1. Разложение косинусоидального импульса и выбор угла отсечки.

2. Коэффициент полезного действия генераторов с внешним возбуждением.

3. Режимы работы генераторов с внешним возбуждением.

4. Энергетические характеристики ГВВ в недонапряженном режиме.

5. Энергетические характеристики ГВВ в перенапряженном режиме.

6. Типовые схемы ГВВ с ОЭ и с ОБ.

7. Узкополосные цепи согласования.

8. Широкополосные цепи согласования.

9. Адаптивное согласование генераторов с нагрузкой.

10.Трехточечные автогенераторы.

11. Умножение частоты, умножители на варакторах.

12. СВЧ генераторы на ЛПД и диодах Гана

13. Интерполяционная схема возбудителя частоты.

14. Двухуровневый синтезатор частоты.

15. Синтезатор частоты с вычитанием ошибки.

16. Метод активного синтеза сетки частот.

17. Частотный ресурс, обозначение диапазонов и радиоизлучений.

18. Методы сложения мощностей.

19. Синфазные мостовые схемы.

20. Квадратурные мостовые схемы.

21. Амплитудная модуляция смещением.

22. Коллекторная амплитудная модуляция.

23. Фильтровой способ однополосной модуляции.

24. Фазокомпенсационный способ однополосной модуляции.

25. Прямой и косвенный методы частотной модуляции.

26. Дискретизация и квантование сигналов.

27. Кодирование сигналов ИКМ - коды AMI, HDB-3 и др.

28. Помехоустойчивое кодирование.

29. АИМ 1-2, ФИМ 1-2.

30.Фазовая телеграфия и ОФТ.

31. Частотная манипуляция с минимальным сдвигом - ЧММС.

32. BPSK,QPSK,O-QPSK.

33. QAM– многоуровневая квадратурная амплитудная модуляция.

34. Формирование группового сигнала. Уплотнение каналов. Множественный доступ.

35. Беспроводной доступ. Стандарты DECT,Bluetooth,ZigBee,Wi-Fi,Wi-Max.

36. Модуляция прямым расширением спектра.

37. Псевдослучайная перестройка радиочастоты – модуляция ППРЧ.

38. Компромиссы в радиосвязи. Предел Шеннона.

39. Основы сотовой связи.

40. Системы радиорелейной и спутниковой связи.

41. Цифровое радиовещание и телевидение.

42. Основы криптографии.

1. Разложение косинусоидального импульса и выбор угла отсечки.

В мощных усилителях высокой частоты часто используют ре­жим отсечки сигналов. При этом спектр выходного сигнала обога­щается и каскады усиления (не идеально воспроизводящие входные сигналы) стали называть генераторами с внешним возбуждением (ГВВ). Режим работы с отсечкой части сигнала, как будет показано ниже, энергетически выгоден. Для оценки его свойств было предложено провести анализ поведения усилительных каскадов при подаче на вход усеченных косинусоидальных сигналов.

Включение транзисторов по схеме с общим эмиттером обеспечивает максимальное усиление по мощности, т.к. коэффициент усиления по мощности PМ в этом случае определяется произведением коэффициентов усиления по напряжению и по току

Аналитически описал усеченные косинусоидальные импульсы тока Аксель Иванович Берг в 1927 г. Для таких импульсов он получил выражение, связывающее ток активного эле­мента с углами отсечки и и амплитудой, вида

Импульсы выходного тока активных элементов, работающих в перенапряженном режиме

С ростом номера гармоники ее амплитуда убывает, как и оптимальный угол отсечки. Анализ зависимостей, приведенных на рисунке, позволяет сделать вывод, что оптимальные углы отсечки, обеспечиваю­щие максимум тока нужной гармоники в нагрузке, определяются правилом:

Зависимость коэффициентов Берга от угла отсечки

2. Коэффициент полезного действия генераторов с внешним возбуждением.

Потребляемая от источника питания мощность определяется как

где Ек -напряжение питания цепи коллектора.

Определяя КПД как отношение полезной мощности к потраченной, находим важное для инженерной практики выражение

где коэффициент использования коллекторного

напряжения

С точки зрения получения максимальной выходной мощности и высокого КПД более выгоден критический или слабоперенапряженный режимы.

