Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы (3-е изд., 1977) (1151959), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Подобные линии позволяют осуществлять многоканальную связь, а также обмен телевизионными программами между пунктами, удаленными на весьма значительное расстояние. Все шире применяются на практике миллиметровые и более короткие волны. Из приведенного краткого обзора видно,что развитие радиотехники характеризуется непрерывным расширением используемых волновых диапазонов. Из курса физики известно, что эффективное излучение электРомагнитной энергии можно осуществить лишь при условии, что геометрические размеры излучающей системы соизмеримы с длиной волны.
В связи с этим применение мириаметровых волн затРуднено. Напротив, использование световых волн позволяет получить малогабаритные излучатели с чрезвычайно высокой направ- ленностью и огромной концентрацией энергии в луче. Так, например, луч, посланный с Земли, образует на поверхности Луны пятно диаметром всего лишь в несколько сотен метров.
Однако применение световых волн для передачи сообщений связано с трудностями модуляции, приема, с влиянием погодных условий т. д. За последнее время намечается ряд перспективных направлений в радиосвязи, которые, по-видимому, позволят избежать недостатков, связанных с особенностями распространения волн уже освоенных диапазонов. К числу этих направлений следует отнести использование метеорных следов (отражение от участков с повышенной ионизацией, образующихся при вхождении метеоров в верхние слои атмосферы), использование поверхности Луны в качестве пассивного отражателя радиоволн, ретрансляцию сигналов с помощью искусственных спутников Земли. Последнее направление является особо важным и перспективным для связи, радио- и телевизионного вещания.
Можно предполагать, что подобные методы приведут к возможности осуществления связи, сочетающей в себе преимущества, присущие различным диапазонам. Ьз. ОСНОВНЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Из предыдущего видно, сколь разнообразным преобразованиям подвергается сигнал в процессе передачи по каналу связи. Некоторые из этих процессов являются обязательными для большинства радиотехнических систем независимо от их назначения, а также от характера передаваемых сообщений.
Перечислим эти фундаментальные процессы и попутно отметим их основные черты применительно к обобщенной схеме радиотехнического канала, представленной на рис. 1.1. Преобразование исходного сообщения в электрический сигнал и кодирование. При передаче речи и музыки такое преобразование осуществляется с помощью микрофона, при передаче изображений (телевидение) — с помощью передающих трубок (например, суперортикона). При передачеписьменногосообщения (радиотелеграфпя) сначала осуществляют нодирование, заключающееся в том, что каждая буква текста заменяется комбинацией стандартных символов (иапример, точек, тире и пауз в коде Морзе), которые затем преобразуют в стандартные электрические сигналы (например, нм.
пульсы разной длительности или разной полярности). Следует отметить, что схема на рис. 1.1 соответствует случаю, когда информация вводится «в началез канала связи, т. е. непосредственно в передатчике. Несколько иначе обстоит дело, например, в радиолокационном канале, где информация о цели (дальность, высота, скорость и т. д.) вводится в результате отражения радиоволны от цели в свободном пространстве. Генерация высокочастотных колебаний. Высокочастотный генератор является источником колебаний несущей частоты.
В зависи- ти от назначения радиоканала связи мощность колебаний изме„„тся от тысячных долей ватта до миллионов ватт. Естественно, что конструктивные формы и размеры этих генераторов различны— простейшего малогабаритного элемента до грандиозного технического соорунсепия. Основными характеристиками высокочасготного генератора являются частота и диапазонность (возможность быстрой перестройки с одной рабочей частоты на другую), мощность и коэффици- '1 Лллггаагл ге4йь' кГегягагсеЛ усБе'асгюс.эгле глуе ' ( ~ егелееа агеееллллгй, аглеечгйа т, гт Ег Ккгсгл Рпс. ! Д.
