Гоноровский И.С. Основы радиотехники (2-е издание, 1957) (1095421), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Телеграфный обмен на линиях Москва — Хабаровск, Москва — Ташкент и других впутреш.'их и международных лиш>ях большой прог яжешюсти осущестьляешя ючительно в коротковолновом диапазоне. Короткие волны е для морской и авиационной радионавигации, ,спяются также дл га лей радиотехники, как телевидение Появление таких от ас казалось возможным благодаря освоению уль- че- >,„о отковолновых диапазонов. Здесь имеет место удачное соч- Р,п, )> " ов. ПРименение очень высокой частоты излУчесоответственно расширить и полосу частот переда- позволяет мо б , так как >словия передачи и усиления сигналов ,емого соо щения, так а >е оп„еделяются, в основном, относительной адноаппаратуре сигнала. Особенности же распространения укв иной спектра сигнал .
и , идимости) почти полностью исключщот и еделах прямой в кажепия сигнала из-за интерференции волн, распространяющихся искажения сигнала из.за о азным путям. б ' ., что на укв регулярный прием возможен То оостоятельство, что н только в пределах п только в р лах прямой видимости является, конечно, сущест- венным ограничением. Для увеличения дальности связи на укв ,в и имепяют высоко поднятые антенны.
Последние десяти- летия характ :теризуются развитием так называемых рад р и кв чнпии предста ля а ющнх собой цепочку приемо-передающ х у здиостанций, распол ожениых вдоль линии связи через несколько , ет ов, Подобные линии позволяют осуществлять десятков километров, многоканальную св з, с ю связь, а также обмен телевизионными програмпое ас- мами между п унктами, удаленными на весьма значительное р.- Из приведенного выше краткого обзора видно, что развитие радиотехники характеризуется непрерывным распшрением испольдиапазонов в сторону все более высоких частот и расширением спектров передаваемых сигналов. Возникла так называемая техника сверхвысоких частот (свч) и импульсная техника.
но отметить, что, начиная со дня изобретеместе с тем можн ния радио , . оп А. С. Поповым и до настоящего времени, центральной проблемой радиотехники была и остается про лема ор с помехами радиосвязи. Зта проблема вклю > число других проблем, охватывающих все разделы радиотехники: генерирование мощных колебаний, выбор волн, обеспечивакщих благоприятные условия распространения, использование антенн 'щправлепного действия, выбор способа управления колебаниями для передачи сигналов, построение схемы приемника н др.
5 ВЗ. Основные радиотехнические процессы Обийщ замечания. В радиотехнике приходится иметь дело с разнообразными формами превращения электрической энергии. При этом используются процессы, основанные на различных физических явлениях и принципах. Некоторые нз этих процессов явля>ется обязательными для любого радиотехнического тракта, независимо от его назначения, а также от характера передаваемых сигналов.
Перечислим этн фундаментальные процессы н попутно отметим нх основные черты, придерживаясь представленной на рнс. 1.5 обобщенной блок-схемы радиопередающего и радноприемного устройства, Генерация высоквчастотнв>х колебаний. Современнь>й высокочастотный генератор состоит из слсду>ощих трех элементов; источника энергии (генератора постоянного тока, сети переменного тока с выпрямителем, батареи н т. д.), электронного прибора (триода, тетрада, магнетрона, клнстрона и т, д.) н колебательной системы, В генераторе сверхвысоких частот электронный прибор и колеба>ельная система обычно представляют собой одно неразРывное целое. В >к ппп ( пню пппп > > ! > 1 1 ! Епепппвюйюпппге>яюпйюйп пепел>пс>ппппп нпйпесюп сип>м (еп аеп все а>пю лпвювпюпппп июгпюйпвп Рао. !.Э Высокочастотный генератор часто называют э л е к т р о и н ы и генератором.
Подобный генератор можно рассматривать как ус-' тройство, преобразующее энергию пита>ощего тока (напряжения) в эпергшо быстроперемешш|х токов, протекающих в колебатель-. ной системе генератора. В зависимости от назначения мощности высокочастотных гене- раторов изменяются в пределах от долей ватта Ло сотен н тысяч киловатт, Основными характерно>нками высокочастотного генератора явлшотся: ллнна волны; мо>пност>п отдача (коз ,'официант (йелезного.
действия); стабнлыюсть частоты генерируемых колебаний; лиара-' зопность, т, е. возможность быстрой перестройки генератора С ОДНОП !>Ябочси частоты >ВОЛНЫ) На Другую. ,)гас>с>вленссе колебиниялси ~л>одйляция). Процесс модуляцш> заключается в изменении одного (или нескольких) параметр>а> высокочастотного колебания по закону изменения передаваемого сигнала.
В зависимости от изменяемом> параметра (амплитуды, частоты или фазы колебания) разлн >ают трн основных вида мо- луляции; амцлнгулну>о, частотну>о и фезову>о. стоты модулнрп ующего сигнала, как правило, малы по сравнению ной частотой („несущей частотой") управляемого колебания. из параметров высокочастотного колебания в>енение одного из п и ет последнее гарм оиического характера, придавая ему более лишае и ю стРУктуРУ. При этом в спектре модулированного коле- слож У от я возникают часго сготы, являющиеся комбинациями из часто бани гнала и исходной частоты высокочастотного ли ующего сигнал М поэтому считать, что процесс модуляции сбаниЯ.
