Билет №8

Радиопередающие устройства с преобразованием и без преобразования частоты. Особенности функциональных схем и основные параметры.

См. Билет 7 вопрос 2

Основная и дополнительная частотная селекция в радиотрактах приёмников и передатчиков. Принцип выбора промежуточных частот.

Частотная селекция основана на том, что спектр сигнала ограничен, а спектр ИП практически бесконечен. Чем у́ же полоса пропускания радиотракта, тем меньше максимальное значение ИП, однако длительность помехи при этом возрастает. Площадь помехи сохраняется. Различие в частотных спектрах позволяет, используя частотно-селективные цепи отделять сигнал от помехи. При сравнительно широком спектре помехи по отношению к спектру сигнала, частотная селекция позволяет, выделяя полезный сигнал, уменьшать мощность помехи

Основная селекция осуществляется уже в тракте первой промежуточной частоты приемника за счет применения кварцевых либо монолитных фильтров сосредоточенной селекции.

Билет №9

Частотно-избирательные цепи радиопередающих устройств. Назначение, виды и основные параметры.

Частотно-избирательными цепями называются определённые соединения пассивных элементов, характеристики которых зависят от частоты воздействующих на них напряжений и токов. Такие цепи в разных вариантах находят широкое применение в радиотехнических устройствах и включают в себя, в обязательном порядке, элементы L и C, реактивные сопротивления которых изменяются от частоты внешнего источника сигнала. Эта особенность подобных соединений позволяет пропускать через них колебания с одними и задерживать колебания с другими частотами, т.е. обеспечивать, так называемую, их фильтрацию. Кроме того, избирательность может использоваться для формирования сигналов, отличающихся по форме от сигнала внешнего воздействия, например, с помощью простейших подключений RC и RL соединений, называемых интегрирующими и дифференцирующими цепями.

В большинстве случаев электрический фильтр представляет собой частотно-избирательное устройство. Следовательно, он пропускает сигналы определенных частот и задерживает или ослабляет сигналы других частот. Наиболее общими типами частотно-избирательных фильтров являются фильтры нижних частот (которые пропускают низкие частоты и задерживают высокие частоты), фильтры верхних частот (которые пропускают высокие частоты и задерживают низкие частоты), полосно-пропускающие фильтры (которые пропускают полосу частот и задерживают те частоты, которые расположены выше и ниже этой полосы) и полосно-заграждающие фильтры (которые задерживают полосу частот и пропускают частоты, расположенные выше и ниже этой полосы).

Чувствительность радиоприемных устройств. Коэффициент шума, единицы измерения. Методы измерения коэффициентов шума.

Одним из важнейших показателей качества тракта приема является чувствительность приемника. Она характеризует способность приемника принимать слабые сигналы. Чувствительность приемника определяется как минимальный уровень входного сигнала устройства, необходимый для обеспечения требуемого качества полученной информации. Чувствительность приемника определяется коэффициентом его усиления К_УС. Приемник должен обеспечивать усиление даже самых слабых входных сигналов до выходного уровня, необходимого для нормального функционирования устройства, однако, на входе приемника действуют помехи и шумы, которые также усиливаются в приемнике и могут ухудшать качество его функционирования. Кроме того, на выходе приемника появляются его усиленные внутренние шумы. Чем меньше внутренние шумы, тем лучше качество приемника, тем выше чувствительность приемника.

Реальная чувствительность приемника равна э.д.с. (или номинальной мощности) сигнала в антенне, при которой напряжение (мощность) сигнала на выходе приемника превышает напряжение (мощность) помех в заданное число раз.

Предельная чувствительность приемника равна э.д.с. или номинальной мощности Р_АП сигнала в антенне, при которой на выходе его линейной части (т. е. на входе детектора), мощность сигнала равна мощности внутреннего шума. Предельную чувствительность приемника можно также характеризовать коэффициентом шума N₀, равным отношению мощности шумов, создаваемых на выходе линейной части приемника эквивалентом антенны и линейной частью, к мощности шумов, создаваемых только эквивалентом антенны.

