4.3.2. Усилитель на туннельном диоде.
В современной аппаратуре связи УТД нашли широкое применение благодаря простоте, высокой надежности, малым габаритам и массе, а также небольшому потреблению мощности питания.
Туннельные диоды изготавливают из полупроводников с большим содержанием примесей. Благодаря высокой концентрации примесей запирающий слой на переходе утончается до 10-6 см . При подаче на такой тонкий p-n-переход даже малого постоянного напряжения напряженность электрического поля в переходе достигает значительных величин (до 105 В/см).
Большая напряженность поля и малая толщина перехода создают условия для преодоления электронами энергетического барьера. При этом электрон как бы исчезает с одной стороны потенциального барьера и почти мгновенно появляется по другую сторону от него. Описанное явление называется туннельным эффектом.
Усиление СВЧ колебаний с помощью УТД основано на использовании падающего участка с отрицательным сопротивлением его вольт-амперной характеристики (рис.32).
рис. 32
Наличие такого участка позволяет на базе туннельного диода выполнять СВЧ усилители, генераторы, преобразователи. УТД могут быть проходного типа, балансные и отрицательного типа. Последние получили наибольшее распространение.
4.3.3. Транзисторные мшу.
В настоящее время транзисторные МШУ активно вытесняют другие типы усилителей в диапазоне от 5 ГГц.
Это обусловлено рядом преимуществ:
хорошая развязка входа и выхода;
стабильность усиления;
широкая полоса усиления;
возможность исполнения по гибридно-интегральной технологии;
высокая надежность;
низкое энергопотребление;
малое напряжение питания;
приемлемый коэффициент шума.
Усилители, реализованные на биполярных и полевых СВЧ транзисторах, позволяют обеспечить усиление до 30 дБ, Тш=100...400К.
Транзисторные МШУ активно используются во входных устройствах приемников СВЧ сигналов.
Глава V Каналы и системы связи.
5.1. Общие понятия о каналах и системах связи.
Управление войсками и оружием невозможно без передачи из одного пункта в другой различных сообщений, содержащих определенную информацию. Всякое сообщение для передачи преобразуется в электрический сигнал, который представляет собой изменение напряжения или тока и отражает каким-либо образом содержание передаваемой информации.
Преобразование сообщений в сигнал производится передающим устройством. Обратное преобразование электрического сигнала в сообщение осуществляется приемным устройством. От передающего до приемного устройства сигнал проходит среду распространения.
По характеру передаваемых сообщений можно выделить следующие виды связи:
телефонная;
телеграфная;
передача данных;
факсимильная;
визиотелефонная;
фельдъегерьско-почтовая;
сигнальная.
В зависимости от среды распространения и применяемых технических средств различают по родам:
электропроводная связь;
радиосвязь, к ней относятся:
радиорелейная связь;
радиосвязь;
тропосферная связь;
космическая связь;
метеорная связь.
оптоэлектронная связь;
гидроакустическая связь;
связь подвижными средствами.
По своей структуре сообщения и электрические сигналы делятся на непрерывные (аналоговые) и дискретные.
Непрерывным называют сообщение, представляющее собой непрерывную функцию с бесконечным множеством значений.
Дискретным называют сообщение, характеризующееся конечным числом значений функции за определенный промежуток времени.
Соответственно, дискретный (цифровой) и аналоговый электрические сигналы имеют форму (рис.33).
рис. 33
Система связи представлена рисунком 34.
рис. 34
Все сообщения передаются по каналам передачи.
Каналом передачи называется совокупность средств связи и среды распространения, обеспечивающие передачу сигналов электросвязи между узлами связи в определенной полосе частот или с определенной скоростью передачи.
В зависимости от используемых технических средств и вида сообщений сигналы делятся на:
аналоговые;
цифровые.
Для увеличения пропускной способности системы связи применяют многоканальные системы передачи. В этом случае каждое сообщение следует по своему каналу. Схема многоканальной системы связи представлена на рис.35.
рис. 35
В передающем устройстве сигналы всех каналов объединяются , образуя групповой спектр (сигнал) , в приемном слова разделяются и преобразуются в сообщение.
В настоящее время для объединения (разделения) каналов используют следующие методы:
Метод частотного разделения каналов (ЧРК);
Метод временного разделения каналов (ВРК);
Метод кодового разделения каналов (КРК).