Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 275

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Увеличение длительности импульсов дает возможность уменьшить 2Af приемника, то есть улучшить чувствитель­ ность его. Это приводит к увеличению дальности действия Р Л С . Но такая станция в большей степени подвержена воз­ действию помех со стороны передатчиков помех противника.

При импульсном режиме работы в большинстве случаев применяют анодную модуляцию. Импульсный модулятор в этом случае вырабатывает мощные видеоимпульсы высокого напряжения, используемые в качестве напряжения анодного питания генераторных ламп. Во время действия модулирую­ щего видеоимпульса генератор вырабатывает радиоимпуль­ сы, форма и длительность которых соответствуют форме и длительности видеоимпульса (см. главу I).

Д . Типовая схема анодной модуляции шумовым напряже­ нием магнетронного генератора

В специальных передатчиках, применяемых для создания непрерывных шумовых помех с целью подавления Р Л С про­ тивника, в качестве модулирующего напряжения используют генераторы шумов. В таких устройствах схема модуляции служит для генерирования высокочастотных колебаний, ам­ плитуда которых изменяется по закону шумов.

Рассмотрим устройство и работу такой схемы (рис. 4.56). С о с т а в и н а з н а ч е н и е э л е м е н т о в с х е м ы .

1)М — магнетрон, перестраиваемый по частоте;

2)источник анодного питания служит для подачи посто­ янного напряжения в анодную цепь магнетрона, достаточного для его генерирования (Еа= 5— 18 кв);

3)модулятор — возбуждает шумовые колебания, мощность которых должна быть достаточной для осуществления ампли­

тудной анодной модуляции магнетрона (имср= 500-^600 в );

4) Трі — накальный трансформатор магнетрона. Напря­ жение накала — единицы вольт;

5)Д рі, Ср — элементы параллельного питания магнетрон­ ного генератора;

6)К — переключатель для подами шумовых сигналов на катод магнетрона (модулирующего напряжения).

П р и н ц и п р а б о т ы

При подаче постоянного напряжения от источника анод­ ного напряжения и напряжения накала на магнетрон (при

222

г

— I1L

.il.lt -

 

 

г

 

Fmui j"о Ртах

У

 

 

 

Рис. 4. 5С. Анодная. модуляция шумовым напряжением:

 

а — структурная схема;

б, в ■— временные

диаграммы на­

 

пряжений; г — частотный спектр.

выключенном ключе К) последний генерирует синусоидальные колебания с частотой f0 (рис. 4. 56 в, участок 0—tj).

Величина Е а выбрана не оптимальной, то есть при измене­ нии Е а амплитуда высокочастотных колебаний может увели­ чиваться и уменьшаться.

При замыкании ключа К (рис. 4. 56а) от генератора шу­ ма через усилитель мощности подается модулирующее шумо­ вое напряжение, которое изменяет амплитуду высокочастот-

223


ных колебаний по закону шумового напряжения иш (рис. 4. 56). Источник шумов должен обеспечить необходи­ мую ширину спектра (для передатчиков прицельных помех— несколько М гц, для заградительных — значительно больше), необходимый уровень спектральной плоскости (максимально возможный) и оптимальную структуру шумов. При этом ре­ зультирующее напряжение на аноде будет меняться по зако­ ну напряжения шумов (иш):

Ua = Еа "Ь иш.

Под воздействием этого напряжения изменяется режим рабо­ ты магнетронного генератора, что влечет за собой изменение в определенных пределах амплитуды и частоты модулирован­ ных колебаний, то есть модуляция будет амплитудно-час­ тотной.

После прекращения подачи модулирующего шумового на­ пряжения (иш) генератор вырабатывает только колебания несущей частоты (f0).

Так как частотный спектр шумового напряжения практи­ чески очень широк, широким будет и спектр модулированных колебаний (рис. 4. 56г).

Ширину эффективного спектра радиосигналов устанавли­ вают подбором спектра шумового напряжения на выходе модулятора. Он должен быть для прицельных помех не мень­ ше ширины спектра подавляемых сигналов Р Л С .

Г л а в а V

Р А Д И О П Р И Е М Н Ы Е У С Т Р О Й С Т В А

§5.1. Назначение и качественные показатели радиоприемных устройств

А. Общие сведения

Ра д и о п р и е м н о е устройство предназначено для улав­ ливания, преобразования, усиления и использования энергии

радиоволн.

Всякое радиоприемное устройство состоит из трех основ­ ных элементов: приемной антенны, радиоприемника и око­ нечного прибора (рис. 5. 1).

Рис. 5. 1. Структурная схема приемного устройства.

Антенна улавливает энергию электромагнитных волн и преобразует ее в энергию высокой частоты.

Радиоприемник выделяет нужные нам полезные сигналы, преобразует и усиливает их до величины, необходимой для нормальной работы оконечного прибора.

В качестве оконечных приборов используют телефоны, громкоговорители, пишущие или буквопечатающие аппара­ ты, электронно-лучевые трубки и другие устройства.

Наша страна является родиной техники радиоприема. Первое в мире радиоприемное устройство было создано А . С. Поповым и продемонстрировано 7 мая 1895 г. Оно со­ держало все три основных элемента, характерных для совре­ менных радиоприемных устройств. До 1915 г. основным сред­ ством приема сигналов радиостанций были детекторные при­ емники. Применение электронных ламп в приемниках дало

в З а к а з 101

225


возможность резко улучшить все качественные показатели радиоприемных устройств.

