Содержание
- 2. Излучение в пределах заданной полосы частот называется основным, а вне ее – нежелательным. Нежелательные излучения могут
- 3. Побочные излучения Общая причина возникновения побочных излучений – нелинейные эффекты в радиопередатчике (кроме модуляции). Классификация побочных
- 4. fm = m f0, где m = 2, 3, . . . , n, f0 –
- 5. Уровни гармоник
- 6. Магнетро́н - электровакуумный прибор для генерации радиоволн СВЧ, основанный на взаимодействии потока электронов с электромагнитным полем.
- 7. ЛБВ – электровакуумный прибор, в котором для генерирования и/или усиления электромагнитных колебаний СВЧ используется взаимодействие бегущей
- 8. Клистро́н — электровакуумный прибор, в котором преобразование постоянного потока электронов в переменный происходит путём модуляции скоростей
- 9. Другие виды побочных излучений Излучение на субгармониках происходит на частотах fсубг = f0 / m и
- 10. Внеполосное излучение Внеполосное излучение – нежелательное излучение за пределами основной полосы частот (вблизи нее). Возникает, например,
- 11. Внеполосное излучение
- 12. Шумовое излучение Шумовое излучение – излучение, обусловленное собственными шумами и паразитной модуляцией генерируемого колебания шумовыми процессами
- 13. Реальный спектр излучения РПрдУ
- 14. Генерирование и усиление радиочастотных колебаний Два типа генераторов Генератор с внешним возбуждением (ГВВ) Частота ГВВ определяется
- 15. Типы электронных приборов Для реализации ГВВ и АГ необходим «электронный прибор»: Электровакуумные (электронные лампы); Полупроводниковые (транзисторы,
- 16. Генератор с внешним возбуждением на электронной лампе и транзисторе Основные элементы ГВВ : активный элемент (АЭ)
- 17. ГВВ на электронной лампе Общие сведения об электронных лампах …
- 18. ГВВ на электронной лампе Нагрузка – колебательный контур АЧХ контура 0 U0 - напряжение при резонансной
- 19. При Q >>1 полоса пропускания контура: Δf = f 0 / Q. При Q >>1 напряжение
- 20. При заданном ua=const: ia = 0 при ug ia = S (| ug зап | +
- 21. При заданном ug =const: ia = Sгр ua при ua ia = ia max при ua
- 22. Графический метод расчета анодного тока с ≡ g m ≡ max uc Импульсы характеризуются: амплитудой; длительностью
- 23. Импульсные токи в анодной и сеточной цепях
- 24. π -π -π≤ ωt ≤ π ia(ωt) = S uc max (cosωt − cosθ) при ωt
- 25. ia(ωt) – периодическая функция. Разложим ее в ряд Фурье. ia(ωt) = Iа0 + Iа1cosωt + Iа2cos2ωt
- 26. Интерес представляет первая гармоника: где и Коэффициент формы косинусоидального импульса: Например при Θ=90º: γ1(Θ)=0,5 и α1(Θ)=0,5
- 27. Определим напряжение на нагрузке – контуре. При настройке контура в резонанс его сопротивление R1 на первой
- 28. Баланс мощностей в ГВВ мощность P0, потребляемая от источника постоянного тока по цепи анода выходная мощность
- 29. КПД генератора где коэффициент использования анодного напряжения Оценка величины η при Θ =90º: g1(Θ) = α1(Θ)
- 30. Динамическая характеристика генератора Θ=90º ia(ωt) = Ia m cosωt при |ωt| ≤ 90º ia(ωt) = 0
- 31. Динамическая характеристика генератора Θ=90º uа uс uа min Частные случаи: R1=0 и R1→∞
- 32. Режимы работы лампового генератора uа uс uа min граничный, R1 = R1 гр и Uam =
- 33. Определение параметров генератора в граничном режиме uа uа min uа min Мощность 1-й гармоники сигнала в
- 34. Расчет мощного ГВВ на лампе ГУ-61А, ГУ-61Б, ГУ-61П Генераторные тетроды для работы в качестве усилителя высокочастотных
- 39. Пример расчета мощного ГВВ на лампе Техническое задание: f = 50 МГц P1 = 30 кВт
- 40. Характеристики лампы ГУ-61Б при Uн = 8,3 В; Uа = 2 кВ; Uс2=1,25 кВ; Iа =
- 41. Статические характеристики лампы ГУ-61Б
- 42. Схема ГВВ
- 43. Расчет Выбираем угол отсечки Θ=90º, при котором: α0(Θ)=0,318; α1(Θ)=0,5; g1(Θ)=1,57 По характеристикам прибора определяем: крутизну линии
