книги из ГПНТБ / Учебник механика военно-воздушных сил. Радиооборудование самолетов

УДК 629.7:621.396/075/

Данная книга является переизданием «Учебника механика Военно-Воздушных Сил. Радиооборудование самолетов» (М., Воениздат, 1965) без внесения в его текст каких-либо дополнений.

Учебник предназначен для курсантов школ механиков и может служить учебным пособием для механиков строевых частей.

При переиздании устранены замеченные неточности.

С выходом в свет настоящей книги вышеуказанный учебник издания 1965 г. не утрачивает силы.

© Министерство обороны СССР, 1973.

ВВЕДЕНИЕ

Радио было изобретено в 1895 г. выдающимся рус­ ским ученым А. С. Поповым. С первых дней установле­ ния Советской власти в нашей стране оно стало слу­ жить интересам народа.

В. И. Ленин называл радио «газетой без бумаги и расстояний», «митингом с миллионной аудиторией». Развитию радиотехники как отрасли науки и созданию радиотехнических средств уделялось и уделяется .сейчас в нашей стране огромное внимание, благодаря чему у нас создана мощная отечественная радиопромышлен­ ность и научно-исследовательская база радиотехники и радиоэлектроники. Это обеспечило весьма быстрое развитие и самое широкое применение средств радио в различных отраслях народного хозяйства и Вооружен­ ных Силах.

Радиотехнические средства и радиоэлектроника за­ няли прочное место в самых различных отраслях науки и техники: в физике, химии, геологии, астрономии, ме­ дицине, математике и т. д. Сейчас невозможно назвать ни одной отрасли естественных наук, где бы не исполь­ зовались те или иные радиоустройства.

Грандиозные задачи поставлены перед радиотехни­ кой и радиоэлектроникой в связи с комплексной авто­

шин, с автоматизированным контролем за сложнейшими производственными процессами, с освоением космоса.

Особо важная роль отводится дальнейшему разви­ тию и широкому применению радиотехнических средств во всех видах и родах Вооруженных Сил нашей страны, и в частности в Военно-Воздушных Силах.

ГЛАВА I

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

§1. ПЕРЕДАЧА РАДИОСИГНАЛОВ

СПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Переменный ток высокой частоты, протекающий в проводнике (антенне), возбуждает в пространстве во­ круг этого проводника переменное электромагнитное поле, представляющее собой совокупность изменяю­ щихся во времени и пространстве, взаимно связанных, ориентированных перпендикулярно друг к другу элек­ трического и магнитного полей.

Переменное электромагнитное поле распростра­ няется от проводника, которым оно излучается, во все стороны в виде'' электромагнитных волн с постоянной скоростью, близкой к скорости света с = 300 000 км/сек.

Если ток в излучающем проводнике (антенне) изме­ няется во времени по гармоническому (синусоидально­ му или косинусоидальному) закону, график которого показан на рис. 1.1 сплошной линией, с периодом изме­

5

Штриховой линией на рис. 1.1 показано также гар­ моническое изменение тока, но эта линия сдвинута по оси времени относительно сплошной линии на некото­ рую величину t0. Уравнение штриховой линии имеет вид

і = lmsin «) (t + ^0) = Imsin (<o + Ы0) = Imsin (mt -f <po).

Рис. 1.1. График гармонического колебания

Величина ср0= со^о носит название начальной фазы гармонического колебания и измеряется в долях перио­ да колебаний Т. Таким образом, гармоническое колеба­ ние полностью характеризуется: амплитудой колебаний / т , круговой частотой ш и начальной фазой фо.

При гармоническом характере колебаний тока в про­ воднике электромагнитные волны, излученные им, так­ же имеют гармонический характер изменения их элек­ трического и магнитного полей.

Расстояние, на которое распространяется электро­ магнитная волна в пространстве за время одного пе­ риода колебаний, называется длиной волны. Длина волны X связана с частотой колебаний переменного тока

визлучающем проводнике / соотношением

Х— сТ = с - у ,

где с — скорость распространения электромагнитных волн в пространстве (скорость света).

В радиотехнических устройствах используются элек­ тромагнитные колебания (радиоволны), занимающие сравнительно широкий диапазон общей шкалы электро­ магнитных волн. Вся область радиоволн условно разби­ вается на ряд поддиапазонов с учетом особенностей рас­ пространения их в пространстве. Приводимая ниже таб­ лица дает представление о частотах и длинах волн раз­ личных поддиапазонов радиоволн. '

6

1. ПРИНЦИП ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ПО РАДИО

Различные по своей природе полезные сигналы или сообщения (речь, музыка, телеграфные и телевизион­ ные сигналы), передаваемые на расстояние, предвари­ тельно преобразуются в соответствующие электрические сигналы, представляющие собой сравнительно медлен­ но изменяющиеся колебания напряжения или тока. В проводной телефонии и телеграфии такие сигналы передаются по проводам. Радиотехнические же сред­ ства осуществляют их передачу с помощью электромаг­ нитных волн (радиоволн), свободно распространяю­ щихся в пространстве без проводов. Однако непосред­ ственное возбуждение электромагнитных волн в про­ пространстве колебаниями рассмотренных сигналов практически невозможно, поскольку эффективность из­ лучения электромагнитной энергии антенной на низких частотах весьма мала. Передача таких сигналов на рас­ стояние становится возможной в результате преобразо­

7

вания их в электромагнитные колебания высокой часто­ ты — радиосигналы. При этом полезный электрический сигнал (передаваемое сообщение) выступает в качестве управляющего (модулирующего) сигнала, под воздей­ ствием которого из высокочастотных колебаний выраба­ тывается радиосигнал.

Таким образом, в процессе передачи сообщений по радио необходимо различать два вида сигналов: управ­ ляющие (модулирующие) и радиосигналы.

В практике передачи сообщений по’ радио исполь­ зуются разнообразные управляющие сигналы. В каче­ стве примеров рассмотрим наиболее распространенные из них.

Телеграфный управляющий сигнал представляет со­ бой комбинацию прямоугольных импульсов напряже­ ния, состоящую из импульсов длительностью ти («точ­ ка») и импульсов длительностью Зти («тире»), разде­ ленных паузами (рис. 1.2,а). Такой сигнал вырабаты­ вается на сопротивлении R в схеме рис. 1.2,6 путем за­ мыкания и размыкания ключа К. Длительность импуль­ са -си имеет порядок единиц миллисекунд.

Телефонный управляющий сигнал (рис. 1.2, г) обра­ зуется на сопротивлении R (рис. 1.2, в) в результате преобразования звукового сигнала, воздействующего на микрофон М. Здесь напряжение на сопротивлении R изменяется по тому же закону, по которому изменяется

представляют собой периодическую последовательность импульсов напряжения заданной формы, длительно­ стью ти с периодом повторения Ти. Они широко приме­ няются в радиосвязи, радиолокации, радионавигации, радиотелеуправлении и других областях радиотехники.

Радиосигналы создаются передающим устройством. Преобразование управляющего сигнала, вырабатывае­ мого модулятором, в радиосигнал происходит в моду­ ляционном устройстве, на которое одновременно воз-

8

*

9

ч