Материал: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Устройства приема и передачи сигналов в СПЦС» для студентов специальности 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем». Поликарпов Э.Д., Манюхин В.А
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Кафедра систем информационной безопасности
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам по дисциплине «Устройства приема и передачи сигналов в СПЦС» для студентов специальности 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем»
очной формы обучения Часть 1
Воронеж 2014
Составители: канд. техн. наук Э.Д. Поликарпов, В. А. Манюхин
УДК 621.396.62
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Устройства приема и передачи сигналов в СПЦС» для студентов специальности 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» очной формы обучения. Ч.1 / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Э.Д. Поликарпов, В.А. Манюхин. Воронеж, 2014. 33 с.
Методические указания содержат домашние, лабораторные задания и рекомендации по их выполнению. В результате выполнения этих работ студенты получают практические навыки расчета и виртуального исследования основных качественных показателей входных цепей, усилителей высокой и промежуточной частот.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2013 и содержатся в файле Поликарпов_ЛР_Устройства ППС_Ч1.pdf.
Табл. 8. Ил. 8. Библиогр.: 7 назв.
Рецензент канд.техн. наук, доц. Б.В. Матвеев
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.Г. Остапенко
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2014
Лабораторная работа Входные цепи радиоприемников
Общие указания по работе
Цель работы: изучить основные схемы входных цепей радиоприемников умеренно высоких частот и методику их анализа.
При выполнении лабораторной работы изучаются схемы входных цепей радиоприемников умеренно высоких частот (ДВ, СВ и КВ диапазонов) и исследуются их характеристики. Исследование заключается в определении основных показателей входных цепей и их зависимости от частоты настройки.
Домашнее задание № 1
Ознакомиться с назначением, составом и основными качественными показателями входных цепей (ВЦ) и требованиями к ним.
Теоретические сведения
Одной из основных функций радиоприемника является и з б и р а т е л ь н о с т ь , т.е. способность выделять полезный сигнал и ослаблять мешающие сигналы (помехи). Для получения частотной избирательности в состав радиоприемников включают резонансные системы - контуры, фильтры (на СВЧ - резонаторы, линии), настроенные на частоту сигнала fС. Помехи с другими частотами ослабляются тем лучше, чем больше их расстройка -f= fп-f0 , где f0- частота настройки, fп - частота помехи.
Для помех малого уровня избирательность радиоприемника полностью зависит от числа используемых резонансных систем и от их характеристик. Однако при воздействии помех большого уровня происходит ухудшение
избирательности из-заявлений перекрестной модуляции и интермодуляции, возникающих в нелинейных элементах
радиоприемника (транзисторах, лампах, варикапах) и приводящих к переносу спектра помехи на частоту сигнала. Следовательно, для достижения высокой эффективной (двухсигнальной и многосигнальной) избирательности важно, чтобы сильные помехи существенно ослаблялисьдо входа первого каскада (первого нелинейного элемента). В этом и заключается основная роль входной цепи. (Использование варикапов для перестройки ВЦ также приводит к уменьшению эффективной избирательности приемника из-за нелинейности вольт-фарадной характеристики варикапов).
Входная цепь представляет собой линейную частотноизбирательную систему, которая включается между антенной (антенным фидером) и входом первого каскада радиоприемника. Входная цепь должна обеспечивать передачу энергии полезного сигнала от антенны (или фидера) ко входу первого каскада с наименьшими потерями и искажениями и частотную избирательность до его входа. В
общем случае ВЦ - линейный пассивный четырехполюсник, состоящий из избирательной системы и элементов связи. Избирательная система состоит обычно из одного-двух колебательных контуров (на СВЧ - резонаторов), настраиваемых на частоту сигнала. Элементы связи обеспечивают связь антенны с первым контуром, связь между контурами ВЦ (если их несколько) и связь избирательной
системы |
с первым каскадом радиоприемника. |
К |
основным к а ч е с т в е н н ы м п о к а з а т е л я м |
ВЦ относятся: резонансный коэффициент передачи, полоса пропускания, избирательность по соседнему и побочным каналам приема, коэффициент шума, частотная характеристика.
К о э ф ф и ц и е н т п е р е д а ч и ВЦ есть отношение напряжения U2Р на выходе (на нагрузке) при резонансе к ЭДС ЕА, наводимой в антенне принимаемым сигналом:
2
К0=U2Р/ЕА . (1.1)
При перестройке ВЦ по диапазону ее коэффициент передачи, как правило, изменяется, что приводит к изменению общего усиления радиоприемника и его чувствительности. Зависимость К0(f0) резонансного коэффициента передачи от частоты настройки f0называется ч а с т о т н о й х а р а к т е р и с т и к о й ВЦ. На рис. 1, а показана частотная характеристика с нарастанием. Для
получения максимально возможной |
чувствительности |
|
радиоприемника необходимо увеличивать K0. |
должна |
|
П о л о с а п р о п ус к а н и я |
ВЦ |
|
соответствовать ширине спектра принимаемого сигнала и по возможности мало изменяться при перестройке ВЦ. Полосой пропускания на уровне 1 называется область частот П , в пределах которой неравномерность коэффициента передачи не превышает (рис. 1, б).
Рис. 1. Частотная K0 (f0) и резонансная K(f) характеристики
И з б и р а т е л ь н о с т ь ВЦ определяется как степень ослабления мешающих сигналов (помех), поступающих на ее вход. Ч а с т о т н а я избирательность ВЦ обусловлена ее резонансными свойствами. Численно избирательность показывает, во сколько раз резонансный коэффициент передачи больше коэффициента передачи ВЦ
3