Полный курс учебного пособия «Основы радиотехники и радиолокации» состоит из четырех отдельных частей.
Книга I. Колебательные системы.
Книга II. Электровакуумные приборы и импульсная техника.
Книга III. Радиопередатчики и радиоприемники.
Книга IV. Индикаторы, выпрямители и полупроводниковые приборы.
Издание рассчитано на курсантов радиотехнических училищ, в которых радиотехника и радиолокация являются профилирующими дисциплинами. Книги представляют интерес для офицеров, связанных с эксплуатацией радиотехнических средств, а также для учащихся гражданских учебных заведений, занимающихся изучением радиотехники и радиолокации.
Данная книга является первой частью. В ней описаны колебательные контуры, линии передачи электромагнитной энергии, волноводы, объемные резонаторы и антенны. Большое внимание уделяется физической стороне происходящих явлений. Математический аппарат в основном использован в объеме средней школы.
Введение написано майором Левичевым В. Г., глава 1 — майором Калашниковым А. М., главы 2, 3 и 4 — подполковником Степуком Я- В.
Общая редакция инженер-подполковника Гаевича В. Н.
ВВЕДЕНИЕ
1. Предмет радиотехники
Радиотехника занимается изучением и практическим использованием электромагнитных колебаний высокой частоты.
В настоящее время в понятие «радиотехника» включается много самостоятельных отраслей: радиосвязь, радиовещание, телевидение, радиолокация, радионавигация, радиопеленгация, радиоастрономия, радиоакустика, радиотелемеханика, радиофототелеграфия и ряд других.
Радиотехника широко применяется во многих областях народного хозяйства. С помощью радиометодов осуществляется поверхностная закалка стальных деталей, высокочастотный нагрев и плавка металлов, радиоразведка полезных ископаемых, сушка различных материалов, определение влажности зерна и т. п. Радиотехника весьма успешно применяется в медицине, в службе точного времени, в составлении прогнозов погоды и для многих других целей. Благодаря применению в физике радиоэлектронных методов исследования стало возможным использование атомной энергии.
Велико значение радиотехники и в -военном деле. Достаточно сказать, что радиосвязь в современной армии является основным средством связи, обеспечивающим успешное управление войсками в условиях маневренной войны. Но не только для- связи применяется радио в армии: во всех родах войск имеются радиотехнические устройства самого различного назначения. Например, при помощи радионавигационных приборов можно осуществлять уверенное вождение самолетов и кораблей на большие расстояния в любых метеорологических условиях. Радиолокационные станции дают возможность определять местонахождение боевой техники противника, вести прицельную стрельбу и бомбометание при отсутствии видимости. Радиотелемеханичесюие устройства обеспечивают управление ракетными снарядами и другими беспилотными средствами воздушного нападения. Радиолокационные приборы позволяют определять принадлежность самолетов или кораблей к своим или вражеским вооруженным силам.
Для радиотехники характерно чрезвычайно быстрое развитие и существенное влияние на развитие других-областей науки и техники.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение ............................... 3
1. Предмет радиотехники . . . •. ................ _
2. Радио — изобретение русского ученого ............ 4
3. Краткие сведения о радиосвязи ................ 5
4. Краткие сведения о радиолокации ........ • ..... 8
5. Применение радиолокационных станций в военном деле .... 10
Глава 1. Колебательные контуры ................. 13
§ 1. Элементы колебательного контура ................ —
1. Общие замечания о колебательном контуре .......... _
2. Емкость в цепи переменного тока ............... 14
3. Добротность (качество) конденсатора и угол потерь ..... 17
4. Индуктивность в цепи переменного тока ........... 19
5. Добротность (качество) катушек ............... 21
6. Поверхностный эффект .... ................ 22
7. Детали колебательного контура ............... . 25
§ 2. Свободные колебания в замкнутом контуре ............ 29
1. Процесс свободных колебаний в идеальном контуре ...... —
2. Величины, характеризующие свободные колебания ...... 33
3. Затухание колебаний в контуре ................ 38
4. Условия возникновения свободных колебаний в контуре .... 40 § 3. Вынужденные колебания в последовательном контуре ....... 41
1. Условия резонанса ...................... 42
2. Процессы, происходящие в последовательном контуре при резонансе ............................ 44
3. Резонансные кривые последовательного контура ....... 47
4. Резонансная кривая в относительном масштабе ........ 52
5. Полоса пропускания контура ................. 55
6. Применение последовательного контура в радиотехнических устройствах ......................... 57
§ 4. Вынужденные колебания в параллельном колебательном контуре 61
1. Условия резонанса ..................... • ~~~
2. Процессы, происходящие в цепи при резонансе токов ..... 62
3. Резонансное сопротивление параллельного контура ...... 65
4. Зависимость сопротивления параллельного контура от частоты bo
5. Резонансные кривые и полоса пропускания параллельного кон-
6. Расширение полосы пропускания контура ........... Ll
7. Контуры II и III видов ..... • ............... '
79 § 5. Связанные контуры ..... ...................
1. Виды связи .......................... ^
2. Коэффициент связи ..................... •
352
Стр.
