Князьков А.Л. Основы радиоэлектронного наблюдения (Радиоприемные устройства. Структурные схемы радиоприемников. Основные качественные показатели радиоприемника

ВВЕДЕНИЕ

Прошедший век без преувеличения можно считать веком радио, которое было признано чудом мира. На первом этапе своего развития радиотехника, как одно из направлений науки и техники использовалась в основном для передачи информации. Это направление и сегодня актуально, т.к. в настоящее время на планете насчитывается более 500 миллионов телевизоров и более миллиарда радиоприемников, что еще раз подтверждает слова А.И.Берга. Человек может нормально мыслить длительное время только при условии непрекращающегося информационного общения с внешним миром.

По мере своего развития радиотехника вышла за пределы непосредственной передачи информации, т.к. появились и успешно развиваются следующие ее отрасли:

·  Радиоэлектроника, включающая в себя радиовещание, телевидение, радиолокацию, радионавигацию, радиоуправление, радиоастрономию;

·  Промышленная электроника, в которую входят информационная техника. Электроника систем контроля и управления;

·  Ядерная электроник;

·  Биологическая электроника;

·  Энергетическая электроника;

·  Электронная технология.

Значение радиотехники в развитии человечества подтверждают и темпы ее внедрения:

Так лабораторные установки телефонной связи внедрялись примерно 50 лет, радио около 35 лет, радиолокация порядка 15 лет, телевидение 12 лет, транзисторы, интегральные схемы, квантовые системы (лазеры и мазеры) 5 лет.

Под радиотехническими устройствами или системами в первую очередь следует понимать совокупность технических средств, предназначенных для передачи, приема и обработки информации с использованием при этом радиоканала.

Условно информационные радиотехнические системы можно разделить на три класса:

I Радиосистемы передачи информации. В данном случае передаваемая информация заложена в излучаемый передающей антенной сигнал. К таким системам относятся связные, вещательные, телевизионные, командные, телеметрические.

II Радиосистемы извлечения информации. В такой системе полезная информация содержится в параметрах трассы, по которой распространяются электромагнитные колебания, поэтому в некоторых случаях отсутствует передающее устройство. К такой категории относятся системы радиолокации и радионавигации, траекторных измерений. Радиоастрономии, разведки.

III Радиосистемы разрушения информации, системы организации помех.

В независимости от вида радиоканала полезная информация по своему спектральному составу низкочастотна и может быть представлена в общем виде выражением , где  частота низкочастотного сигнала., поэтому в качестве ее носителя используют высокочастотные колебания ,  частота несущего колебания, параметры которого изменяются по закону полезной информации. Таким образом имеет место неравенство

Значит в любом радиоканале передача информации осуществляется с помощью электрических сигналов. При этом количество передаваемой информации определяется параметрами этих сигналов. Практически используется два вида сигналов:

·  Детерминированные;

·  Случайные.

Детерминированные сигналы задаются в виде определенной функции времени (непрерывные сигналы с заданной амплитудой и фазовыми соотношениями, импульсные сигналы известной формы, амплитуды и положения во времени).

Детерминированные сигналы подразделяются на периодические и непериодические. Простым периодическим детерминированным сигналом является гармоническое колебание. В случае монохроматического гармонического сигнала его спектр состоит из одной спектральной составляющей. Реальные сигналы имеют размытый спектр, поэтому такой периодический сигнал может быть представлен суммой гармоник, частоты которых кратны основной частоте.

Основной характеристикой сложного периодического сигнала является его спектральная функция, содержащая информацию об амплитудах и фазах отдельных гармоник.

Примером непериодического детерминированного сигнала можно считать импульсный сигнал.

Случайные сигналы представляются в виде хаотической функции времени. Практически это любой сигнал, несущий информацию.

В процессе передачи информации электрические сигналы подвергаются различным преобразованиям. В зависимости от назначения радиоканала преобразование исходного сообщения в электрический сигнал осуществляется с помощью разнообразных датчиков, микрофона, передающих телевизионных трубок и т.д. В радиотелеграфии каждая буква заменяется комбинацией стандартных символов, преобразованных затем в электрические сигналы.

В радиотехнических системах практически используется весь диапазон частот, который в соответствии с рекомендациями международного консультативного комитета по радио делится на 9 диапазонов:

·  3-30 кГц ОНЧ (очень низкие частоты) — мириаметровые волны;

·  30-30·10² кГц НЧ (низкие частоты) — километровые волны;

·  3·10²-3·10³ кГц СЧ (средние частоты) — гекаметровые волны;

·  3-30 МГц ВЧ (высокие частоты) — декаметровые волны;

·  30-310² МГц ОВЧ (очень высокие частоты) — метровые волны;

·  3·10²-3·10³ МГц УВЧ (ультра высокие частоты) — дециметровые волны;

·  3-30 ГГц СВЧ (сверхвыокие частоты) — сантиметровые волны;

·  30-3·10² ГГц КВЧ (крайне высокие частоты) — миллиметровые волны;