Введение в специальность
| Вид материала | Пояснительная записка |
- Е. В. Арляпова введение в специальность «реклама», 1668.44kb.
- А. К. Мазуров введение в специальность, 3019.75kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины «введение в специальность» для специальности, 107.59kb.
- Анализ и планирование трудовых показателей Аудит и контроллинг персонала Введение, 12.45kb.
- Рабочая программа дисциплины Введение в специальность специальность 032001 Документоведение, 55.23kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины Введение в литературоведение Специальность, 711.32kb.
- Учебно методический комплекс по дисциплине «Введение в специальность» Специальность, 2682.27kb.
- Курс Комплексный экзамен по циклам опд, сд и дисциплинам специализации: «Введение, 469.08kb.
- В г. Орске Специальность: 021100 «Юриспруденция» Дисциплина: Уголовное право Курсовая, 432.15kb.
- Введение в специальность, 1423.7kb.
Утверждена
УМО вузов Республики Беларусь
по образованию в области информатики
и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-39-069/тип.
РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальностям 1-39 01 01 Радиотехника,
1-39 01 02 Радиоэлектронные системы,
1-45 01 02 Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения
Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
Составители:
А.М. Бригидин, доцент кафедры радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;
В.В. Ползунов доцент кафедры радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;
Г.И. Ясюля доцент кафедры радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук.
Рецензенты:
Кафедра приемно-передающих устройств Военной Академии Республики Беларусь (протокол № 2 от 25.02.2003 г.);
Кафедра телекоммуникационных систем Учреждения образования «Высший государственный колледж связи» (протокол № 6 от 19.02.2003 г.);
Г.А. Калашников, заведующий кафедрой радиоэлектроники Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж», кандидат технических наук
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 8 от 10.03.2003 г.)
Научно-методическим советом по группе специальностей 1-39 01 Схемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 26.05.2003 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-45 Телекоммуникации УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 20.06.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.108-98
Ответственный за редакцию: Т.Н. Крюкова
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа по дисциплине «Радиопередающие устройства» разработана для студентов высших учебных заведений для специальностей 1-39 01 01 Радиотехника, 1-39 01 02 Радиоэлектронные системы, 1-45 01 02 Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.108-98.
В результате освоения курса «Радиопередающие устройства» студент должен
знать:
- принципы работы и теорию радиоэлектронных устройств генерирования, усиление и формирования колебаний радиочастоты;
уметь:
- осуществлять схемотехническое проектирование этих устройств;
- выполнять расчёты, связанные с выбором параметров элементов, обеспечивающих реализацию требований, предъявляемым к разрабатываемым устройствам;
- определять параметры и характеристики спроектированных устройств;
- производить настройку каскадов радиопередатчика.
Программа рассчитана на объем 150 часов, из них аудиторных - 100 часов.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Предмет, содержание и последовательность изложения разделов курса, его связь с другими дисциплинами учебного плана.
Радиосигнал и его характеристики.
Назначение и области применения радиопередающих устройств (РПдУ). Основные этапы развития. Основные требования, предъявляемые к РПдУ: Энергетические показатели, характеристики электромагнитной совместимости, качественные показатели. Классификация РПдУ. Международное сотрудничество в области радиосвязи.
Раздел 1. УСТРОЙСТВА ГЕНЕРИРОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Колебательные цепи генераторов: резонаторы на отрезках длинных линий, торроидальные резонаторы, коаксиальные резонаторы, волноводные резонаторы, полосковые резонаторы.
Структурная схема генератора с внешним возбуждением (ГВВ). Баланс мощностей ГВВ. Типы и области применения различных активных элементов; статистические характеристики активных элементов и их аппроксимация. Режим работы активных элементов. Регулирование и нагрузочные характеристики ГВВ. Цепи согласования с нагрузкой. Особенности работы ГВВ на комплексную нагрузку. Использование ключевого и биполярного режимов работыв транзисторных ГВВ. Основы инженерного расчёта и автоматизации проектирования ГВВ.
Зависимость токов и энергетических показателей транзисторного генератора от частоты. Влияние питающих напряжений на режим ГВВ. Основы инженерного расчёта на режим ГВВ с учётом инерционных явлений. Особенности применения ЭВМ при проектировании транзисторных ГВВ.
Общие принципы построения схем ГВВ. Выходные цепи ГВВ, согласование генератора с нагрузкой. Фильтрация высших гармоник. Схемы входных ГВВ.
Области применения умножителей чистоты. Умножители частоты с безинерционными усилительными элементами. Особенности умножителей чистоты на инерционном нелинейном четырехполюснике.
Особенности и основные свойства радиочастотных трактов, построенных по принципу сложения мощностей генераторов. Параллельное включение усилительных элементов и двухтактные схемы. Схемы сложения мощности произвольного числа генераторов. Мостовые схемы сложения мощностей. Блочно-модульный принцип построения мощных широкополосных транзисторных усилителей. Сложение мощностей генераторов в пространстве.
Основные ограничения на широкополосные свойства ламповых и транзисторных усилителей. Схемы широкополосных усилителей (ШПУ): корректированные усилители, усилители с распределенным усилением, усилители с раздельным усилением в смежных полосах диапазона. ШПУ на трансформаторах с ферритами. Особенности работы широкополосных усилителей на комплексную нагрузку. Фильтрация высших гармоник в широкополосных усилителях. Основы инженерного расчета и автоматизация проектирования широкополосных усилителей.
Раздел 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ АВТОГЕНЕРАТОРОВ
Требования, предъявляемые к автогенераторам. Уравнение стационарного режима в автогенераторе. Обобщенная трехточечная схема автогенератора. Выбор режима работы усилительного элемента. Многочастотные и шумовые автогенераторы, их применение. Синхронизация автогенератора внешним сигналом. Принципы самосинхронизации. Полоса синхронизации. Применение синхронизации и самосинхронизации автогенераторов в РПдУ.
