Файл: Радиоприемные устройства учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 257

Скачиваний: 0

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

следования в области ядерной физики, при проведении которых не­ обходимы быстродействующие регистрирующие устройства, приборы для измерения очень малых промежутков времени, генераторы весьма коротких импульсов и ряд других электронных приборов и устройств.

Применение радиоэлектронных приборов и устройств, генерирую­ щих, усиливающих и преобразующих наносекундные импульсы, весьма разнообразно. Их используют для изучения переходных процессов в ферритах, сегнетоэлектриках и полупроводниковых приборах, в ско­ ростных осциллографах. Эта аппаратура необходима и для широкопо­ лосных волноводных линий связи с кодовой импульсной модуляцией.

По сравнению с обычными мультивибраторами, в которых крутизна фронта нарастания колебаний не превышает 108 В/с, в системах наносекундных импульсов крутизна фронта примерно равна 1013—1014 В/с. В частности, применение нелинейных индуктивностей дает возможность получать импульсы длительностью менее 10~10 с, амплитудами до 50 кВ

икрутизной фронта до 1014 В/с и выше.

Вдальнейшем, развивая технику сверхкоротких импульсов, следу­ ет совершенствовать существующее методы и схемы, а также создавать

новые электронные приборы, новые схемы и методы формирования и приема этих импульсов.

Весьма важна проблема дальнейшего совершенствования проекти­ рования и технологии производства радиоприемных устройств, их узлов и деталей и, в частности, проблема автоматизации их проек­ тирования и 'производства. Для разрешения этих проблем нужно со­ вершенствовать технологию производства полупроводниковых при­ боров, миниатюрных и сверхминиатюрных конструкций деталей и узлов, печатных схем, автоматизации сборки и контроля качества и т. д. Необходимо также изыскивать принципиально новые виды технологи­ ческих процессов и использовать современные методы автоматизации проектирования.

Для успешного разрешения перечисленных основных проблем тех­ ники радиоприема необходимо использовать имеющиеся и будущие достижения в самых разнообразных областях современной радиолектроники, математики, физики твердого тела, химии, технологии, метал­ лургии, биологии, кибернетики, теории информации, автоматики и телемеханики и многих других наук и областей техники.

В наши дни различные, часто даже весьма отдаленные области на­ уки и техники, взаимодействуют друг с другом, образуют новые науки и новые области техники. Ярким примером в этом отношении являет­ ся радиоэлектроника, возникшая на основе радиотехники. Другим характерным примером служит радиоастрономия, появившаяся в ре­ зультате взаимодействия древнейшей науки — астрономии и молодой науки — радиоэлектроники. Электронные математические машины — этот результат взаимодействия математики и электроники.

Не подлежит сомнению, что проблема телевизионной передачи почти на всей поверхности земного шара будет успешно разрешена в неда­ леком будущем при помощи искусственных спутников Земли, содержа­ щих трансляционные телевизионные станции. Что касается более от­ даленного будущего, то развитие радиоэлетроники позволит разрешить

554


труднейшую проблему установления контакта с разумными существа­ ми других миров, что, в свою очередь, послужит исходным пунктом для развития новых наук и новых практических применений, о значе­ нии которых для жизни человечества сейчас даже трудно судить.

Радиоэлектронные устройства и системы обладают рядом замеча­ тельных свойств; чрезвычайно малой инерцпоностью и поэтому весь­ ма высокой скоростью работы; исключительно высокой стабиль­ ностью, возможностью использования огромного количества первичных элементов, соединенных между собой чрезвычайно сложными струк­ турными связями; потенциальной возможностью уменьшения размеров первичных элементов до размеров порядка молекулярных. Сочетание этих свойств дает практически неограниченные возможности создавать радиоэлектронные машины и системы, обладающие качествами, в корне отличными от качеств современных машин и систем. В этом направ­ лении перед учеными, инженерами и конструкторами открывается

необозримое поле деятельности. В создании

принципиально

новых

по своим качествам радиоэлектронных систем

большую роль

будут

играть достижения кибернетики, теории информации и кодирования, теории автоматического регулирования, теории автоматов.

Радиоволны, как известно, не являются единственными мате­ риальными носителями для передачи информации на большие расстоя­ ния. ^Современной науке известно немало других материальных носи­ телей, в значительной мере уже используемых в наши дни. Среди них — инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые лучи, рентгеновские и гамма-излучения, многочисленные элементарные частицы и поля и т. д. Подобно тому, как изобретатель радио А. С. Попов поставил на службу человечеству радиоволны, так несомненно и не в таком уже далеком будущем будут широко использованы для передачи информации на большие расстояния как известные в настоящее время материальные носители, так и те, которые будут открыты позже.

