Рекомендуем

Нелинейная оптимальная фильтрация в примерах и задачахШахтарин Б.И. Нелинейная оптимальная фильтрация в примерах и задачах
Основы электроники, радиотехники и связиГуменюк А.Д., Журавлев В.И., Мартюшев Ю.Ю., Петрухин Г.Д., Струков А.З., Цветков С.И. Основы электроники, радиотехники и связи
Радиопередающие устройстваДингес С.И., Иванюшкин Р.Ю., Козырев В.Б., Кукк К.И., Шахгильдян В.В., Шумилин М.С. Радиопередающие устройства

Книга

Радиопередающие устройства. Основы теории и расчета

Курс лекций
2-е изд., перераб. и доп.
2022 г.
536 стр.
Тираж 500 экз.
Формат 60х90/16 (145x215 мм)
Исполнение: в твердом переплете
ISBN 978-5-9912-0943-4
ББК 621.396.61
УДК 32.848
Аннотация

В первой части книги проведен анализ основных типов радиопередающих устройств (РПДУ), и на его основе рассмотрены принципы действия, особенности построения и расчета их базовых каскадов. Во второй части книги приведены возможные методики обоснования рациональных функциональных схем РПДУ, расчета основных параметров каскадов и анализа их технико-экономической эффективности. Обобщены конкретные методики расчета параметров структурных схем и каскадов передатчика. В третьей части рассмотрены возможные варианты функциональных схем цифровых РПДУ на основе цифровых контроллеров информационного тракта и радиопередатчиков с прямым цифровым формированием высокочастотных сигналов на промежуточной и высокой частотах. Проведен анализ вариантов построения, классификации и характеристик основных элементов цифровых РПДУ.

Для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Радиотехника», «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Будет полезна при изучении раздела «Радиопередающие устройства» учебной дисциплины «Системы и сети передачи информации» студентам, проходящим подготовку по специальностям «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», «Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем» и «Компьютерная безопасность», а также аспирантам и специалистам соответствующих направлений.

Оглавление

Предисловие

Введение. Назначение, области применения и основные характеристики радиопередатчиков
B.1. Радиопередатчики в системах радиосвязи
B.2. Классификация радиопередатчиков
B.3. Основные характеристики радиопередатчиков
B.4. Функциональные схемы радиопередатчиков
B.5. Возбудители радиопередатчиков
B.6. Выходные каскады усиления радиопередатчиков
В 7. Тенденции развития цифровой радиопередающей техники

Часть I. Теоретические основы радиопередатчиков

1. Усилители мощности
1.1. Основные элементы и параметры усилителей мощности
1.2. Активные элементы в усилителях мощности
1.3. Режимы работы активного элемента в усилителях мощности
1.4. Усилители мощности на активных диодах
1.5. Режим работы активного элемента с гармоническим выходным напряжением и отсечкой выходного тока
1.5.1. Реализация режима с отсечкой выходного тока
1.5.2. Энергетические параметры режимов АЭ.
1.5.3. Нагрузочные характеристики АЭ
1.6. Работа активного элемента на повышенных частотах
1.6.1. Особенности работы УМ на повышенных частотах
1.6.2. Биполярный транзистор в усилителе мощности
1.6.3. Мощные биполярные транзисторы в УМ
1.7. Работа активного элемента в усилителях мощности на высоких (сверхвысоких) частотах
1.7.1. Транзисторные УМ, выполняемые по схеме с ОБ
1.7.2. Полевые транзисторы в УМ.
1.8. Ключевые режимы работы активного элемента
1.8.1. Ключевые режимы с выходным током и напряжением в форме меандра
1.8.2. Расчет ключевых режимов с колебаниями в форме меандра
1.8.3. Особенности работы типовых схем ключевых УМ
1.9. Цепи питания, смещения и согласования в усилителях мощности
1.9.1. Цепи питания
1.9.2. Цепь смещения
1.9.3. Согласующие цепи узкополосных УМ
1.9.4. Согласующие цепи широкополосных УМ
1.10. Сложение мощностей в усилителе мощности
1.10.1. Параллельное включение активных элементов
1.10.2. Двухтактное включение АЭ
1.10.3. Мостовое включение АЭ
1.10.4. Сложение мощностей в пространстве

