость изменения входного напряжения детектора от изменений модулирующей функции. По характеристикам детектирования легко определить основные параметры детектора. 1) Коэффициент передачи kd как производную характеристики детектирования в рабочей точке. 2) Динамический диапазон как интервал изменений аргумента, в котором характеристика детектирования линейна. 3) Нелинейные искажения kг (коэффициент гармоник) за счет нелинейности характеристики детектирования.
К основным характеристикам также относятся входное и выходное сопротивления детектора Rвх и Rвых.
Характеристики детектирования ам, чм и фм сигналов.
На рис.1 показаны примеры характеристик детектирования АМ-, ЧМ- и ФМ-детекторов.
Амплитудные детекторы. Возможные пути реализации,
Схемы АД могут быть разделены на два класса: нелинейные и перемножительные. В них реализуются нелинейный и параметрический принцип детектирования. Детекторы на нелинейном элементе (диоде, транзисторе и др.) повсеместно применяются с начала развития радиотехники. Перемножительные детекторы получили широкое применение на умеренно высоких частотах с появлением микросхем аналоговых и цифровых умножителей и других функциональных преобразователей. С совершенствованием микросхем, продвижением их в более высокочастотную область, повышается и частотный предел этого типа детекторов.
Что такое огибающая и что такое несущая частота? Спектр ам-сигнала.
Особенности детектирования слабых сигналов, коэффициенты перед нелинейности.
Особенности детектирование сильных сигналов, коэффициент нелинейности.
В случае сигналов большой амплитуды ВАХ многих нелинейных элементов можно удовлетворительно аппроксимировать ломаной:
Однако при больших прямых напряжениях с учетом последовательного омического сопротивления потерь Rs ВАХ диода приближается к прямой линии с наклоном 1/Rs.
Коэффициент передачи детектора
Что такое характеристики выпрямления для амплитудного детектора.
I=
= 2(U,U=).
Что такое колебательные характеристики амплитудного детектора.
I
= 1(U,U=)
Что такое детекторная характеристика амплитудного детектора:
Особенности расчета диодного детектора с конечным обратным сопротивлением
а) Проделанный анализ верен при C>>1/R, т.е. при С.
б)В случае, когда детекторный диод имеет заметную обратную проводимость, может быть также применима кусочно-линейная аппроксимация ВАХ, но с конечным наклоном обратной ветви
в) расчет детектора с экспоненциальной аппроксимацией ВАХ диода
Что такое пиковое детектирование импульсов?
выделение огибающей последовательности радиоимпульсов - пиковый детектор (ПД); пиковое детектирование может осуществляться путем однократного (ПД радиоимпульсов) или двукратного (ПД видеоимпульсов) детектирования.
Нелинейные искажения при амплитудном детектировании.
Эти искажения возникают вследствие трех основных причин:
нелинейностью характеристики детектирования,
инерционности детектора,
неравенства нагрузки детектора для постоянного тока и частот модуляцию
Частотное детектирование: основные характеристики частотных детекторов
а) частота модуляции F;
б)
индекс модуляции
Основные характеристики ЧМ-сигнала. Спектр ЧМ-сигнала.
Спектр ЧМ- колебания при модуляции гармоническим сигналом частоты , как и для АМ-колебания, является линейчатым с расстоянием между линиями, равным , и симметричным относительно несущей. Амплитуды гармонических составляющих спектра на частотах (0 n) пропорциональны Jn(), где Jn() - функция Бесселя первого рода n-го порядка, индекс модуляции, имеющий размерность фазы и равный отношению девиации частоты к частоте модуляции. В отличие от АМ-колебания, этот спектр теоретически простирается в бесконечность по обе стороны от несущей.
Частотное детектирование: характеристика детектирования частотного детектора
Д
ифференциальный
частотный детектор.
Содержит преобразователь ЧМ и АМ на
двух связанных контурах, настроенных
на частоту несущей f0.
Он также чувствителен к паразитной
модуляции, поэтому ему должен предшествовать
амплитудный ограничитель. При этом
сигнал на входе ограничителя должен
быть усилен до 5…10 В.
На каком устройстве можно выполнить преобразователь ЧМ-сигнала в АМ-сигнал.
На частотном детекторе на резонансном контуре.
Фазовое детектирование: способы выполнения ФД.
Фазовые детекторы (ФД) предназначены для изменения разности фаз между двумя сигналами, подаваемыми на их входы. Один из них обычно является опорным, а другой информационным.