Ожно по ансформацией (преобразованием) частотного провождается транс .пектра колебания. сне для осуществления и ения модуляции используются различные при- емы, чаще всего осн ованные на изменении потенциалов электродов ламп, входящих в схему радиопередающего устройства, Процесс модуляции и модуляционное устройство характеризу- ются следующими о сновными данными: степенью соответствия между законом из . менения управляемого параметра (амплитуда, частота, >Раза> и мо л , ф ) модулирующим сигналом; отдачей высокочастотора,в режиме работы, обеспечивающем осуществле- ного генерато„ , ято а н ние модуля ции; соотношением между мощностью модул ' р мощностью управляемого генератора. слабых сигналов в»риетинике.
Лнтенна приемника юсиление с с улавливает ничтожную дол>о энергии, излучаемой антенн " р- латчика. В зависимости от расстояния между передающей и принзл чения антенн емной станциями, от степени направленности н у н условий распространения радиоволн мощность на входе прн— >о ->4 вт На вы емиика измеряется величинами порядка !в холе же приемника для надежной индикации сигнала требуется мощность порядка единиц ватт и более. Отсюда видно, что уси- ление в приемнике должно достигать 1О" ь10тп по мощности или !0поо 10' по напряжению. В современных приемниках уверенная регистрация сигнала обеспечивается прн напряжениях на входе порядка микровольта.
Осуществление столь сложной задачи оказывается возможным благодаря достижениям современной электроники. Большую роль играют также специальные методы построения схем приемников, обеспечивающие болыпое усвленне при сохранении устойчивости Р~б~ты приемника. К таким методам относится преобразование йюннжение) частоты колебания в тракте приемника, осуществляе- мое так, что сохран е. Ся руктура передаваемого сигнал . Процесс преобразования частоты, помимо приемной техники, ш"Роно применяется в различных радиотехнических и радиоизме- Рительных устройствах.
Проблема усиления в приемнике пе отделима от проблемь> вы е 'деленна сигнала на фоне гюмех. нз основных показателей приемника является поэтому нзб "Ра™ность, пол которой подрг>зчмевается способность прнвь>делить полезныс сигналы из совокупности посторонних д йствнй (помех), отличающихся по частоте от сигнала. гон.
с Гооороооооа >7 Частотная избирательность осуществляется с помогцыо резо. пансных колебательных систем. В д ыдглвние сигнала из высокочастотного колвбания (дгтектрова ие). Детектирование является процессом, обратным по отпон ), т е -тишению к модуляции. В результате детектирования должно быть выделено электрическое напряжение (ток), изменякнцееся во времени по закону передаваемого сигнала, т, е.
по закону, по которому изменяется один нз параметров (амплитуда, частота и или ф а) модулированного колебания, действующего па входе детектора. Как и при модуляции, разлишют трн вида детектирования; амплитудное, частотное и фазовое. Детектор, как правило, включается на выходе приемника н, следовательно, к нему подводится модулированное колебание, уже усиленное предыдущими ступенями приемника.
Поэтому перед детектором не ставится задача усиления сигналов. Основное требование к детектору — это по,, возможности точное воспроизведение формы сигнала. По, мимо перечисленных процессов, так или иначе связанных,' с преобразованием частотных спектров, в радиотехнических устройствах широчайшее применение находит процесс усиления колебаний без трансформации частоты, осуществляемый в различных ,' усилителях. К таким усилителям Относятся: „низкочастотные" усилители управляющих сигналов, используемые для усиления сигналов перед подачей на модулятор передатчика, а также на выходе приемника (после детектиро-, вания); усилители коротких импульсов, применяемые в телевизионно ', и радиолокационной технике, а также в импульсных системах Радиосвязи; высокочастотные усилители больших амплитуд применяем ~е в раднопередающнх устройствах; высокочастотные усилители малых амплитуд, применяемые в радиоприемпых устройствах и измерительных схемах, Помимо перечисленных процессов, присущих, как уже отмечалось, любой радиотехнической линии, в ряде специальных случаев широко применяются многие другие процессы: умнож(Кие и деление частоты, генерация коротких импульсов, различные виды импульсной модуляции и др.
Некоторые, наиболее существенные из перечисленных процессов рассматриваются в соответствующих главах данной книги. й Еч. Линейные и нелинейные системы Перечисленные в предыдущем параграфе радиотехнические процессы и преобразования осуществляются с помощью сочетания большого числа линейных н нелинейных элементов. 18 м элементам относятся элементы колебательных линейным э ки индуктивности, копденсзторы, отрезки линий тем (катушки в), сопротивления, воздушные трансформаторы и друо тюводов со раметры которых не зависят от величины токов гие детали, па и напряжений. йным элемевтам радиотехнических устройств отионелинейным сятся электронны опиые и ионные, а также полупроводниковые приборы, ~ которых зависят от велнчяпы протекающих через при- на аметры кот нли от величины действующих па пих напряжений.