2. Умножители частоты
2.1. Назначение, классификация и основные характеристики умножителя частоты
2.2. Транзисторные умножители частоты
2.3. Варакторные умножители частоты
2.4. Расчет режима работы варактора в умножителе частоты

3. Автогенераторы
3.1. Общие сведения об автогенераторах
3.2. Стационарный режим автоколебаний
3.3. Возбуждение колебаний в автогенераторе
3.4. Автогенераторы на АЭ с характеристиками S-типа
3.5. Стабильность частоты колебаний автогенератора
3.5.1. Кратковременная стабильность частоты
3.5.2. Долговременная стабильность частоты
3.6. Транзисторные автогенераторы
3.6.1. Типы схем транзисторных автогенераторов
3.6.2. Условия существования стационарного режима и возбуждения колебаний
3.6.3. Режим транзистора по постоянному току
3.6.4. Практические схемы АГ
3.7. Диодные автогенераторы
3.7.1. Автогенераторы на туннельных диодах
3.7.2. Диодные автогенераторы СВЧ
3.7.3. Автогенераторы на диодах Ганна
3.7.4. Автогенераторы на лавинно-пролетных диодах
3.8. Кварцевая стабилизация частоты в автогенераторах
3.8.1. Основные характеристики кварцевого резонатора
3.8.2. Транзисторные автогенераторы с кварцевой стабилизацией частоты
3.8.3. Кварцевые АГ на туннельных диодах

4. Синтезаторы частоты
4.1. Основные характеристики синтезаторов частоты
4.2. Метод прямого синтеза частот
4.3. Методы непрямого синтеза частот
4.4. Источники эталонных колебаний синтезаторов
4.5. Синтезаторы частоты с ПАВ-элементной базой

5. Модуляторы
5.1. Методы модуляции
5.2. Амплитудная модуляция
5.2.1. Показатели и характеристики амплитудной модуляции
5.2.2. АМ изменением напряжения питания (коллекторная модуляция)
5.2.3. АМ изменением напряжения смещением
5.2.4. Комбинированная АМ
5.3. Однополосная амплитудная модуляция
5.4. Импульсная модуляция
5.5. Угловая модуляция
5.5.1. Виды угловой модуляции и ее основные характеристики
5.5.2. Частотная модуляция
5.5.3. Фазовые модуляторы

6. Устройства генерации и формирования сигналов СВЧ и оптического диапазонов волн
6.1. Клистронные автогенераторы
6.1.1. Принцип действия пролетных и отражательных клистронов
6.1.2. Усилители мощности и умножители частоты на пролетных клистронах
6.1.3. Автогенератор на отражательном клистроне
6.2. Автогенераторы и усилители на лампах бегущей волны
6.2.1. Принцип действия ЛБВ
6.2.2. Усилители на ЛБВ типа О
6.2.3. Автогенераторы на ЛБВ-О
6.2.4. Автогенераторы и усилители на лампах обратной волны
6.3. Автогенераторы СВЧ на элементах магнетронного типа
6.4. Элементы радиопередатчиков оптического диапазона волн
6.4.1. Оптические линии связи
6.4.2. Лазеры
6.4.3. Высокостабильные квантовые генераторы диапазона СВЧ
6.4.4. Модулятор лазера (для инжекционных полупроводниковых лазеров)

7. Методы обеспечения качества работы радиопередатчиков
7.1. Обеспечение электромагнитной совместимости РЭС
7.1.1. Побочные излучения радиопередатчиков
7.1.2. Основные направления обеспечения ЭМС РЭС
7.2. Обеспечение устойчивости работы радиопередатчиков

8. Особенности построения радиопередатчиков различного назначения
8.1. Краткая характеристика основных типов радиопередатчиков
8.2. Функциональные схемы радиопередатчиков основных типов систем радиосвязи
8.2.1. Радиовещательные передатчики
8.2.2. Передатчики профессиональной радиосвязи
8.2.3. Телевизионные передатчики
8.2.4. Передатчики радиорелейных систем связи
8.2.5. Передатчики тропосферных линии связи
8.2.6. Передатчики спутниковых систем связи
Литература к части 1

Часть II. Основы расчета радиопередатчиков 9. Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров

