МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

«УТВЕРЖДАЮ»

Начальник военной кафедры МИРЭА

В. Введенский

«_____»_______________2011 г.

Военно–специальная подготовка

(ВУС 141100, ВУС 541100)

Дисциплина ВСП.01

«Основы авиационной техники»

(программа издания 2003 года)

Раздел 1. Основы построения объектов подавления авиационных средств радиоэлектронной борьбы

Тема 3

Радиоприемные устройства

Материал лекции

Рассмотрено на заседании цикла

Протокол №_____________________

От “______”_______________2011 г.

Москва 2011 г.

Занятие 3.1 «Принципы построения радиоприемных устройств»

Цель: изучить основные параметры радиоприёмных устройств; изучить принципы построения и работы приемников, выполненных по простейшим схемам.

Учебные вопросы:

1. Основные параметры радиоприемных устройств.

2. Основные структурные схемы и принцип работы радиоприемных устройств.

3. Особенности построения и области применения радиоприёмных устройств в авиационных РЭС.

1. Основные параметры радиоприемных устройств

Радиоприемные устройства предназначены для приема высокочастотных электромагнитных колебаний и извлечения из них полезной информации.

Радиоприемное устройство (радиоприемник) состоит (рис. 1) из антенны, линии передачи и приемника – устройства обработки сигналов.

Рис. 1. Составные части радиоприёмного устройства

В приемнике осуществляются селекция сигналов по частоте, их усиление и преобразование к виду, не­обходимому для работы выходных устройств.

Современные радиоприемные устройства могут быть перестраиваемыми в широком диапазоне частот или иметь фиксированную на­стройку на одну или несколько несущих частот.

Основные пара­метры приемников: диапазон рабочих частот, чувствительность, избирательность, коэффициент усиления, коэффициент шума.

Диапазоном рабочих частот называется диапазон возможных частот настройки приемника. Он определяется назна­чением РЭС и характеризуется коэффициентом перекрытия диа­пазона , который определяется отношением максимальной часто­ты к минимальной .

Чувствительность приемника — называется его способно­сть обеспечивать прием слабых полезных радиосигналов. Она оценивается минимальной мощностью радиосигнала, необходимой для получения номинальной мощности сигнала на выходе приемника при заданном соотношении сигнал/шум.

Чувствительность обозначается символом и вы­ражается в милливаттах (милливольтах) или в децибелах.

Чувствительность совре­менных приемников находится в пределах Вт. Она ограничивается внутренними шумами, а также внешними поме­хами, наводимыми в антенне. Основную роль играют шумы пер­вых каскадов, поскольку они усиливаются в большей степени.

Избирательность, или селективность, приемника - его способность выделить полезный сигнал из множества других сиг­налов и помех, принятых антенной.

Избира­тельность обеспечивается использованием различий полезного и мешающих сигналов по поляризации, частоте, амплитуде, фазе, длительности и др. В тех случаях, когда спектры полезных и мешающих сигналов не перекрываются, применяется частотная из­бирательность, реализуемая с помощью резонансных контуров и систем.

Избирательность определяется формой амплитудно-частот­ной характеристики (АЧХ) линейной части приемника (каскады до детектора).

АЧХ представляет собой зависимость модуля частотной характеристики от частоты:

, (1)

где: - фазово-частотная характеристика.

Максимум АЧХ соответствует настройке приемника на часто­ту . АЧХ в нормированном виде (рис. 2) задается урав­нением .

Рис. 2. Амплитудно-частотная характеристика ли­нейной части приемника

Диапазон частот, в пределах которого величина превышает уровень (-3 дБ), назы­вается полосой пропускания приемника.

Полосу про­пускания приемника можно определить и на другом уровне. Ши­рина полосы пропускания , где и - верхняя и нижняя граничные частоты, которые находятся из уравнения:

.

АЧХ приемника оценивает его избирательность по частоте, то есть способность выделять из множества сигналов полезный сигнал с данной частотой f_c.

Коэффициент усиления приемника К_ус или К_прм – это как правило максимальное значение АЧХ, то есть значение АЧХ при условии, что приемник настроен на частоту входного полезного сигнала ( ).

Эффективность функционирования приемника при отсутствии внешних мешающих воздействий в существенной степени опреде­ляется уровнем его внутренних (собственных) шумов. Их нали­чие снижает отношение сигнал/шум на выходе линейной части приемника по сравнению с отношением сигнал/шум на его вхо­де. Источниками шума в приемнике являются резисторы, электронные и полупроводниковые приборы.

При этом основную роль играют шумы входных цепей приемника, так как они усиливают­ся его последующими каскадами. Мощность внутренних шумов приемника определяется выражением

(2)

где: Дж/К - постоянная Больцмана;

T - темпера­тура в Кельвинах;

- полоса пропускания прием­ника, в пределах которой усиливаются шумы;

- коэффициент шума (шум-фактор).

Коэффициент шума показывает, во сколько раз возрастает отношение мощностей шума и сигнала на выходе линейной части приемника по сравнению с аналогичным отношением на входе.

Для уменьшения уровня внутренних шумов в первых каскадах приемника применяют малошумящие усилители (параметрические, ЛБВ и др.).