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

ранственная избирательность. Используется также разделение частот между передатчиками с точной настройкой приемных устройств на частоту принимаемого передатчика и ограничением полосы принимаемых частот до необходимого минимума - частотная избирательность.

Используя пространственную избирательность, можно уменьшить влияние помехи, расположив приемную антенну так, что максимум диаграммы направленности будет направлен на источник принимаемого сигнала, а минимум - на источник помехи.

При обеспечении частотной избирательности не только совмещают частотную характеристику приемника со спектром принимаемого передатчика, но и вырезают из спектра принимаемых частот те частоты, на которых помехи проявляются наиболее сильно.

Кроме помех от других радиостанций антенна приемника принимает естественные помехи, возникающие в атмосфере и космосе. Приходится также считаться и с помехами, создаваемыми различными электрическими устройствами и машинами: трамваями, троллейбусами, системой зажигания двигателей автомобилей и самолетов и т. п. Такие помехи называются индустриальными [/].

Наиболее эффективным способом борьбы с индустриальными помехами является устранение или уменьшение их в местах возникновения. Например, напряженность поля индустриальных помех удается во много раз уменьшить устранением искрения коллектора электрического мотора, уменьшением искрения токосъемников трамвая и троллейбуса, выбором материалов для токосни-мающих контактных устройств и изменением их конструкции, экранированием электропроводки на самолете и в автомобиле, применения фильтров в цепях питания электрических приборов и другими мерами.

Наряду с помехами, возникающими вне приемного или усилительного устройства, приходится считаться с помехами, возникающими внутри устройств. К внутренним помехам относятся тепловые шумы, создаваемые резисторами, активными сопротивлениями антенн и колебательных контуров. Их название связано с хаотическим тепловым движением электрических зарядов внутри проводников. Другим видом внутренних помех являются шумы, возникающие в электронных лампах и транзисторах. Наряду с тепловыми шумами здесь имеет место дробовой шум, связанный с дискретным характером выходного тока электронного прибора и его случайными флуктуациями.

Характеристики помех и их влияние на работу радиоэлектронных устройств рассматриваются в конце книги, но уже на начальном этапе изучения радиоэлектроники полезно иметь представление о сложности проблемы борьбы с помехами. Все развитие радиоэлектроники, например освоение новых диапазонов, выбор методов модуляции и формы сигналов, в значительной степени связано с ее решением.

Нетрудно реализовать электронный усилитель с очень большим усилением. Однако предел целесообразного усиления определяется



шумами на входе усилителя. Это относится также к повышению чувствительности радиоприемных и других электрических устройств и приборов. Например, нецелесообразно дополнительно повышать чувствительность обычного электрического гальванометра, если от тепловых шумов, возникающих в самом приборе, стрелка или зеркальце гальванометра отклоняются почти на всю шкалу.

Все шумы и помехи, о которых мы говорили до сих пор, относятся к классу аддитивных помех, так как они добавляются к сигналу. Борьба с ними сводится к тому, чтобы их как-то уменьшить и отсеять, а также уменьшить влияние остающейся помехи.

Другие помехи образуют класс мультипликативных помех. Название помехи показывает, что сигнал как бы умножается на мешающее воздействие. Мультипликативная помеха возникает, когда свойства среды распространения сигнала меняются во времени. Простейший случай -телефонная или радиотрансляционная линия с плохими контактами. Другим примером мультипликативной помехи являются интерференционные замирания сигнала при приеме коротких волн. Замирания приводят не только к уменьшению принимаемого сигнала или временным прекращениям приема, но и к сильным искажениям сигналов вследствие изменяющегося во времени характера прохождения различных составляющих их спектра.

Причинами замираний являются многолучевой характер распространения радиоволн, изменение во времени свойств среды их распространения и интерференция радиоволн, пришедших в место приема различными путями. Один из методов борьбы - прием на два приемника с пространственно-разнесенными антеннами. Замирания в точках расположения приемных антенн наступают в разные моменты времени, и сущность метода сводится к тому, что прием ведется на антенну и приемник, в котором сигнал в данный момент максимален. Кроме пространственного разнесения антенн применяется разнесение по частоте, времени и виду поляризации.

Перечисленные здесь методы борьбы с помехами характеризуют лишь небольшую часть этой важной и сложной проблемы.

В последние годы в связи с тем, что на кораблях, самолетах, спутниках и других объектах применяется большое число радиостанций различного назначения, все большее значение приобретает борьба с помехами, которые они создают друг другу. Это так называемая проблема электромагнитной совместимости [2].



Глава 2

ЦЕПИ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

2.1. ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Электрическая цепь состоит из физических элементов, таких как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и соединительные провода.

Когда частота электрических колебаний достаточно низка, можно считать, что физические параметры, определяющие свойства цепи (т. е. ее сопротивление, емкость и индуктивность), сосредоточены в соответствующих элементах: резисторах, конденсаторах и катушках индуктивности. Даже соединительный провод, электрические свойства которого принципиально распределены вдоль его длины, также можно представить в виде сосредоточенных сопротивления, емкости или индуктивности. Например, экранированный соединительный провод длиной 1 м на частоте 1 кГц (длина волны 300 км, что много больше длины соединительного провода) можно на электрической схеме отобразить эквивалентной емкостью 100-250 пФ.

Если длина волны электрических колебаний сравнима с длиной соединительного проводника, то его распределенные параметры нельзя отображать эквивалентными сосредоточенными параметрами. Например, на частоте 1 ГГц (длина волны в вакууме 30 см) тот же соединительный проводник длиной 1 м должен рассматриваться как цепь с распределенными параметрами.

Следует такл<е иметь в виду, что на высоких частотах приходится учитывать, например, индуктивность выводов конденсатора и его размеры. На высоких частотах можно иногда получить лучшую фильтрацию с помощью конденсатора с малой номинальной емкостью, скажем 500 иФ, чем с помощью конденсатора емкостью 3000 пФ, если первый конденсатор имеет меньшие габаритные размеры.

Свойства элементов электрической цепи математически описываются уравнениями, связывающими напряжение на концах элемента с током, протекающим через него. Так, для резистора

u = i?t. (2.1)

Для конденсатора

u--fidt, i=Cdufdf. 12.2)

Для катушки индуктивности

u = Ldifdt; i~Judt. {2.3)



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



0.0021