- 44. По характеристикам прибора определяем: крутизну анодно-сеточной харак-ки S = 80 мА/В; напряжение отсечки Ec' = −130
- 45. Принимаем Eа=10 кВ, Eс2=1,5 кВ Расчет анодной цепи генератора: 1. Коэффициент использования анодного напряжения 12 0,887
- 46. 4. Амплитуда 1-й гармоники анодного тока 5. Амплитуда импульса анодного тока 6. Постоянная составляющая анодного тока
- 47. 9. КПД 10. Сопротивление анодного контура, обеспечивающее расчетный режим работы 0,887 0,696 8870 6,76 1312 Ом
- 48. 3. Максимальное напряжение на сетке 4. Амплитуда импульса сеточного тока тока (определяется по сеточной характеристике) при
- 49. 6. Амплитуда 1-й гармоники сеточного тока 7. Постоянная составляющая сеточного тока 8. Требуемая мощность возбуждения 9.
- 50. 11. Входное сопротивление по 1-й гармонике сигнала 12. Коэффициент усиления лампы по мощности 169 / 0,76
- 51. Ламповый ГВВ с общей сеткой Проблема – связь выходной цепи со входной через паразитную емкость. Приводит
- 52. Cпециальные генераторные тетроды, у которых проходная емкость сведена до минимума, при схеме с общим катодом устойчиво
- 53. Перестройка ГВВ по частоте При изменении частоты сигнала в диапазонных РПДУ необходимо перестраивать все контуры, резонансные
- 54. Двухтактная схема ГВВ Сигналы на управляющие сетки двух идентичных ламп подаются в противофазе, в результате чего
- 55. ГВВ на транзисторе Цель – мощный высокочастотный оконечный каскад РПДУ. Дополнит. цель – линейность усилителя при
- 56. Физические процессы в биполярном транзисторе (n-p-n) Толщина базы W ~ А мкм, Концентрация примесей в базе
- 57. Ограничения применимости БТ максимальная скорость движения электронов в полупроводнике, зависящая от напряженности электрического поля, Vmax =
- 58. Управление током эмиттера (и коллектора, т.к. ток базы - минимален) осуществляется с помощью uб-э . uк-э=
- 59. При uб-э = 0 в переходе б-э возникает потенциальный барьер за счет диффузии электронов и дырок
- 60. Толщина базы выбирается очень малой, а концентрация дырок в ней низкая, тогда большинство электронов не успевает
- 61. Соотношения между токами в БТ Управление током эмиттера iэ осуществляется напряжением на эмиттерном переходе; Часть инжектированных
- 62. Статические характеристики БТ (схема ОЭ) Eб′ ≈ 0,5…0,7 В – напряжение отсечки
- 63. Аппроксимация статических характеристик uб uкэ
- 64. Режимы работы транзисторного ГВВ недонапряженный и граничный режимы: динамическая характеристика располагается в двух областях - отсечки
- 65. Режимы работы транзисторного ГВВ перенапряженный режим: динамическая характеристика располагается в трех областях - отсечки (1), активной
- 66. Формы импульса коллекторного тока в перенапряженном режиме: при чисто активной нагрузке провал в импульсе располагается посредине;
- 67. Определение угла отсечки в транзисторном ГВВ В БТ характеристика коллекторного тока, по которой определяется θ, сдвинута
- 68. Определение коэффициента использования напряжения питания в транзисторном ГВВ 2К Для лампы было: f2 > f1 Sгр
- 69. Расчет транзисторного ГВВ в граничном режиме Техническое задание: f = 300 МГц P1 = 20 Вт
- 70. КТ925В Кремниевые эпитаксиально-планарные структуры n-p-n. Предназначены для применения в усилителях мощности, умножителях частоты и автогенераторах на
- 71. МОЩНЫЕ ВЧ И СВЧ КРЕМНИЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ импульсное (пиковое) значение коллекторного тока 8,5 А; статический коэффициент передачи
- 72. Выбираем угол отсечки Θ=90º, при котором: α0(Θ)=0,318; α1(Θ)=0,5; g1(Θ)=1,57 По характеристикам прибора определяем: крутизну линии граничного
- 73. Порядок расчета 1. Коэффициент использования коллекторного напряжения 2. Амплитуда коллекторного ВЧ напряжения: 3. Пиковое значение напряжения
- 74. 4. Амплитуда 1-й гармоники коллекторного тока 5. Амплитуда импульса коллекторного тока 6. Постоянная составляющая коллекторного тока