Радиоэлектроника — молодая быстро развивающаяся наука.

ВСССР ей уделяется огромное внимание. Коммунистическая партия

иСоветское правительство оказывают всемерное содействие развитию радиотехники и электроники. Несомненно, что трудные проблемы и задачи радиоэлектроники вообще и техники радиоприема в частности будут успешно разрешены усилиями огромной армии ученых, инжене­ ров, техников, рабочих и радиолюбителей. Разрешение этих проблем

идальнейшее развитие техники радиоприема явятся ценным вкладом

советских радистов в осуществление величественных планов постро­ ения коммунистического общества.


 

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

Стр,

Предисловие . . .

 

 

3

 

1. Общая характеристика радиоприемных устройств

 

1.1 Обобщенная структурная схема радиоприемного устройства . . .

5

1.2.

Приемники прямого

усиления .................................................................

7

1.3.

Супергетеродинные

приемники.....................................................................

П

1.4.Частотные диапазоны. Сигналы. Помехи......................................................

14

1.5.

Чувствительность

приемников.......................................................................

16

1.6.

Избирательность

радиоприемника ..........................................................

21

1.7. Общие технические требования крадиоприемным устройствам..

25

1.8.

Помехоустойчивость

радиоприемника.......................................................

29

С п и с о к л и т е р а т у р ы ....................................................................................

31

2.Входные цепи

2.1.Общие сведения о входных цепях. . ......................................................32

2.2.

Схемы входных цепей.................................................................................

'5

2.3.

Анализ входной цепи при настроенной ан тен н е .................................

40

2.4. Анализ входной цепи при ненастроенной антенне................................

52

2.5.

Шумовые свойства антенно-фидерной системы .........................................

57

С п и с о к л и т е р а т у р ы ...................................................................................

G0

 

3. Усилители радиочастоты

 

3.1.

Общие сведения.................................................................................................

61

3.2.

Схемы каскадов усилителей радиочастоты.................................................

67

3.3. Параметры усилительных приборов и обобщенная

эквивалентная

 

схема каскада ..................................................................................

71

3.4.

Шум усилительных приборов и ' их обобщенная

эквивалентная

 

шумовая схема ..............................................................................................

80

3.5.

Коэффициент шума каскада..........................................................................

83

3.6.

Каскады с общим катодом, общим истоком, общим эмиттером . . 87

3.7.Обратная связь в резонансных усилителях. Устойчивый коэффициент усиления усилителей с общим катодом, общим истоком, общим

3.8.

эмиттером............................................................................................................

92

Каскады с общей сеткой, общим затвором, общей б а з о й ....................

97

3.9.

Устойчивый коэффициент усиления каскадов с общей сеткой,

101

3.10

общим затвором, общей базой ....................................................................

Избирательность усилителя..........................................................................

102

3.11.

Каскодные схемы УРЧ ...................................................................................

103

3.12. Нелинейные явления в усилителях радиочастоты.........................

105

С п и с о к л и т е р а т у р ы ................................................................................

111

 

4.

Малошумящие усилители

 

4.1.

Общая характеристика малошумящих усилителей..............................

111

4.2.

Параметрические

усилители.........................................................................

114

 

Баланс мощностей

в цепях ППУ и режимы их р а б о т ы ......................

121

 

Основные электрические характеристики регенеративных

ППУ 125

553


 

 

 

 

С т р .

 

Шумовые

свойства регенеративных П П У ................................................

129

4.3.

Конструктивные варианты параметрических усилители!......................

133

Усилители

на туннельных

диодах............................................................

137

 

Основные характеристики и режим работы диода ...............................

137

 

Схемы и конструкции усилителей............................................................

140

4.4.

Основные

электрические характеристики усилителен.........................

142

Квантовые

усилители.....................................................................................

 

151

 

Принцип действия квантовых усилителей и некоторые свойства

151

 

квантовых

систем............................................................................................

усилителей

 

Устройство

парамагнитных

155

С п и с о к л и т е р а т у р ы ........................................

158

 

5.

Усилители промежуточной частоты

 

5.1.

Общие сведения....................................................................................

159

5.2.

Усилители промежуточной частоты с одиночными контурами, на­

163

 

строенными на

одну частоту........................................................................