Коэффициент шума - это числовая характеристика радиоприёмника, показывающая, насколько ухудшается его чувствительность к входному сигналу под действием собственных шумов. Измеряют его с помощью эталонных генераторов шума или генераторов стандартных синусоидальных сигналов, фиксируя, во сколько раз увеличивается полная мощность выходного сигнала приёмника при подаче на вход калибровочного сигнала Р_ген по сравнению с выходной мощностью при отсутствии сигнала Р_ген. Коэффициент шума (NF) - это фактор шума, выраженный в децибелах: NF = 10*log (F).

Наиболее широко используется метод измерения, который получил название метода Y-фактора или горячего/холодного источника.

Метод Y-фактора использует калиброванный источник шума, который состоит из специально разработанного шумового диода, который может быть включён или выключен, и следующего за ним аттенюатора для обеспечения хорошего согласования по выходу. Когда диод находится в выключенном состоянии (то есть, ток смещения отсутствует), источник шума представляет согласованную нагрузку. Когда к диоду прикладывается напряжение обратного смещения, он переходит в состояние лавинного пробоя, в результате чего формируется электрический широкополосный шум, который добавляется к шуму, формируемому согласованной нагрузкой. Этот уровень дополнительного шума определяется как “избыточный коэффициент шума”. С использованием источника шума проводятся два измерения мощности шума на выходе ИУ, а также определяется отношение результатов этих двух измерений, которое называется Y-фактором и используется для вычисления коэффициента шума.

Второй метод измерения коэффициента шума - метод холодного источника. Он основывается на использовании одной “холодной” согласованной нагрузки на входе и независимого измерения коэффициента передачи.

Билет №10

Способы увеличения выходной мощности радиопередатчиков. Каскадирование усилителей мощности. Способы каскадирования.

Усилитель представляет собой в общем случае последовательность каскадов усиления (бывают и однокаскадные усилители), соединенных между собой прямыми связями. В большинстве усилителей, кроме прямых, присутствуют и обратные связи. Отрицательные обратные связи позволяют улучшить стабильность работы усилителя и уменьшить частотные и нелинейные искажения сигнала. В некоторых случаях обратные связи включают термозависимые элементы (термисторы, позисторы) — для температурной стабилизации усилителя или частотнозависимые элементы — для выравнивания частотной характеристики. Некоторые усилители (обычно УВЧ радиоприёмных и радиопередающих устройств) оснащены системами автоматической регулировки усиления (АРУ) или автоматической регулировки мощности (АРМ). Эти системы позволяют поддерживать приблизительно постоянный средний уровень выходного сигнала при изменениях уровня входного сигнала. Между каскадами усилителя, а также в его входных и выходных цепях, могут включаться аттенюаторы или потенциометры — для регулировки усиления, фильтры — для формирования заданной частотной характеристики и различные функциональные устройства — нелинейные и др

Каскад усиления — ступень усилителя, содержащая один или несколько усилительных элементов. В качестве усилительных элементов обычно используются электронные лампы или транзисторы (биполярные, полевые), а в некоторых случаях могут применяться и двухполюсники.

Назначение, области применения и основные параметры радиоприемных устройств.

Радиоприемник - это устройство, предназначенное для преобразования принятых радиосигналов в сообщение с допустимой потерей информации. В состав любого радиоприемного устройства входят приемная антенна, радиоприемник и оконечная аппаратура.

Радиоприемник выполняет три основные функции:

1. Выделение полезного сигнала из суммы напряжений, наводимых на его входе как полезным сигналом, так и помехами;

2. Преобразование принимаемого сигнала в первичный электрический сигнал;

3. Усиление принимаемого сигнала.

К основным характеристикам радиоприемников относятся:

1. Диапазон рабочих частот;

2. Виды принимаемых сигналов;

3. Чувствительность;

4. Избирательность;

5. Частотная точность;

6. Качество воспроизведения;

7. Время перестройки радиоприемника.

Виды радиоприемников:

1. Прямого усиления

2. Супергетеродинный радиоприемник