- 75. 9. Коэффициент полезного действия 10. Амплитуда импульса коллекторного тока Расчет входной (базовой) цепи 1. Коэффициент усиления
- 76. 3. 1-я гармоника тока базы 4. Амплитуда входного ВЧ напряжения база-эмиттер 5. Напряжение смещения на базе
- 77. Примеры схем усилителей Однотактный трансформаторный УМ
- 78. . Двухтактный трансформаторный УМ
- 79. Построение двухтактных бестрансформаторных УМ с использованием фазоинверсного каскада ФИ каскад на основе дифференциального каскада
- 80. ГВВ на полевом транзисторе Полевой транзистор относится к разряду униполярных полупроводниковых приборов, в которых осуществляется перенос
- 81. По физической структуре и механизму работы ПТ условно делят на 2 группы: транзисторы с управляющим р-n
- 82. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом — это полевой транзистор, затвор которого изолирован от канала p-n
- 83. Область, толщина и поперечное сечение которой управляется внешним напряжением на управляющем p-n переходе и по которой
- 84. Управление током стока происходит при изменении обратного напряжения на p-n- переходе затвора. В связи с малостью
- 85. Сравнительный анализ ламповых и транзисторных ГВВ
- 86. Автогенераторы Назначение АГ – первичный источник колебаний несущей частоты Место в структурной схеме РПДУ – первый
- 87. Два типа АГ Электронный прибор, представлен в виде нелинейного генератора тока i(Uу), где Uу - управляющее
- 88. Два типа АГ Специальный генераторный диод имеет в эквивалентной схеме отрицательную активную проводимость, которая проявляется: в
- 89. АГ на базе электронного прибора с положительной обратной связью Переходный процесс ► Установившийся режим Рассматривается первая
- 90. запишем систему уравнений для комплексных амплитуд 1-й гармоники сигнала: Il = Sy Uy Um = Il
- 91. Количество дополнительной энергии можно регулировать за счет модуля коэффициента обратной связи К, а фазирование - за
- 92. Условию баланса фаз удовлетворяет «трехточечная схема» АГ Емкостная Индуктивная Двухконтурная К=С1/С2 К=L2/L1
- 93. Электрические схемы транзисторного АГ Однотактный Двухтактный
- 94. СТАБИЛЬНОСТЬ ЧАСТОТЫ АГ Показатели качества, характеризующие частотные свойства АГ: диапазон частот fmin … fmax, в пределах
- 95. Факторы нестабильности частоты Δf1(t) - функция, описывающая медленные изменения частоты - определяет долговременную нестабильность; Δf2(t) -
- 96. Долговременная нестабильность частоты Долговременная нестабильность частоты определяется за период времени 0…t0 t0 Δfдл Норма на долговременную
- 97. Кратковременная нестабильность частоты «Периодическая» составляющая кратковременной нестабильности частоты определяется как амплитуда функции времени Δf2(t) = ΔfmcosΩt
- 98. Дестабилизирующие факторы Факторы, влияющие на стабильность частоты АГ, называются дестабилизирующими: Внутренние факторы: неточность первоначальной установки частоты,
- 99. Рекомендации по обеспечению стабильности частоты АГ мощность АГ не должна превышать нескольких десятков милливатт; связь с
- 100. Влияние температуры на стабильность частоты Рассмотрим, как меняется резонансная частота параллельного колебательного контура, определяющего частоту автоколебаний
- 101. уменьшение Δt. АГ помещают в камеру специального термостата, в которой поддерживается постоянная температура с точностью до
- 102. Влияние добротности колебательной системы на стабильность частоты Согласно уравнению баланса фаз в АГ φS + φZ
- 103. Определим влияние изменения фазы на частоту автоколебаний. В параллельном контуре зависимость фазы от частоты имеет вид
- 104. Кварцевый автогенератор Кварц – кристаллическая двуокись кремния, обладает прямым и обратным пьезоэлектрическим эффектом. Помещенный в электрическое
- 105. Синтезатор частот Синтез частот - формирование дискретного множества частот из одной или нескольких опорных частот fоп.