а) ФД векторного типа;
б)ФД коммутационного типа;
в)ФД умножительного типа.
Детекторная характеристика ФД.
Как видно, детекторная характеристика зависит от соотношения Uc/U0.
Преобразователи частоты: назначение и возможные пути реализации.
Преобразователи частоты является обязательным каскадом каждого супергетеродинного приемника. Его назначение - перенос спектра принимаемого сигнала на промежуточную частоту, частоту на которой происходит основное усиление и формирование необходимой полосы приемника. Преобразователь частоты состоит их смесителя (СМ) и гетеродина (Г).
Преобразователи частоты: что такое комбинационные частоты и гармоники гетеродина
При одновременном воздействии на него гетеродинного и принимаемого сигнала с частотами fг и fс соответственно в составе тока нелинейного элемента возникают комбинационные составляющие с частотами fmn=|mfc nfг|; m, n = 1,2…. Выбранную для дальнейшей обработки составляющую, называемую промежуточной частотой, выделяют полосовым фильтром.
Преобразователи частоты: основные характеристики
а)Коэффициент
передачи напряжения
или
мощности
б)Шумовые
характеристики: коэффициент
шума N,
эквивалентная
шумовая температура
смесителя
Тшэ,
шумовое
отношение
в)Входное
и выходное сопротивления смесителя
г) Широкополосность преобразователя
д) Динамический диапазон преобразователя
Преобразователи частоты: особенности определение шумовой температуры.
В силу способности смесителя преобразовывать на промежуточную частоту шумы их разных полос приема определение его эквивалентной шумовой температуры отличается от принятого для простого линейного четырехполюсника.
Эквивалентную однополосную шумовую температуру смесителя Тшэ i для некоторой полосы i определим как абсолютную температуру сопротивления R(i), при которой Pвых0=2Рвнут. Определение предполагает, что, повышая абсолютную температуру сопротивления R(i), мы добавляем в полосе i тепловые шумы этого внешнего для смесителя сопротивления.
Преобразователи частоты: шумы гетеродина, перечислите способы их подавления.
Сигнал реальных гетеродинов представляет векторную сумму гармонического и шумового напряжений. Вектор шумового напряжения произвольно ориентированный на фазовой плоскости может быть разложен на две компоненты: параллельную и ортогональную сигнальному вектору. Составляющая шумового напряжения, параллельная вектору гармонического напряжения, создает флуктуации амплитуды гетеродина и амплитуды сигнала, преобразованного на промежуточную частоту. Эти амплитудные шумы гетеродина после усиления в УПЧ и амплитудного детектирования создают дополнительный шум на выходе приемника.
Подавление шумов гетеродина:
а) постановкой на вход фильтра;
б) увеличением промежуточной частоты;
в) применением балансных смесителей.
Преобразователь частоты как многополюсник, особенности определение шумовой температуры многополюсника.
См. вопрос 50.
Резонансный усилительный каскада, его резонансное усиление, АЧХ.
Избирательные усилители обеспечивают необходимые высокочастотное усиление и частотную избирательность приемника.
Рассмотрим резонансное усиление одного каскада.
.
Причины, вызывающие неустойчивость (возбуждение) резонансного каскада.
Перечислите возможные методы повышения устойчивости резонансного каскада.
Причина введения трансформаторной или автотрансформаторной связи между резонансными каскадами.
а) для согласования;
б) для устойчивой работы;
в) если узкая полоса;
г) для согласования по шуму.
Основные типы избирательных усилителей (сосредоточенная и распределенная избирательности).
а) с одноконтурными каскадами настроенные на две и три частоты.
б) с двухконтурными полосовыми фильтрами
Что происходит с полосой резонансного усилителя при увеличении числа его каскадов.
Полоса сужается.
Формирование радиояркостного контраста наблюдаемого объекта.
При формировании радиояркостного контраста следует учитывать и частотные свойства атмосферы, определяемые поглощением радиоволн газами и водяными парами
Каким телам свойственно собственное излучение?
Нагретым и шероховатым телам.
У каких тел преобладает отраженное излучение?
У металлический и гладких.
Радиометры: назначение.
Нужны для приема сигналов очень маленькой амплитуды.
Радиометры: возможные пути реализации.
Радиометры: возможные пути повышения реальной чувствительностью
Флуктуационную чувствительность Тmin определяют из условия:
Р=Т = Рш , т.е. 4(kТПэКр)2 = 8k2Tc02Пэ Пэ Кр,
Тmin
= Tc0