Одноконтурные схемы автогенераторов, области применения, особенности расчета. Многоконтурные автогенераторы. Автогенераторы с компенсацией инерционности активных элементов. Эквивалентная схема кварцевого резонатора. Схемы кварцевых автогенераторов и особенности их расчета. Гибридные и интегральные схемы автогенераторов. Автогенераторы с устройствами на поверхностных акустических волнах.
Влияние дестабилизирующих факторов и изменений элементов схемы на частоту колебаний. Условия обеспечения высокой стабильности частоты. Мгновенная и средняя частота, их статистические характеристики. Кратковременная и долговременная нестабильность частоты. Влияние нестабильности частоты на работу радиотехнических устройств и систем.
Основные характеристики синтезатора частоты. Методы синтеза дискретной сетки частот. Пассивные синтезаторы. Аналоговые синтезаторы с фазовой автоподстройкой частоты. Цифровые синтезаторы частоты с кольцом фазовой автоподстройки. Применение микропроцессоров в цифровых синтезаторах. Синтезаторы на основе квантовых стандартов частоты.
Раздел 3. УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Определение и классификация модуляции, основные характеристики радиосигналов. Амплитудная модуляция, импульсная модуляция. Полярная модуляция. Радиосигналы с частотной и фазовой модуляцией (ЧМ и ФМ). Дискретные виды модуляции. Области применения различных видов модуляции.
Модуляция смещением, анодная и коллекторная модуляция. Статистические модуляционные характеристики. Модуляция на многоэлектродных лампах. Комбинированные виды модуляции. Основные энергетические показатели, схемы осуществления. Усиление модулированных колебаний. Искажения при амплитудной модуляции.
Основные методы и схемы осуществления фазовой модуляции. Прямые и косвенные методы частотной модуляции, схемы осуществления и их сравнительные характеристики. Методы формирования сложных ФМ и ЧМ сигналов (линейная частотная модуляция, шумоподобные сигналы).
Основные особенности однополосной модуляции. Методы формирования однополосного сигнала. Основные элементы устройств формирования однополосного сигнала.
Амплитудная модуляция. Частотная и фазовая манипуляции, относительная фазовая телеграфия, основные характеристики , методы осуществления. Преобразования сигналов при дискретных видах модуляции.
Основные требования к возбудителям радиопередатчиков. Особенности формирования радиосигналов в возбудителях. Возбудители с синтезаторами частоты.
Раздел 4. Устройства генерирования и формирования радиосигналов СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ и оптического диапазона волн
Особенности режимов активных элементов и колебательных систем генераторов СВЧ диапазона. Конструкции и особенности расчета генераторов на коаксиальных, полосковых и микрополосковых линиях. Микрополосковые усилители СВЧ. Регулировочные и нагрузочные характеристики автогенераторов СВЧ. Интегральные и гибридно-интегральные схемы СВЧ генераторов. Применение ЭВМ при проектировании СВЧ генераторов.
Принцип действия лавинно-пролетного диода (ЛПД), режимы работы ЛПД, основные энергетические соотношения. Механизм возникновения отрицательной проводимости в диодах с междолинным переходом. Режимы работы диодов Ганна. Основные энергетические параметры генераторов. Схемы и конструкции генераторов на ЛПД и диодах Ганна.
Обобщённая схема умножителя частоты на двухполюсных нелинейных элементах. Эквивалентная схема варактора. Двухконтурные умножители частоты, схема, основные характеристики. Умножители частоты с ненагруженными контурами.
Основные показатели и области применения отражательных клистронов. Характеристики пролётных усилительных клистронов. Умножительные клистроны. Модуляция в пролётных клистронах.
Области применения и основные характеристики ламп бегущей волны (ЛБВ). ЛБВ типа “0” и типа “М”. Энергетические соотношения для ЛБВ типа “0”. Регулировочные характеристики усилителей на ЛБВ. Модуляция в ЛБВ.
Области применения магнетронов. Рабочие и нагрузочные характеристики магнетронов. Платинотронные генераторы. Платинотрон в режиме амплитрона и стабилотрона. Модуляция магнетронных и платинотронных генераторов. Особенности конструкции и основные характеристики митронного генератора.
Квантовые генераторы, инженерная теория, основные энергетические соотношения. Модуляция квантовых генераторов. Оптические линии связи.
Раздел 5. Структурные схемы радиопередающих устройств. Электромагнитная совместимость
Классификация связных и телеметрических радиопередатчиков. Модуляционные устройства передатчиков. Автоматическое управление радиопередающим устройством. Радиопередающие комплексы систем связи. Передатчики сотовых систем связи.
Структурные схемы телевизионных передатчиков изображения и звукового сопровождения. Особенности осуществления модуляции. Наземные и космические ретрансляторы. Передатчики для радиорелейной и тропосферной связи.
Классификация радиолокационных и радионавигационных передатчиков. Структурных схемы передатчиков. Особенности построения высокочастотных трактов передатчиков. Передатчики с фазированными антенными решётками.
Виды и причины возникновения паразитных колебаний. Паразитное самовозбуждение за счёт обратной связи. Возникновение паразитных колебаний радиочастотных трактов.
Понятие об электромагнитной совместимости (ЭМС) передатчиков и других элементов в системах связи, расположенных в непосредственной близости. Классификация побочных излучений.
Побочные излучения, возникающие в процессе формирования несущей, излучения, обусловленные паразитной модуляцией, шумовые излучения. Интермодуляционные излучения. Методы уменьшения побочных излучений.