Радиоприемные устройства

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................................. 7

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ..................................................................................... 9

ГЛАВА 1. КРАТКИЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ .................................................................................................... 14

Контрольные вопросы............................................................................................................................................ 17

ГЛАВА 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ.................................................................... 19

2.1. Обобщенная структурная схема радиоканала. Общие требования.................................................................. 19

2.2. Основные показатели технических характеристик........................................................................................... 20

2.3. Классификация и основные качественные показатели..................................................................................... 27

2.4. Частотные диапазоны систем радиовещания, радиосвязи и радиодоступа...................................................... 29

2.4.1. Диапазоны частот звукового и телевизионного вещания.............................................................................. 29

2.4.2. Диапазоны любительской, служебной и гражданской связи ........................................................................ 31

2.4.3. Частотные диапазоны систем сотовой телефонии и радиодоступа 3-го, 4-го поколения, Wi-Fi и Bluetooth................................................................................................................................................................. 35

2.4.4. Частотные диапазоны космических систем радиосвязи, радиовещания, навигации и позицирования....... 38

2.5. Шумы и помехи радиоприему........................................................................................................................... 39

2.6. Описание радиосигналов, эффективная ширина спектра сигналов систем радиовещания, радиосвязи и радиодоступа........................................................................................................................................................... 45

2.6.1. Сигналы аналоговых систем радиовещания и радиосвязи............................................................................ 45

2.6.2. Особенности формирования сигналов цифровых систем радиовещания и радиосвязи............................... 49

2.6.3. Особенности формирования сигнала цифрового эфирного телевизионного вещания.................................. 51

2.6.4. Особенности формирования сигналов телефонии GSM................................................................................. 52

2.6.5. Особенности формирования сигналов цифровых систем управления радиодоступом.................................. 53

2.6.6. Электромагнитная совместимость и нелинейные искажения, возникающие в линейном тракте

радиоприемника...................................................................................................................................................... 55

Контрольные вопросы............................................................................................................................................... 57

ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ........................................... 58

3.1. Обобщенная структурная схема радиоприемных устройств............................................................................... 58

3.2. Радиоприемники детекторного типа и прямого усиления................................................................................... 59

3.3. Сверхрегенеративные радиоприемные устройства............................................................................................. 60

3.4. Супергетеродинные радиоприемные устройства................................................................................................ .61

3.5. Радиоприемные устройства прямого преобразования ....................................................................................... 64

3.6. Инфрадинные радиоприемные устройства.......................................................................................................... 65

3.7. Приемо-передающие устройства радиотехнических систем................................................................................ 66

Контрольные вопросы................................................................................................................................................. 67

ГЛАВА 4. ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ................................................................................... 68

4.1. Входные цепи радиоприемных устройств............................................................................................................ 68

4.1.1. Общие сведения, классификация и структура входной цепи............................................................................. 68

4.1.2. Антенны и эквиваленты антенн радиоприемных устройств.............................................................................. 69

4.1.3. Входные цепи диапазонных радиоприемных устройств при различных связях с ненастроенной антенной

и нагрузкой.................................................................................................................................................................80

4.1.4. Входная цепь с магнитной антенной................................................................................................................. 92

4.1.5. Входные цепи с настроенной антенной............................................................................................................ 94

4.1.6. Входные цепи с электронной перестройкой по частоте................................................................................... 98

4.1.7. Шумовые свойства антенно-фидерной системы............................................................................................... 100

4.2. Селективные усилители радиосигналов радиоприемников................................................................................. 105

4.2.1. Общие сведения и структура селективных усилителей.................................................................................... 105

4.2.2. Усилители радиочастоты.................................................................................................................................. 107

4.2.3. Усилители промежуточной частоты.................................................................................................................. 110

4.2.4. Шумовые свойства усилителей радиочастоты.................................................................................................. 114

4.3. Преобразователи частоты радиоприемных устройств......................................................................................... 116

4.3.1. Общие сведения о преобразовании частоты................................................................................................... 116

4.3.2. Анализ передаточных свойств преобразователя частоты................................................................................ 119

