Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Схема линии радиосвязи 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38


Рис. 3.21. Пути распространения УКВ

Высота башен для антенн важнейпн1Х радиорелейных линий достигает 100 м, а высота телевизионной Останкинской башн i равна 540 м.

Дальность может быть увеличена почти на 15% за счет явлений тропосферной рефракции (преломления), так как за счет рефракции волны могут огибать поверхность земли (АСВ на рнс. 3.21) или изменять свою траекторию {ADEFN на рис. 3.21).

В пространстве, ограниченном снизу земной поверхностью, а сверху - слоем тропосферы, образуется своеобразный атмосферный волновод, расстояние между стенками которого порядка нескольких десятков метров (рис. 3.22). Волны с 7.<1 м распространяются по такому волноводу путем многократного отражения от тропосферы и земли, дальность связи увеличивается во много раз и достигает сотен и тысяч километров. Однако явление это случайное, поэтому прп проектировании радиолинии не рассчитывают на увеличение радиосвязи за счет атмосферных волноводоь.


Рис. 3.22. Траектория УКВ в атмосферном волноводе

Рис. 3.23. Рассеяние радиоволн иг нсоднородностях тропосферы

Дальность радиосвязи может быть увеличена за счет неодно-родностей тропосферы, которые рассеивают приходящ,ие на них ролны (рис. 3.23). Неоднородностямн могут бытькапельные образования дождя, снега, тумана. Радиолинии тропосферного рассеяния используются больше всего на дециметровых и частично на сантиметровых волнах, в то время как для более длинных волн Тропосфера практически прозрачна.

При распространении УКВ используется также рассеяние волн ионосферой. Созданы ионосферные линии радиосвязи, которые обеспечивают дальность действия до 2500 км, т. е. больше, чем тропосферные.

Благодаря усиленному освоению в последние десятилетия УКВ диапазона улучшилась работа радионавигационных и радиолокационных служб как на земле, так и в воздухе, стали возможггыми дальние передачи радио- и телепрограмм через искусственные спутники - ретрансляторы. Осуществляются с земли управление космическими кораблями и связь с космонавтами. Все это требует установки на космических кораблях радиосредстп разных диапазонов- KB н УКВ, по наиболее важная часть радиоднапазона для космической связи лежит в пределах ~ 1000... 10 ООО МГц (сантиметровые и миллиметровые волны). Для связи по линиям космос- космос, т. е. без участия земли, могут использоваться .миллиметровые, субмиллиметровые п даже оптические волны, создаваемые лазерными установками. Это открывает больн1ие перспективы в нспо.1ьзовапии радполпнин при межпланетных полетах, в радиоастрономии.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Почему длинные вмны используются для передачи сигналов точного времени, метеосводок, аварийных снгна.пов?

2. Что такое поверхностная и пространственная волна?

3. Объясните явление интерференции, дифракции, рефракции.

4. От чего зависит дальность радиопередач на средних волнах?

5. Объясните явление замирания .

6. Почему короткие волны распространяются на большие расстояния, чем редкие волны?

7. Чем вызвана зона молчания на KB?

8. Поясните суть эффекта Кабанова н радиоэха.

9. Область использования КВ.

10. Почему передатчик, работающнн на KB, дмжен иметь несколько рабочих частот?

11. Какую полосу частот охватывает УКВ диапазон?

12. Объясните, как влияет тропосфера на распростране1Еие УКВ.

13. Почему длительное время раднминии на УКВ использовались то-пько пределах прямой видимости?

14. Что позволяет использовать УКВ в радиолокации, раднонавнгацнп, радиоастрономии и для связи с космосом?

5. Перспективы практического использования радиолиний, работающих УКВ.



Глава 4. УСИЛИТЕЛИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ

4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ

Назначение. Усилителем называется устройство, дающее возможность получить на выходе электрические колебания большей мощности по сравнению с колебаниями, поступающими на вход. При этом желательно, чтобы форма сигнала па выходе повторяла форму сигнала на входе. В общем виде усилитель можно представить как активный четырехполюсник, на вход которого подастся усиливаемый сигнал, а к выходу подсоединяется нагрузка (рис. 4.1). Активный четырехполюсник, каковым является усилитель, в отличие от пассивного четырехполюсника (колебательного контура, трансформатора) имеет на нагрузке большую мощность, чем на входе, за счет того, что расходуется энергия источника питания, а входной сигнал только управляет ею. В пассивных четырехполюсниках ток или напряжение на выходе могут быть больше, чем на входе, но мощность при этом пе увеличивается, т. е. фундаментальный закон сохранения энергии нигде не нарушается. В качс стве усилительных элементов могу г использоваться биполярные и полевые транзисторы, микросхемы, а в случае необходимости по лучения значительных мощностей (например, в выходных каскадах передатчика) - электровакуумные лампы.

В большинстве случаев усилитель, собранный на одном активном элементе, не может обеспечить заданного коэффициента усн-

Источник питания

1 1

Усилитель

1 -Т

Рис. 4.1. Структурная схема усилп геля

Рис. 4.2. Структурная схема многокаскадного усилителя

г

п

Оконечный

Каскады предварительного усиления

})ения, поэтому современные усилители являются, как правило, цногокаскадными. Каскадом называется усилительный элемент в совокупности с нагрузочным сопротивлением, элементами цитация и элементами, обеспечивающими связь данного каскада с последующим или с внешней нагрузкой. На рис. 4.2 показан многокаскадный усилитель, состоящий из каскада предварительного усиления и оконечного или выходного каскада. Усилители - одни йз самых широко применяемых радиоустройств, их используют в Приемниках и передатчиках, измерительной аппаратуре, радиолокационных и радионавигационных станциях, в устройствах записи И воспроизведения звука, в телемеханике, автоматике, вычислительной технике, бытовой аппаратуре и т. д.