5.3.Усилители промежуточной частоты с одиночными попарно расстроен­

 

ными контурами...............................................................................................

169

5.4. Усилители

промежуточной частоты с одиночными контурами, на­

176

5.5.

строенными

на три частоты..........................................................................

Усилители

промежуточной частоты с двумя связанными контурами

179

5.6.

в каждом каскаде......................

Усилители промежуточной частоты со смешанной схемой....................

182

5.7.

Усилители промежуточной частоты с минимальным коэффициентом

183

5.8.

ш у м а ..................

 

Каскад с кабельной нагрузкой....................................................................

184

5.9. Усилители

промежуточной частоты с фильтрами сосредоточенной

186

 

избирательности...............................................................................................

5.10. Устойчивость работы усилителен промежуточной частоты . . . .

192

5.11.

Сравнение различных схем усилителей промежуточной частоты

194

5.12.

Низкочастотный эквивалент усилителя высокой частоты . . . .

196

С п и с о к л и т е р а т у р ы ..........................

197

 

6.

Переходные процессы в резонансных усилителях

С.1. Общие

сведения

о переходных процессах

в резонансных усилите­

6.2.

лях ....................................................................................................................

 

 

расчет переходных процессов в

198

Приближенный

избирательных

6.3.

системах................................................................................................................

 

 

 

 

199

Переходная характеристика усилителей с одиночными настроенными

 

в резонанс контурам и ..................................................................................

помехи через

 

206

6.4. Прохождение

импульсной

усилитель с одиночными

 

настроенными

в резонанс

контурами........................................

 

. 209

6.5.Переходные характеристики усилителей с одиночными попарно расстроенными контурами и двухконтурными полосовыми филь­

6.6.

трами ...............................................................................................................

 

210

Переходная характеристика усилителя, резонансная

частота ко­

6.7.

торого отличается от частоты

входного сигнала .................................

214

Прохождение радиоимпульсов

через избирательные

усилители 217

С п и с о к л и т е р а т у р ы ...............................................................................

 

221

7. Преобразователи частоты

7.1.

Общие сведения................................................................................

222

7.2.

Основы теории преобразования частоты . . . - ........................

228

7.3.

Коэффициент

передачи, входная и выходная проводимости

пре-

 

образователя

ч а с т о т ы ...................................................................

233

557


 

 

 

 

 

 

 

Стр

7 . 4 .

Ч а с т о т н а я

х а р а к т е р и с т и к а

п р е о б р а з о в а т е л я ч а с т о т ы . .

. . . .

234

7 . 5 . С о б с т в е н н ы й ш у м л а м п о в ы х и т р а н з и с т о р н ы х п р е о б р а з о в а т е л е й

 

 

ч а с т о т ы .

К о э ф ф и ц и е н т ш

у м а .................................................................

 

 

23G

7 . 6 . С в и с т ы в п р е о б р а з о в а т е л я х ...........................................................................................................

 

 

2 3 8

7 . 7 . В ы б о р п р о м е ж у т о ч н о й ч а с т о т ы

.................................................................................................

 

2 4 0

7 . 8 .

Д в о й н о е п р е о б р а з о в а н и е

ч а с т о т ы ..........................................................................................

 

241

7 . 9 . П р е о б р а з о в а т е л и ч а с т о т ы н а п е н т о д е и т р и о д е в с х е м а х с о б щ и м

 

 

к а т о д о м н н а п о л е в о м т р а н з и с т о р е .......................................................................................

 

2 4 2

7 . 1 0 .

Д в у . х с е т о ч н ы е п р е о б р а з о в а т е л и

ч а с т о т ы .........................................................................

 

251

7 . 1 1 .

Т р а н з и с т о р н ы е п р е о б р а з о в а т е л и

ч а с т о т ы ............................

 

254

7 . 1 2 . С о п р я ж е н и е н а с т р о е к к о н т у р о в с и г н а л а и г е т е р о д и н а .................................

 

2 5 7

7 . 1 3 .

Д и о д н ы е

п р е о б р а з о в а т е л и

ч а с т о т ы ........................................................................................

 

262

7 . 1 4 .

Г е т е р о д и н .............................................................................................................................................................

 

 

 

 

271

С п и с о к л и т е р а т у р ы ................................................................................

 

 

........................................

 

2 72

 

 

 

 

8.

Амплитудные детекторы

 

 

8 . 1 . О б щ и е с в е д е н и я ...........................................................................................................................................