- 106. Синтезатор частот - устройство, реализующее процесс синтеза частот. Основными параметрами синтезатора являются: диапазон частот выходного сигнала
- 107. Принципы работы устройств автоматической подстройки частоты (АПЧ) АПЧ служат для стабилизации и управления частотой АГ по
- 108. Структурная схема устройства АПЧ В устройстве сравниваются колебания эталонного и стабилизируемого АГ, в результате чего вырабатывается
- 109. Классификация устройств АПЧ В зависимости от способа получения сигнала ошибки: устройства частотной автоподстройки частоты (ЧАП), фазовой
- 110. Основные звенья устройств АПЧ Эталонный генератор - высокостабильный кварцевый АГ, Звено фильтрации - фильтр нижних частот,
- 111. Частотный дискриминатор Напряжение Uд на выходе зависит от разности частот входных колебаний - стабилизируемого (fст) и
- 112. Фазовый дискриминатор Напряжение Uд на выходе зависит от разности фаз входных колебаний - стабилизируемого (φст) и
- 113. Звено управления Звеном управления обычно является управляющий элемент – варикап или феррит. Назначение данного элемента состоит
- 114. Показатели качества устройства АПЧ Точность - определяется отклонением частоты стабилизируемого АГ от номинального значения в установившемся
- 115. Переходный процесс установления частоты Переходный процесс наблюдается после включения устройства АПЧ или после изменения частоты эталонного
- 116. Схема управления на базе варикапа Варикап - полупроводниковый диод при обратном смещении. Емкость закрытого р-n-перехода существенно
- 117. Точность ЧАП в установившемся режиме В установившемся режиме работы линейная модель ЧАП описывается системой уравнений Δfст
- 118. Точность ЧАП в установившемся режиме Начальная расстройка Δfн = 1000 кГц. Крутизна Sy=400 кГц/В, Sд=5 В/кГц.
- 119. Фазовая автоподстройка частоты Звено сравнения ─ фазовый дискриминатор, напряжение на выходе которого зависит от мгновенной разности
- 120. Реализация ФД Напряжение, пропорциональное мгновенной разности фаз двух колебаний можно получить перемножением этих колебаний: После фильтрации
- 121. Установившийся режим работы ФАП 1. В установившемся режиме напряжение на выходе фильтра нижних частот равно входному
- 122. Установившийся режим работы ФАП для ФАП в установившемся режиме справедлива система уравнений: Возможны три случая: 1)
- 123. 3 - нет точек пересечения графиков, и система уравнений не имеет решения, что означает неработоспособность ФАП.
- 124. Сравнение ЧАП и ФАП Преимущество ФАП перед ЧАП состоит в ее более высокой точности: в ФАП
- 125. Цифровой синтезатор частот ДПКД - делитель с переменным коэффициентом деления - К-разрядный программируемый цифровой счетчик.