9.1. Функциональная схема бортового радиопередатчика системы передачи информации
9.2. Функциональная схема стационарного радиопередатчика системы передачи информации
9.3. Примеры составления схем радиопередатчиков
10. Расчет усилителей мощности
10.1. Расчет режима работы маломощного биполярного транзистора
10.2. Расчет режима работы биполярного транзистора на повышенных частотах
10.3. Расчет режима работы мощного биполярного транзистора
10.4. Расчет режимов работы полевых транзисторов
10.5. Расчет цепей смещения и согласования в усилителе мощности
10.6. Суммирование мощностей транзисторных усилителей

11. Расчет умножителей частоты
11.1. Расчет транзисторного умножителя частоты
11.2. Расчет диодного (варакторного) умножителя частоты

12..Расчет автогенераторов
12.1. Расчет транзисторного LC-автогенератора
12.2. Расчет транзисторного автогенератора с кварцевой стабилизацией
12.2.1. Основные типы и характеристики кварцевых резонаторов
12.2.2. Методики расчета автогенераторов
12.3. Расчет автогенератора на туннельном диоде
12.4. Расчет автогенератора на диоде Ганна
12.4.1. Эквивалентные схемы генератора и их анализ
12.4.2. Расчет автогенератора на диоде Ганна волноводной конструкции
12.4.3. Расчет автогенератора на диоде Ганна в микрополосковом исполнении
12.5. Расчет автогенератора СВЧ на лавинно-пролетном диоде

13. Расчет синтезаторов частоты
13.1. Варианты структур и основные характеристики синтезаторов частоты
13.2. Синтезатор на кольце ФАП с трактом вычитания
13.3. Синтезатор частоты на кольце ФАП с трактом деления
13.4. Расчет синтезатора частоты с аппроксимационным синтезом сетки частот

14.Расчет модуляторов
14.1. Расчет каскадов с амплитудной модуляцией
14.2. Расчет каскадов с угловой модуляцией
14.2.1. Расчет частотного модулятора на варикапе
14.2.2. Расчет каскадов фазовых модуляторов
Литература к части 2

Часть III. Цифровые технологии в радиопередающей технике

15. Функциональные схемы цифровых РПДУ
15.1. Радиопередатчики на основе цифровых контроллеров информационного тракта
15.2. Радиопередатчики с прямым цифровым формированием высокочастотных сигналов на ПЧ и ВЧ
16.Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи в РПДУ

16.1. Дискретизация, квантование и кодирование для цифровой передачи непрерывных сигналов
16.2. Классификация и характеристики АЦП и ЦАП
16.2.1. Назначение и характеристики ЦАП и АЦП
16.2.2. Классификация ЦАП и АЦП
16.3. АЦП и ЦАП для работы в низкочастотных трактах, системах управления и контроля РПДУ
16.4. Специализированные быстродействующие АЦП и ЦАП

17. Цифровые методы синтеза частот и управления частотой
17.1. Принципы построения цифровых синтезаторов частоты и их особенности
17.2. Прямой (пассивный) цифровые синтез частот
17.3. Косвенный (активный) цифровой синтез частот
17.4. Особенности синтезаторов частоты СВЧ диапазона
17.5. Цифровой перенос спектра сигналов

18. Цифровые методы модуляции
18.1. Методы и области применения цифровой модуляции (манипуляции)
18.2. Цифровая амплитудная манипуляция
18.3. Цифровая фазовая манипуляция
18.4. Цифровая частотная манипуляция
18.5. Спектры сигналов цифровой модуляции
18.6. Сравнение видов цифровой модуляции
18.6.1. Спектральная эффективность модуляции
18.6.2. Энергетическая эффективность модуляции
18.6.3. Выбор оптимального метода модуляции

19. Элементы цифровых систем авторегулирования радиопередатчиков
19.1. Частотно-фазовые детекторы
19.2. Цифровые элементы систем регулирования амплитуды колебаний
19.2.1. Детекторы амплитуды колебаний
19.2.2. Усилители ВЧ/СВЧ с программно регулируемым коэффициентом усиления
19.3. Частотный детектор на основе ФАПЧ
19.4. Цифровые частотные дискриминаторы
19.5. Цифровые фильтры
19.6. Цифровые генераторы опорного сигнала
Литература к части 3

Основные условные обозначения