Зависимость КПД ГВВ от величины сопротивления нагрузки

Анализ нагрузочных характеристик позволяет сделать важные выводы:

• критический режим работы каскадов усиления оптимален по уровню выходной мощности, при удовлетворительной величине рассеиваемой на транзисторе мощности и при КПД, близком к максимуму;

• при расстроенной нагрузке (Rн0) ГВВ может оказаться в тяжелом тепловом режиме, что, кроме неудобств в эксплуатации, требует настраивать каскады при пониженныхЕко иUвх;

• максимальный КПД ГВВ имеет в слабо перенапряженном режиме, однако экстремум плавный.

3. Режимы работы генераторов с внешним возбуждением.

Динамические характеристики позволяют опреде­лить режим работы каскада с учетом реальной нагрузки и выбран­ных питающих напряжений. Различают следующие ре­жимы работы транзисторов в схемах ГВВ:

• режим “А”;

• недонапряженный;

• критический;

• перенапряженный (слабо и сильно);

• буферный;

• ключевой.

Буферный режим характерен использованием только начального участка прямой АБ (А1Б1). При этом транзистор имеет малые входные токи и соответственно высокое входное сопротивление, что и позволяет использовать такой режим в разделительных каскадах.

Режим работы А Недонапряженный

перенапряженный

В инженерной практике для различных задач применяют практически все режимы работы, несмотря на их конкретные недостатки. Наиболее привлекателен критический режим работы транзисторов в ГВВ, так как при нем максимально используется линейный участок динамической характеристики и усеченный сигнал на вы­ходе имеет максимальную амплитуду при минимальных искажениях.

4. Энергетические характеристики ГВВ в недонапряженном режиме.

Недонапряженный

4. Энергетические характеристики ГВВ в перенапряженном режиме.

перенапряженный

4. Типовые схемы ГВВ с ОЭ и с ОБ.

Включение активных элементов по сземе с ОЭ и ОБ

4. Узкополосные цепи согласования.

В качестве узкополосных трансформаторов сопротивлений часто используют звенья Г, П и реже Т типов. Звенья типа Т используют редко, поскольку они содержат две индуктивности, добротность которых из-за потерь на излучение значительно ниже добротности конденсаторов.

Коэффициент трансформации сопротивлений одного звена вида Г, П или Т может достигать величины К_R=100, но в целях сохранения высоких фильтрующих способностей звена рекомендуется, чтобы коэффициент не превышал значение 10.

Простейшие звенья цепей согласования

Цепь согласования с трансформацией сопротивлений вK_R=K_R1K_R2 раз

Расчет элементов простейших ЦС очень прост. Например, для Г-образной ЦС, при R2>R1 расчетные формулы имеют вид:

Для П и Т-образных ЦС расчетные выражения будут:

Следует отдельно обговорить необходимость использования узкополосных ЦС при работе транзистора с частотами:

На частотах выше 50 МГц удобно применять индуктивности в виде напыленных на диэлектрическую подложку дорожек . Следует помнить, что медная дорожка толщиной 50 мкм и шириной 0,5 мм выдерживает ток менее 1 А. Из этого условия и выбирается ширина печатного проводника W. Индуктивность печатного проводника зависит от его длиныlи определяется по формуле:

4. Широкополосные цепи согласования.

Широкополосные цепи согласования необходимы при усилении широкобазовых сигналов, активно применяющихся при цифровой передаче информации и в телевидении. Если ЦС включена между источником сигнала с внутренним сопротивлением R Г и нагрузкой с сопротивлениемRН , то в широком диапазоне частот нейтрализовать реактивности ГВВ и нагрузки полностью не удается и возможна схема без нейтрализации выходной емкости генератора сигналаCГ или без нейтрализации индуктивности нагрузкиLН

Схемы включения широкополосных цепей согласования

Фано вывел формулы, связывающие максимальную полосу частот с мерой рассогласования |Г|

Лестничный фильтр

Входная проводимость лестничного фильтра описывается выражением, величина которого зависит от количества звеньев в фильтре, и расчет таких фильтров достаточно сложен

виды