- 126. Цифровой синтезатор частот В блок управления поступают данные о рабочей частоте и формируется кодовый сигнала, по
- 127. Изменяя значение N, устанавливают требуемое значение частоты стабилизируемого генератора, который с помощью управляющего элемента (например, варикапа)
- 128. Диодные СВЧ автогенераторы Три типа генераторных СВЧ диодов - «генераторных диодов»: диод Ганна; лавинно-пролетный диод (ЛПД);
- 129. Диод Ганна Основной материал диодов Ганна - арсенида галлия. Для изготовления диодов Ганна также используется фосфид
- 130. Диод Ганна При Е При Е > Енас кинетическая энергия электронов возрастает и они переходят в
- 131. Полупроводниковые умножители частоты Умножители частоты в структурной схеме радиопередатчика располагаются после возбудителя перед усилителями мощности ВЧ
- 132. Классификация умножителей частоты По принципу действия: основанные на синхронизации частоты АГ внешним сигналом, в n раз
- 133. Параметры умножителя частоты коэффициент умножения по частоте n; выходная мощность n-й гармоники Рn, входная мощность 1-й
- 134. Транзисторный умножитель частоты Схема транзисторного умножителя частоты и методика его расчета практически ничем не отличаются от
- 135. Диодный умножитель частоты Варактор (англ. vari(able) — переменный и act — действие) — полупроводниковый диод, по
- 136. Диодный умножитель частоты ─ U0 – постоянное запирающее напряжение. Определяет рабочую точку. При воздействии колебания с
- 137. Суммирование мощностей генераторов Требуемая мощность РПДУ может превышать (во много раз!) максимальную мощность единичного ГВВ →
- 138. Схемы суммирования мощностей Некоторое число однотипных генераторов подключается к специальному многополюсному устройству (сумматору). Суммарная мощность поступает
- 139. 2. Резонатор (контур) Сигналы генераторов подводятся к общей колебательной системе (в СВЧ диапазоне это объемный резонатор),
- 140. Все способы позволяют существенно повысить: надежность радиопередатчика, поскольку отказ одного из генераторов приводит только к некоторому
- 141. Сложение в общем контуре Необходимо обеспечить синфазность напряжений отдельных блоков. Для этого блоки должны быть идентичны.
- 142. Структурная схема сумматора Многополюсный сумматор имеет n входов для подключения n однотипных генераторов, один общий выход
- 143. Схема сумматора должна обеспечивать: выполнение функции сложения мощностей PΣ= NP1; взаимную независимость входов сумматора – изменения
- 144. Дополнительная информация При n=2 для сложения мощностей используется мостовое устройство – четырехполюсник. На основе мостовых устройств
- 145. Т-образный мост с сосредоточенными параметрами моста, и генераторы Г1 и Г2 работают независимо друг от друга,
- 146. Суммирование на базе классической мостовой схемы Мост образован двумя реактивными сопротивлениями одинакового характера (емкостного или индуктивного)
- 147. Суммирование на базе классической мостовой схемы Пути протекания составляющих комплексных токов генераторов при условии баланса моста
- 148. Суммирование на базе классической мостовой схемы Неравенство входных сопротивлений генераторов приводит к тому, что при идентичности
- 149. Суммирование на базе классической мостовой схемы Так как при разработке генератора известно RН, то для удобства
- 150. При выполнении условия баланса моста и равенстве токов от обоих генераторов через ветви с резистивными (активными)
- 151. КПД моста при равенстве токов I1/, I2/ по амплитуде (А = 1) и их синфазности (φ
- 152. При выходе из строя одного из генераторов (А = 0 или А = ∞) имеем ηМ
- 153. Т-образный мост с сосредоточенными параметрами моста, и генераторы Г1 и Г2 работают независимо друг от друга,
- 154. Т-образный мост с сосредоточенными параметрами Напряжения на конденсаторах C1, C2 имеют встречную полярность и равную величину.
