- •1. Передатчики и приёмники
- •1.1. Назначение, состав и структурные схемы радиопередатчиков. Основные параметры радиопередатчиков. Физические процессы в радиопередающих устройствах.
- •1.2. Назначение радиоприёмника, его основные параметры. Физические процессы, состав и функциональные схемы радиоприемников.
- •Диапазон рабочих частот
- •1.3. Гетеродинный и супергетеродинный радиоприемники. Их сравнение.
- •1.4. Обеспечение избирательности приемника по соседнему каналу.
- •1.5. Обеспечение избирательности приемника по зеркальному каналу.
- •1.6. Автоматическая подстройка частоты гетеродина в приемнике.
- •1.7. Система автоматической регулировки усиления в приемниках.
- •2. Теоретические сведения
- •2.1. Активные элементы в каскадах приемопередатчиков. Определение понятия «активный элемент». Эквивалентные схемы биполярных и полевых транзисторов. Характеристики и основные параметры транзисторов.
- •2.3. Квадратурное представление радиосигнала.
- •3. Усилители мощности
- •3.1. Усилители мощности. Состав усилителя, назначение элементов. Основные характеристики и параметры усилителя.
- •3.4. Характеристики и параметры усилителя мощности, определяющие его нелинейные свойства.
- •3.6. Цепи питания и смещения (фиксированного и автоматического) биполярных и полевых транзисторов в усилителях мощности.
- •3.7. Согласование сопротивлений. Назначение входной и выходной согласующих цепей усилителя мощности. Определение входного импеданса нелинейного элемента.
- •3.10. Транзисторный умножитель частоты, электрическая схема, механизм работы, особенности режима работы транзистора
- •4. Автогенераторы
- •4.1. Состав автогенератора. Механизм работы транзисторных автогенераторов. Классические схемы автогенераторов: схема Колпитца и схема Клаппа.
- •4.2. Квазилинейная теория транзисторных автогенераторов. Условия, необходимые для возбуждения и устойчивого существования колебаний в автогенераторе.
- •4.3. Долговременная стабильность частоты колебаний в автогенераторе. Дестабилизирующие факторы. Три условия, необходимые для получения высокостабильных колебаний.
- •4.4. Кварцевые автогенераторы. Кварцевые резонаторы. Причины образования резонансных частот. Механические гармоники.
- •4.5. Генератор, управляемый напряжением (гун) при помощи варикапа. Механизм работы. Электрические схемы.
- •4.6. Фазовый шум в автогенераторах. Спектр мощности шумящего автогенератора. Единицы измерения фазового шума.
1. Передатчики и приёмники
1.1. Назначение, состав и структурные схемы радиопередатчиков. Основные параметры радиопередатчиков. Физические процессы в радиопередающих устройствах.
В передатчике имеется:
Высокостабильный высокочастотный генератор, называемый генератором несущей частоты.
Модулятор, в котором под действием видеосигнала изменяется один из параметров высокочастотных колебаний – амплитуда, частота или фаза.
Устройства обработки видеосигнала.
Каскады усиления мощности колебаний.
Множители и делители частоты.
Сумматоры и делители мощности.
Вентили и др. устройства.
Основное назначение передатчика, таким образом, следующее:
- генерация высокочастотных электромагнитных колебаний,
- модуляция их синхронно с передаваемым сообщением, т.е. преобразование видеосигнала в радиосигнал.
Основные параметры радиопередатчиков
При проектирование передатчиков задаются следующие параметры.
1. Диапазон рабочих частот
2. Долговременная относительная нестабильность частот
где ∆fmax – максимальное отклонение рабочей частоты от номинального.
3. Выходная мощность передатчика .
4. Промышленный КПД , где P0 - мощность,
потребляемая передатчиком от источников питания.
5. Коэффициент внеполосных излучений , дБ, где
Рвн – излучение передающей антенны вне рабочей полосы.
6. Кроме того, нужно знать параметры модулирующих видеосигналов:
1) диапазон частот Fmin – Fmax,
2) коэффициент модуляции,
3) коэффициент гармоник.
1.2. Назначение радиоприёмника, его основные параметры. Физические процессы, состав и функциональные схемы радиоприемников.
Основное назначение приемника – выделить сигнал из помех, а полезную
информацию – из сигнала.
Основные параметры радиоприемников:
Диапазон рабочих частот
Коэффициент шума N, который определяет соотношение сигнал/шум в приёмнике.
Чувствительность – способность принимать слабые сигналы. Количественно чувствительность определяется минимальной мощностью или минимальной амплитудой напряжения на входе приёмника (или минимальной напряженностью эл. поля в антенне).
Избирательность – способность приёмника выделять полезный сигнал из других сигналов, наведённых в приёмной антенне. Количественно избирательность выражается в децибелах отношением мощности колебаний, принятых на частоте, отстраненной от частоты сигнала fc на некоторое значение ∆f, к мощности, принятой на частоте сигнала: . Часто строят кривую избирательности:
Динамический диапазон. где Pmax,Pmin – максимальная и минимальная мощность на входе приемника.
Состав В радиоприемнике, кроме усилителей, определяющих чувствительность, Фильтров, обеспечивающих избирательность, имеются и другие устройства. Прежде всего, понижающие преобразователи частоты (down converter), гетеродины, демодуляторы , декодеры и другие.
1.3. Гетеродинный и супергетеродинный радиоприемники. Их сравнение.
Гетеродин - миниатюрный генератор электрических колебаний, который применяется для преобразования частот сигнала в супергетеродинных радиоприёмниках, приемниках прямого преобразования. Гетеродин генерирует слабые электрические колебания. Его роль состоит в том, чтобы преобразовать сигнальные частоты.
Супергетеродинный радиоприёмник (супергетеродин) — один из типов радиоприёмников, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированной промежуточной частоты (ПЧ) с последующим её усилением.
Рис. 1.8. Функциональная схема супергетеродинного приемника
На промежуточной частоте можно осуществить большее усиление и более качественную фильтрацию.
Преимущества:
Высокая чувствительность. Супергетеродин позволяет получить большее усиление по сравнению с приёмником прямого усиления.
Высокая избирательность, обусловленная фильтрацией сигнала в канале ПЧ.
Возможность принимать сигналы с модуляцией любого вида.
Недостатки:
Наличие зеркального канала приёма – второй входной частоты, дающей такую же разность с частотой гетеродина, что и рабочая частота. Сигнал, передаваемый на этой частоте, может проходить через фильтры ПЧ вместе с рабочим сигналом. (отфильтровать зеркальный канал приёма на низкой частоте достаточно сложно.)
П.С. Что такое “гетеродинный приёмник” я вообще в душе не чаю… такого нет ни в лекциях ни в интернете, сравнивают лишь приёмники прямого усиления и супергетеродинные. Кому попался этот вопрос: сожалею, скорчите умное лицо, расскажите определения и не показывайте страха, думаю прокатит.