Решающий шаг в совершенствовании радиоприемных ус­ тройств сделан в связи с появлением в 1950— 1955 гг. доста­ точно эффективных полупроводниковых диодов, триодов и тетродов. В современных радиоприемных устройствах для улучшения качественных показателей применяются параметри­ ческие и квантовые усилители.

Б. Классификация радиоприемных устройств

П о р о д у р а б о т ы :

а) радиотелеграфные, б) радиотелефонные, в) телевизионные,

г) радиолокационные, д) радионавигационные, е) радиоразведки и др.

П о х а р а к т е р у м о д у л я ц и и п р и н и м а е м ы х с и г н а л о в :

а)

приемники для приема сигналов

с амплитудной модуля­

б)

цией,

с частотной модуляцией,

 

»

 

в)

»

с импульсной модуляцией.

волн:

а)

 

П о д и а п а з о н у

длинноволновые,

 

б)

средневолновые,

 

в)

коротковолновые,

 

г)

ультракоротковолновые.

 

а)

 

П о о с о б е н н о с т я м с х е м ы :

приемники прямого усиления,

 

б)

супергетеродинные,

 

в)

регенеративные,

. j

г)

сверхрегенеративные и др.

226


В. П а р а м е т р ы р а д и о п р и е м н ы х у с т р о й с т в

Всякий приемник имеет определенные параметры (ка­ чественные показатели), по которым можно судить о возмож­ ностях его использования.

К основным параметрам относятся: !) чувствительность,

2)избирательность,

3)полоса пропускания,

4)диапазон волн,

5) выходная мощность (РЕых) или выходное напряжение

( и вых),

6)качество воспроизведения,

7)устойчивость работы.

Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь есть способность приемника при­ нимать слабые сигналы, которые обеспечивают на выходе приемника заданную мощность или напряжение, что необхо­ димо для нормальной работы его оконечного прибора.

Количественно чувствительность измеряется минимальной величиной э. д. с. сигнала (в микровольтах) или мощностью сигнала (в ваттах) на входе приемника, при которых на вы­ ходе приемника выделяется заданная мощность или напря­ жение. Чем меньше э. д. с. (мощность), тем выше чувстви­ тельность радиоприемника. Например, чувствительность ра­ диоприемника второго класса Ес.Мин = 200 мкв, а радиоприем­ ника первого класса — Ес.мин = 50 мкв, то есть выше чувстви­ тельности первого в четыре раза. Н а волнах короче 20 м при определении чувствительности приемника необходимо учиты­ вать собственные шумы приемника. Высокая чувствитель­ ность может быть получена только при условии, когда уро­ вень собственных шумов на выходе приемника будет в не­ сколько раз ниже уровня сигнала. Для оценки чувствительнос­ ти приемника с учетом влияния помех внутреннего происхож­ дения введено понятие р е а л ь н о й чувствительности, то есть минимальной э. д. с. в антенне, обеспечивающей нормальную мощность на выходе приемника и определенное превышение уровня сигнала над уровнем собственных шумов

Приемники сантиметрового диапазона Р Л С имеют чувст­ вительность порядка ІО-14 вт, а метрового диапазона — 1— 3 мкв. Величину чувствительности приемников, кроме ее измерения в абсолютном значении (микровольтах, микроват-

8*

227


тах), часто определяют в логарифмическом сравнении с неко­ торой величиной, принятой за условный опорный (нулевой) уровень (Р0). За условный опорный уровень обычно прини­ мают мощность в 1 мет или 10 мквт. Тогда реальную чув­ ствительность приемника в децибелах находят по формуле

 

 

N =

10 lg

*

 

 

д б ,

 

(5-1)

 

 

PcDM—

 

 

 

 

где Рс.мин — абсолютная

 

0

 

 

реальной

чувстви­

величина

 

 

тельности приемника;

 

 

измерительно­

 

Р 0 — опорный

уровень

мощности

 

 

го генератора;

 

 

 

 

приемника в

 

N — реальная

чувствительность

 

 

децибелах по отношению к условному

 

Пример.

опорному уровню мощности.

 

 

Рсмин = 2- К Н 2вг.

Величина

реальной

чувствительности

Тогда

в

децибелах

 

относительно

уровня

Ро в 1

мет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то есть реальная чувствительность приемника выше одного милливатта в 500-ІО6 раз, или на 87 дб. Чем больше число отрицательных децибел, тем выше реальная чувствительность приемника.

Величину шумов на выходе приемника определяют по коэффициенту шума.

К о э ф ф и ц и е н т о м ш у м а называется число, показы­ вающее, во сколько раз отношение мощности сигнала к мощ­

ности шума на выходе приемника

меньше, чем

на входе:

где Р ш -вх

и

Р щ - в ы х— соответственно

мощность

(5-2)

сигналов на

Р с -в х

 

Р с -вы х

 

 

 

и

входе и выходе приемника;

 

 

— мощность шума на входе и выходе

 

 

приемника.

 

 

Коэффициент шума приемника определяется его входной цепью и двумя-тремя первыми каскадами, так как после

228