- 155. Если в схеме классического моста условие баланса моста при выборе Х1 = Х2, соответственно Rб =
- 156. Распределение (деление) мощности Любой мост для сложения мощностей двух генераторов может быть использован для распределения (деления)
- 157. Сложение мощностей N генераторов Используя системы мостов для сложения мощностей двух генераторов, можно обеспечить сложение мощностей
- 158. Попарное суммирование Метод попарного суммирования позволяет складывать без потерь в балластных резисторах Rб мощности N =
- 159. Согласование усилителя по входу и выходу Задачи согласования источника колебаний и нагрузки: Согласование по напряжению —
- 160. Согласование усилителя по входу и выходу Структурная схема ВЧ усилителя состоит из трех каскадно соединенных 4-х
- 161. KP =Pн / Pi , где Pi = Ei2 / 8 Re(Zi) - номинальная мощность источника
- 162. Пример: При Zi = 50 − j30 и Zн = 50 + j20 получим KP =
- 163. Реализация цепи согласования – параллельный колебательный контур Одной из наиболее широко применяемых ЦС при построении ламповых
- 164. Наиболее широко применяемые схемы параллельных контуров: контур первого вида (а) - контур с полным включением, контур
- 165. Эквивалентное сопротивление параллельного колебательного контура на резонансной частоте где p - коэффициент включения контура. - при
- 166. Модуляция ВЧ-колебаний Модуляцией называется процесс управления одним или несколькими параметрами колебаний высокой частоты в соответствии с
- 167. Амплитудная модуляция При однотональном модулирующем сигнале uмод(t) = Uмод cosΩt модулированное по амплитуде колебание записывается в
- 168. Общие сведения об АМ По помехоустойчивости АМ существенно уступает частотной и фазовой модуляции и поэтому в
- 169. Общие сведения об АМ Передаваемое сообщение поступает на вход модулятора, и после усиления модулирующий сигнал мощностью
- 170. Общие сведения об АМ При любом способе АМ различают три основных режима работы: молчания (или несущей),
- 171. Спектр АМ-колебания u(t) = U0 (1 + mcosΩt) cosω0t = = U0 cosω0t + U0 mcosΩt
- 172. Параметры РПДУ с точки зрения АМ Статическая модуляционная характеристика UΩ= 0 Динамическая модуляционная характеристика: амплитудная m
- 173. Базовая АМ
- 174. Статическая модуляционная характеристика СМХ характеризует зависимость амплитуды первой гармоники коллекторного тока (или тока контура, настроенного на
- 175. Динамические модуляционные характеристики частотные (линейные) искажения определяются неравномерностью ЧМХ в полосе частот модулирующего сигнала; нелинейных искажения
- 176. Коллекторная АМ 2 – граничный режим
- 177. Сравнение базовой и коллекторной АМ При коллекторной модуляции выше КПД генератора и меньше уровень нелинейных искажений
- 178. Однополосная модуляция При АМ мощность ВЧ генератора используется неэффективно ̶ большая часть мощности (67%) расходуется на
- 179. Однополосная модуляция
- 180. Однополосная модуляция
- 181. Формирование ОБП-сигнала Способ формирования ОБП сигнала основан на подавлении несущей с помощью специального балансного смесителя и
- 182. Частотная и фазовая модуляция Поскольку мгновенная частота ω(t) связана с фазой θ(t) сигнала соотношением: то частотная
- 183. Высокочастотное, несущее колебание: u(t) = U0 cos θ(t) = U0 cos При ЧМ тональным сигналом При
- 184. При частоте модулирующего сигнала Ω=const отличить ЧМ от ФМ невозможно. Это различие можно обнаружить только при
- 185. Таким образом при ЧМ и ФМ меняется как мгновенная частота, так и фаза модулируемого ВЧ сигнала.
- 186. Спектр ЧМ-сигнала Представим выражение для ЧМ сигнала в виде суммы двух слагаемых: u(t)=U0cos(mчsinΩt)cosω0t – U0sin(mчsinΩt)sinω0t Разложив
- 187. При ЧМ тональным сигналом частотой Ω спектр ВЧ- сигнала имеет бесконечное число спектральных составляющих, расположенных симметрично
- 188. Частотный модулятор на основе варикапа «Прямой» метод ЧМ
- 189. Стабилизация частоты при ЧМ При прямом методе ЧМ к контуру автогенератора подключается частотный модулятор, что это
- 190. Третий метод позволяет обеспечить малую нестабильность частоты, требуемое, в том числе большое, значение девиации частоты. В
- 191. Сравнение АМ и ЧМ Чтобы передача с использованием ЧМ имела преимущества перед АМ в отношении помехоустойчивости,
- 193. Скачать презентацию