Раппа геаапасскпй капал сааак. ент полезного действия. Особенно важное значение имеет стабильность частоты колебаний. Радиотехника в этом отношении нахо. дится в исключительном положении. Условия распространения радиоволн и широкий спектр частот сигналов диктуют применение очень высоких несущих частот. Условия же обработки сигналов иа фоне помех и необходимость ослабления взаимных помех между различными радиоканалами заставляют добиваться максимально возможного уменьшения абсолютных изменений частоты.
Это пРиводит к чрезвычайно жестким требованиям к оланосилсельнаг1 стабильности частоты. Управление колебаниями (модуляция). Процесс модуляции заключается в изменении одного или нескольких параметров высокочастотного колебания по закону передаваемого сообщения. Частоты модулирующего сигнала, как правило, малы по сравнению с несущей частотой генератора, для осуществления модуляции используются различные приемы, обычно основанные на изменении 11отенциала электродов электронных приборов, входящих в схему Радиопередакацего устройства. Основная характеристика процесса модуляции — степень соответствия между изменением параметра высокочастотного колебания и модулирующим сигналом. Усиление слабых сигналов в приемнике. Антенна приемника у~заливает ничтожную дол~о энергии, излучаемой антенной передат"ИКа.
1» ЗаВИСИМОСтИ От раССтаяНИя МЕжду ПЕрЕдаЮщЕЙ И ПрИЕМНОй станциями, от ями, от степени направленности излучения антенн и условий распространения радиоволн мощность на входе приемнина 10-м ... 1Π—" Вт. На выходе же приемника для надежной регистрации сигнала требуется мощность порядка милливатт, единиц ватт и более. Отсюда видно, что усиление в приемнике должно достигать 10' ... 10ы по мощности или 1О' ... 10' по напряжению. В современных приемниках уверенная регистрация сигнала обеспечивается при напряжениях на входе порядка микровольта., Решение этой сложной задачи оказывается возможным благодаря достижениям современной электроники.
Большую роль играют также специальные методы построения схем приемников, обеспечивающие большое усиление при сохранении устойчивости работы приемника. К таким методам относится преобразование (понижение) частоты колебания в тракте приемника, осуществляемое так, что при этом сохраняется структура передаваемого сигнала (в схеме на рис. 1.1 процесс преобразования частоты не обозначен). Помимо приемных устройств, процесс преобразования частоты широко используется в различных радиотехнических и радиоизмерительиых устройствах.
Проблема усиления в приемнике неотделима от проблемы выделения сигнала на фоне помех. Поэтому одним из основных параметров приемника является избирательность, под которой подразумевается способность выделять полезные сигналы из совокупности сигнала и посторонних воздействий (помех), отличающихся от сигнала частотой. Частотная избирательность осуществляется с помощью резонансных колебательных цепей. Выделение сообщения нз высокочастотного колебания (детектирование и декодирование), Цетектирование является процессом, обратным по отношению к модуляции.
В результате детектирования должно быть получено напряжение (ток), изменяющееся во времени так же, как изменяется один из параметров (амплитуда, частота или фаза) модулированного колебания. Иными словами, должно быть восстановлено передаваемое сообщение. Детектор, как правило, включается на выходе приемника, следовательно, к нему подводится модулированное колебание, уже усиленное предыдущими ступенями приемника.
Основное требование к детектору— точное воспроизведение формы сигнала. После детектирования осуществляется декодирование сигнала, т. е. процесс, обратный кодированию. В ряде радиотехнических каналов кодирование и декодирование не используются.' Помимо перечисленных процессов, так или иначе связанных с преобразованием частотных спектров, в радиотехнических устройствах широкое применение находит усиление колебаний без трансформации частоты, осуществляемое в различных усилителях.
К таким усилителям относятся: — низкочастотные усилители управляющих сигналов, используемые перед модулятором передатчика, а также на выходе приемника; — усилители коротких импульсов, применяемые в телевизионной и радиолокационной технике, а также в импульсных системах радиосвязи; — высокочастотные усилители болыпой мощности, используемые в радиопередающих устройствах; — высокочастотные усилители слабых сигналов, применяемые в радиоприемных н измерительных устрсйствах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