4.3.3. Шумовые свойства преобразователей частоты................................................................................................ 121

4.4. Детекторы радиоприемных устройств................................................................................................................. 123

4.4.1. Общие сведения и структура детекторов радиосигналов................................................................................ 123

4.4.2. Детектор амплитудномодулированных сигналов............................................................................................. 124

4.4.3. Детектор радиоимпульсных сигналов.............................................................................................................. 129

4.4.4. Синхронный детектор....................................................................................................................................... 130

4.4.5. Корреляционный детектор................................................................................................................................ 131

4.4.6. Детектор частотно-модулированных сигналов.................................................................................................. 131

4.4.7. Фазовые детекторы радиосигналов .................................................................................................................. 134

Контрольные вопросы................................................................................................................................................. 135

ГЛАВА 5. РУЧНЫЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛИРОВКИ В РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВАХ................................... 137

5.1. Общие сведения о системах регулирования......................................................................................................... 137

5.2. Система автоматической регулировки усиления................................................................................................... 139

5.3. Система автоматической подстройки частоты....................................................................................................... 144

5.4. Система фазовой автоподстройки частоты............................................................................................................ 147

5.5. Оценка устойчивости автоматических регулировок в радиоприемных устройствах............................................. 150

Контрольные вопросы.................................................................................................................................................. 151

ГЛАВА 6. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ............................................. 152

6.1. Общие сведения по построению схем радиоприемников..................................................................................... 152

6.2. Особенности построения радиоприемников АМ-сигналов систем звукового вещания......................................... 158

6.3. Особенности построения приемников УКВ ЧМ-сигналов систем монофонического радиовещания..................... 159

6.4. Особенности построения радиоприемников ЧМ-сигналов систем стереофонического звукового вещания......... 161

6.4.1. Особенности восприятия человеком объемного звука...................................................................................... 161

6.4.2. Требования к системе стереофонического вещания.......................................................................................... 163

6.4.3. Особенности построения структурных схем стереофонических радиоприемников УКВ ЧМ-сигналов.............. 164

6.4.4. Шумы и чувствительность стереофонических радиоприемных устройств.......................................................... 167

6.5. Особенности построения телевизионного приемника............................................................................................ 169

6.6. Особенности построения профессиональных приемников..................................................................................... 172

6.6.1. Классы радиоизлучений ...................................................................................................................................... 172

6.6.2. Структурные схемы линейного тракта профессиональных радиоприемных устройств........................................ 176

6.6.3. Особенности построения приемников Си-Би диапазона...................................................................................... 178

6.6.4. Особенности построения радиоприемных устройств систем связи миллиметрового и оптического диапазонов. 182

6.6.5. Особенности построения ...................................................................................................................................... 185

6.6.6. Особенности построения радиолокационного приемника импульсных сигналов................................................. 190

Контрольные вопросы..................................................................................................................................................... 193

ГЛАВА 7. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ПРИЕМНИКОВ С ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛОВ .................................. 194

7.1. Общие сведения ЦОС в радиоприемных устройствах................................................................................................ 194

7.2. Требования к элементам приемников цифровых сигналов ....................................................................................... 195

7.3. Основные элементы цифровых радиоприемных устройств ...................................................................................... 198

7.3.1. Цифровые фильтры................................................................................................................................................ 198

7.3.2. Преобразователь Гильберта ................................................................................................................................... 200

7.3.3. Цифровые преобразователи частоты...................................................................................................................... 202

7.3.4. Цифровые генераторы............................................................................................................................................ 203

7.3.5. Цифровые детекторы сигналов............................................................................................................................... 203

7.4. Радиоприемные устройства с додетекторной ЦОС..................................................................................................... 212

7.5. Радиоприемные устройства с последетекторной цифровой обработкой сигналов..................................................... 213

Контрольные вопросы....................................................................................................................................................... 214

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................................................................................... 215

ГЛОССАРИЙ ...................................................................................................................................................................... 216

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...................................................................................................................................... 219