Классификация. Усилители классифицируют по различным признакам: по назначению, виду усиливаемых сигналов, полосе усиливаемых частот и разновидности используемых элементов. По назначению усилители делятся на телевизионные, радиолокационные, ишроковещательныс, измерительные и т. д., т. е. этот признак Группы определяется устройством, в котором используется усилитель. К этой же группе относятся усилители напряжения, тока и мощности. Все они в конечном итоге усиливают мощность, но в усилителях напряжения увеличение мощности происходит за счет увеличения напряжения, в усилителях тока - за счет увеличения тока.

В зависимости от вида усиливаемых колебаний усилители бывают: гармонических сигналов и импульсных (видео- и радиоимпульсов).

К усилителям гармонических сигналов относятся микрофонные, магнитофогшые, измеритсльпые усилители воспроизведения грамзаписи и др.

Импульсные усилители используются в радиолокации, телевидении, в телеграфии, вычислительной технике и т. д.

Одним из главных классификационных признаков является полоса частот, в пределах которой усилитель может удовлетворительно работать. Усилители этой группы можно разделить на следующие основные типы.

1. Усилители звуковой частоты УЗЧ предназначены для усиления непрерывных сигналов звукового диапазона, частоты которых лежат в пределах 20... 20 000 Гц. Для этих усилителей характерно очень большое отношение верхней частоты к нижней частоте полосы пропускания: в радиовещании это отношение приблизительно равняется ста, а в телевидении - несколько десятков тысяч раз.

2. Усилители высокой или радиочастоты УРЧ, предназначенные для усиления сигналов радиочастот. Широкое применение та-тсие усилители нашли в радиоприемных и радиопередающих устройствах; их полоса пропускания располагается около некоторой Чентральной частоты и может меняться в широких пределах.



3. Узкополосные (избирательные) усилители - усиливают сигналы в очень узкой полосе частот, соотгюгнсние верхней и нижней частот полосы пропускания немногим больше единицы. Эти уоч, лители усиливают сигналы различных диапазонов и выступают л качестве свеобразпых частотных фильтров, выделяющих или подавляющих определенный спектр частот.

В качестве нагрузкн узкополосных усилителей используются чаще всего колебательные коптура, в связи с этим их иногда п; -зывают резонансными.

4. Широкополосные усплители имеют очень большую полосу пропускания - от нескольких килогерц до нескольких мегагерц й используются для усиления сигналов с широким частотным спектром, например видеоимпульсов, поэтому нх иногда называют пч-деоус нл и тел я м и.

5. Усилители постоянного тока УПТ усиливают сколь угодно медленно .меняющиеся электрические сигналы, начиная с такн.х, у которых частота равна нулю (постоянный ток), при этом верхняя частота диапазона может достигать десятков и сотен килогерц. Такие усилители позволяют усиливать как постоянные, так и переменные составляющие сигналов и используются в измер) тельной аппаратуре, выичслительной технике и т. д. В качестве ак тивных элементов в усилителях могут использоваться: электровакуумные лампы, биполярные и полевые транзисторы, микросхемь-.

Основные технические показатели. Коэффициент усиления усилителя является его важнейшей характеристикой. Он показывает, во сколько раз напряжегте, ток или мощность на выходе усилителя больше напряжения, тока или мощности на входе усилителя. Соответственно этому различают следующие коэффициенты усиления:

коэффициент усиления напряжения Л'и = /вых вх; коэффициент усиления тока Ki=Uux!Ly.\ Коэффициент усиления мощности Кр = Рвих/Рвх-В многокаскадном усилителе, где коэффициенты усиления каждого каскада Ki, К2, Кг, -, Кп, общее усиление определяется

КоЪш.-хКК^, .... Кп- (4.1)

При болыпсм числе каскадов коэффициент усиления получается слишком громоздким, поэтому в усилительной технике очень часто коэффициент усиления исчисляют в логарифмических единицах- децибелах. Коэффициент усиления по мощности Кр\еЩ= = IOIgiCp.

Учитывая, что мощность пропорциональна квадрату напряжения или тока, выражения для коэффициентов усиления по напряжению и току имеют вид

Ки 1дБ1 = 20 Ig Ки\ К, [дБ] = 20 Ig К,.

JIsBecTHO, что логарифм произведения равен сумме логарифмов, поэтому общий коэффициент усиления в децибелах многокаскадного усилителя выражается формулой

К,б.ц [дБ] = Кг 1дБ] + К2 [дБ] + К, [дБ] + ... + К„ [дБ]. (4.2)

Номинальная выходная мощность-это максимальная мощность в нагрузке, при которой искажения сигнала иа выходе не превышают допустимой величины.

Чувствительность усилителя определяется минимальным уровнем сигнала на входе, при котором обеспечивается поминальная мощность на выходе. Чувствительность усилителя по напряжению можно вычислить, пользуясь зависимостью /вых=/(/вх) - амплитудной характеристикой усилителя (рис. 4.3).

Рабочий диапазон частот -ряд частот, в пределах которого коэффициент усиления изменяется не более чем эго допустимо по техническим условиям на данный усилитель. Допустимые изменения коэффициента усиления составляют обычно I...3 дБ.

Коэффициент полезного действия учитывается при рассмотрении усилителей средней и болыпой мощности, так как он оценивает их экономичность. Этот показатель представляет отногпение полезной мощности, выделяемой в нагрузке, к мощности, потребляемой усилителем от источника питания:

= (Рвы,/о)-100о/о.

Рис. 4.3. Амплитудная характеристи--Ка усилителя

Рис. 4.4. Эквивалентная схема усилителя


Усилитель

* 2



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

© 2025 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95