 

 

 

 

2 7 3

8 . 2 . П р и н ц и п д е й с т в и я д е т е к т о р а н е п р е р ы в н ы х г а р м о н и ч е с к и х с и г н а ­

 

 

л о в ...............................................................................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

2 7 4

8 . 3 . Э л е к т р и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и д е т е к т о р а .....................................................................

 

2 7 7

8 . 4 . О б щ а я

 

т е о р и я д е т е к т и р о в а н и я

 

н е п р е р ы в н ы х г а р м о н и ч е с к и х с и г -

 

 

л о в

.........................................................................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

2 7 9

8 . 5 .

Д е т е к т и р о в а н и е с л а б о г о с и г н а л а п а л а м п о в о м д и о д е . .

. . . . .

2 8 3

8 . 6 . Д е т е к т и р о в а н и е с и л ь н о г о н е м о д у л и р о в а н н о г о с и г н а л а н а л а м п о ­

 

 

в о м д и о д е ...............................................................................................................

 

 

 

 

 

2 8 5

8 . 7 . Д е т е к т и р о в а н и е с и л ь н о г о м о д у л и р о в а н н о г о с и г н а л а н а л а м п о в о м

 

 

д и о д е

....................................................

 

 

 

 

 

 

2 9 2

8 . 8 . О с о б е н н о с т и

д е т е к т и р о в а н и я

н а

п о л у п р о в о д н и к о в ы х

п р и б о р а х . .

2 9 9

8 . 9 . Р а б о т а д е т е к т о р а п р и в о з д е й с т в и и д в у х к о л е б а н и й ............................................

 

3 0 9

8 . 1 0 . С и н х р о н н ы й д е т е к т о р ...........................................................................................................................

 

 

 

3 1 3

8 . 1 1 . О с о б е н н о с т и д е т е к т и р о в а н и я и м п у л ь с н ы х с и г н а л о в ..........................................

 

3 1 5

С п и

с о к

л

и т е

р а т у

р ы .......................................................................................................................

 

 

 

319

9. Частотные и фазовые детекторы

 

9 . 1 . О б щ и е с в е д е н и я о ч а с т о т н ы х д е т е к т о р а х ..................................................................

3 1 9

9 . 2 . Ч а с т о т н ы е д е т е к т о р ы ..............................................................................................................................

321

9 . 3 . О с о б е н н о с т ь р а б о т ы ч а с т о т н ы х д е т е к т о р о в в и м п у л ь с н о м р е ж и м е 3 3 3

9 . 4 . А м п л и т у д н ы е о г р а н и ч и т е л и ............................................................................................................

3 3 5

9 . 5 .

О б щ и е с в е д е н и я о ф а з о в ы х д е т е к т о р а х ..........................................................................

3 3 9

9 . 6 .

Б а л а н с н ы е ф а з о в ы е д е т е к т о р ы ....................................................................................................

341

С п и с о к

л и т е р а т у р ы .....................................................................................................................

3 4 5

 

10.

Ручная и автоматическая регулировка в приемниках

 

1 0 .1 О б щ и е с в е д е н и я о р у ч н о й

и а в т о м а т и ч е с к о й р е г у л и р о в к е .........................

3 4 6

1 0 . 2 . М е т о д ы н а с т р о й к и п р и е м н и к о в ...................................................................................................

3 4 8

1 0 . 3 .

М е т о д ы р е г у л и р о в к и

у с и л е н и я ...................................................................................................

354

1 0 . 4 . А в т о м а т и ч е с к а я р е г у л и р о в к а ч а с т о т ы .................................................................................

3 58

 

С и с т е м ы а в т о м а т и ч е с к о й п о д с т р о й к и ч а с т о т ы ...........................................................

3 6 0

 

А н а л и з у р а в н е н и я

с и с т е м ы

А П Ч п р и н е п р е р ы в н ы х с и г н а л а х .

. 363

 

Р а з н о в и д н о с т и с и с т е м А П Ч ..........................................................................................................

3 7 0

1 0 . 5 . А в т о м а т и ч е с к а я р е г у л и р о в к а у с и л е н и я .........................................

3 7 3

 

У р а в н е н и я , о п и с ы в а ю щ и е п р о ц е с с ы в с и с т е м е А Р У ..........................................

3 7 7

 

Р а з н о в и д н о с т и с и с т е м А Р У ........................................................................................................

3 8 4

С п и

с о к

л и т е р а т

у

р ы ............................................

 

386

5 5 8