Главная - Литература

0 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 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 [157] 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

меньше, когда в первом каскаде усилителя работает малошумя-щий биполярный транзистор. При высокоомном источнике сигнала коэффициент шума меньше, когда в первом каскаде работает ма-лошумящий полевой транзистор.

Шумы транзистора сильно зависят от режима его работы. Коэффициент шума маломошного биполярного транзистора минимален в схеме с ОЭ при токе коллектора 0,2-0,3 мА. Это значение коллекторного тока сравнимо с возможным изменением тока вследствие изменения температуры. Коэффициент шума также зависит от напряжения коллектор-эмиттер. Считают, что коэффициент шума пропорционален квадратному корню напряжения коллектор- эмиттер. Обычно в малошумяших каскадах напряжение коллектор - эмиттер устанавливают равным 0,8-2 В.

Коэффициент шума часто измеряют на некоторой заранее оговоренной частоте. Для низкочастотных транзисторов коэффициент шума чаше всего измеряется на частоте 1 кГц. На этой частоте лучшие биполярные транзисторы имеют коэффициент шума 1-2 дБ, а лучшие полевые транзисторы 0,3-0,5 дБ.

19.9. НАВОДКИ

Наводками называются нежелательные электрические напряжения, накладывающиеся на сигнал, в результате нежелательной, т. е. паразитной, связи между отдельными радиоустройствами или частями одного и того же устройства. Они, как и шумы, создают на выходе радиоустройства мешающие напряжения. Поэтому наводки могут быть отнесены к шумам.

Паразитные связи [37]-это электрические связи между электрическими цепями, возникающие через: 1) электрическое поле - электростатическая связь; 2) магнитное поле - связь через общие магнитные силовые линии; 3) электромагнитное поле излучения; 4) провода и волноводы внутри и вне радиоустройств.

Первые два типа полей - это поля в ближней зоне, где напряженность поля обратно пропорциональна квадрату расстояния. Электромагнитное поле излучения - это поле дальней зоны, где напряженность электромагнитного поля обратно пропорциональна первой степени расстояния.

Для устранения наводок через электрическое поле применяется электростатический экран. Его действие хорошо объясняет рис. 19.7. Между левой и правой обкладками конденсатора помещена тонкая хорошо проводящая металлическая пластина - экран. Когда экран не заземлен, то через С т и Сднеш передается напряжение от Л к 9 J, Jl. Зд " большее, чем больше емкости и X * частота.

Рис 19.7 Статический эк- Если экран заземлить, т. е. сделать ран 2i = 0, то передачи напряжения через С



не будет. Продолжив экран вверх, можно разделить и Свиеш. И в этом случае исчезнет передача. Роль такого экрана играет экранирующая сетка в электронных лампах типа тетрод и пентод, а также база в схеме с ОБ.

Наводки наиболее опасны в первых каскадах усилителей и приемников, так как они могут усиливаться в следующих каскадах. Поэтому входные провода, подводящие сигнал, стремятся экранировать, т. е. помещают в экранирующую оболочку, которую заземляют в одной точке - у заземления источника сигнала.

В качестве заземляющих проводов в радиоэлектронной аппаратуре применяются провода и полоски из медной или латунной фольги. Иногда в монтажных печатных платах для уменьшения наводок применяют собирательные шины в виде двух широких медных пластинок: питания и земляной. Их разделяют тонкой изолирующей прокладкой и укрепляют на монтажной плате перпендикулярно ее поверхности. Собирательные шины имеют контактные штырьки, впаиваемые в печатную плату.

Общее правило заземлений: малое сопротивление заземляющего контакта для вьгходных цепей, отдельная «земля» для входных цепей, последующее соединение между этими «землями».

Применение экранирующих оплеток для проводов входных и выходных цепей уменьшает наводки. Соединение оплеток с землей увеличивает емкость экранируемых проводов относительно земли. Хотя эта емкость является распределенной по длине провода, ее можно рассматривать как сосредоточенную, если длина провода не превышает четверти длины волны (при длине провода 1 м примерно до частоты 50-70 МГц). Если частота выше или экранированный провод длиннее, то цепь следует считать цепью с распределенными параметрами. Такую цепь следует согласовывать с сопротивлениями источника и нагрузки.

Вместо экранированных проводов широко применяют соединения скрученными парами изолированных проводов. Скрученные пары имеют меньшую емкость, чем экранированные провода, и большую гибкость. Наводки на провода в скрученной паре противоположны по фазе и при симметричном расположении и включении компенсируются.

Глава 20

МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА. ВЛИЯНИЕ ПОМЕХ

20.1. СОГЛАСОВАННЫЙ ФИЛЬТР

Прием радиосигналов всегда сопровождается помехами. При уровне помех, близком к максимальному значению сигнала, трудно обнаружить даже присутствие сигнала. Например, в радиоло-




Порог онорутения


Рис. 20.1. Обнаружение импульсного сигнала на фоне непрерывной помехи. Сигнал и помеха прошли через фильтр:

а - полоса фильтра значительно превышает ширину спектра сигнала; б - фильтр согласован с сигналом

порогобнаруяения кации важной задачбй.является

обнаружение на фоне помех импульсного сигнала, пришедшего от цели. На рис. 20.1, а показан импульсный сигнал, замаскированный непрерывной помехой.

Ясно, что указать правильное положение импульсного сигнала затруднительно, так как, во-первых, велика вероятность пересечения порога обнаружения помехой (так называемая ложная тревога), во-вторых, из-за сложения сигнала с помехой сигнал может оказаться ниже порога обнаружения (пропуск сигнала).

Возникает задача наилучшей (оптимальной) обработки смеси сигнала и помехи, при которой по возможности мало сказывалось бы влияние помех. Оценка влияния помех зависит от принятого критерия. Например, в рассматриваемом примере оптимальной фильтрацией обычно считают такую обработку, при которой вероятность ложных тревог фиксирована, а вероятность пропуска сигнала минимальна.

Простейшая обработка заключается в линейной фильтрации смеси детерминированного сигнала и помехи, т. е. в пропускании зтой смеси через фильтр с характеристикой передачи Н\\). Изменяя эту характеристику, можно изменять соотношение между составляющими сигнала и помехи на выходе фильтра. На рис. 20.1,6 показано выходное напряжение фильтра со специально подобранной характеристикой, на вход которого подается напряжение, соответствующее рис. 20.1, а. Из рисунка видно, что для фильтрованного сигнала уменьшается вероятность ложной тревоги и пропуска сигнала по сравнению с нефильтрованным.

Заметим, что смесь сигнала и помехи на выходе усилителя или приемника ту или иную фильтрацию уже прошла в антенных, входных и усилительных цепях приемника, имеющих конечную полосу пропускания. Поэтому вопрос о фильтрации заключается в выборе оптимальной формы амплитудно- и фазочастотной характеристик всего усилителя или приемника, а также оптимальной ширины его полосы пропускания. Для простоты нефильтрованным называют сигнал, который прошел цепи с полосой пропускания, много большей ширины спектра сигнала.

Естественно возникает вопрос о критерии качества фильтрации. Если форма сигнала известна точно, то чаще всего в качестве критерия используют отношение пиковой мощности сигнала на выходе фильтра в некоторый момент времени к средней мощности шума на выходе фильтра. Фильтр, для которого это отношение максимально, называют оптимальным, или согласованным.

Исторически понятие согласованной фильтрации появилось раньше, чем была создана теория оптимальных методов приема.



0 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 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 [157] 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0016