3. Анализ системы двух связанных контуров.......... 84
4. Вносимое сопротивление................... 86
5. Величина вносимого сопротивления.............. 91
6. Баланс мощностей в связанных контурах. Коэффициент полезного действия системы связанных контуров .......... 95
7. Получение наибольшего тока во вторичном контуре. Степени связи............................. —
8. Зависимость токов /j рез, /2 рез и КПД системы от коэффициента связи......................... 98
9. Настройка связанных контуров ............... 99
10. Резонансные кривые системы двух связанных контуров .. . . 101
11. Полоса пропускания связанных контуров........... 108
12. Полосовые фильтры..................... НО
S 6. Борьба с паразитными связями между контурами. Особенности
контуров УКВ .............".............. 111
1. Экранирование катушек.................... —
2. Влияние экрана на параметры катушки . ............ 112
3. Устранение емкостной связи ................. 113
4. Особенности контуров УКВ.................. 114
Глава 2. Линии передачи электромагнитной энергии....... 117
§ 1. Типы линий и их параметры................... —
1. Понятие о длинных линиях................'. . —
2. Первичные параметры ..................... 118
3. Эквивалентная схема линии.................. 119
4. Типы линий........................... 120
§ 2. Бегущие волны в линии ..................... 124
1. Бегущие волны в линии без потерь.............. —
2. Передача энергии вдоль линии................ 130
3. Бегущие волны в линии с потерями............. 132
§ 3, Стоячие волны в разомкнутой линии............... 134
1. Отражение волн от конца линии............... —
2. Стоячие волны в разомкнутой линии и их особенности .... 136
3. Входное сопротивление разомкнутой линии .......... 145
4. Линия, замкнутая на емкость................. 147
§ 4. Стоячие волны в короткозамкнутой линии ............ 149
1. Образование стоячих -волн.................. —
2. Входное сопротивление короткозамкнутой линии....... 152
3. Линия, нагруженная индуктивностью............. 154
§ 5. Смешанные волны в линии.................... 156
1. Распределение амплитуд напряжения и тока......... —
2. Входное сопротивление.................... 161
3. Трансформация сопротивлений с помощью линий...... . 163
4. Баланс мощности в нагруженной линии............ 164
§ 6. Согласование линий ....................... 167
1. Необходимость согласования линий.............._ —
2. Согласующие трансформаторы с сосредоточенными нндуктив-" ностями............................ 168
3. Четвертьволновый трансформатор............... —
4. Одиночный шлейф...................... 170
5. Согласование двумя шлейфами , ,........,..... 173
353
Стр.
§ 7. Симметрирующие устройства................... ^.
1. Симметричные и несимметричные линии............ ___
2. Четвертьволновый экран................ 17С
ОУ> Ч) '''I/O
3. Симметрирующий трансформатор............... J7?
4. Симметрирующая приставка.................. I§Q
5. Вращающиеся сочленения коаксиальной линии........ Igj
§ 8. Применение отрезков линий................... 184
1. Применение отрезков длинных линий в качестве колебательных контуров......................... _
2. Металлические изоляторы................... Igg
§ 9. Переходные процессы в линии.................. 187
1. Включение постоянного напряжения в разомкнутую линию . . _
2. Включение постоянного напряжения в короткозамкнутую линию ............................. 191
3. Включение постоянного напряжения в нагруженную линию . . 192
4. Разряд линии через сопротивление.......• -4..... 193-
Г л а в а 3. Волноводы и объемные резонаторы .......... 197
§ 1. Краткие сведения из теории электромагнитного поля ....... —
1. Назначение волноводов ................... —
2. Основные свойства электромагнитного поля ......... 198
3. Волны поперечные, поперечно-электрические и поперечно-магнитные .......................... 202
§ 2. Распространение волн в волноводах................ 207
1. Волна //ю в прямоугольном волноводе............ —
2. Предельная волна. Фазовая и групповая скорости волн в волноводах............................ 210
3. Другие типы волн в прямоугольном волноводе........ 213
4. Основные типы волн в круглых волноводах.......... 217
§ 3. Возбуждение, согласование и сочленение волноводов '........ .219
1. Возбуждение_.врлн_в„волновода&-................ —
" "'""""'":"''^Согласование волно'водо'в . Г". Г~............... 223
3. Разветвления волноводов................... 226
4. Сочленения волноводов.................... 230
§ 4. Объемные резонаторы.....................- 232
1. Общие сведения об объемных резонаторах.......... —
2. Прямоугольный резонатор .................. 234
3. Круговой цилиндрический резонатор............. 237
4. Квазистационарные резонаторы................ 238
5. Объемные резонаторы для волномеров............ 241
Глава 4. Антенны......................... 242
§ 1. Поле излучения..........................
1. Назначение антенн...................... Г7„
2. Понятие об излучении электромагнитной энергии....... ~*?
3. Свойства поля излучения................... i
§ 2. Распространение радиоволн....................
1. Общие сведения....................... ^
2. Особенности распоостоанения волн na*nnnm.iv ™з парили
ьтр.
§ 3. Полуволновый вибратор...................... 259
1. Стоячие волны в полу волновом вибраторе........... —
2. Мощность излучения. Сопротивление излучения. КПД антенны 261
3. Способы питания вибратора.................. 2G3
4. Вибратор Пистолькорса.................... 267
§ 4. Характеристика направленности антенны............. 268
1. Понятие о направленных антеннах.............. —
2. Характеристика направленности полуволнового вибратора . . . 272
§ 5. Антенны из двух вибраторов ................... 274
1. Направленные свойства антенны из двух вибраторов..... —
2. Характеристика направленности антенны из двух вибраторов, расположенных на расстоянии -^~.............. 276
3. Характеристика направленности антенны из двух вибраторов, расположенных на расстоянии X...............• 281
§ 6. Многовибраторная антенна.................... 283
§ 7. Директорная антенна....................... 287
1. Устройство директорией антенны............... —•
2. Рефлектор и директор .................... 288
3. Характеристика направленности директорной антенны..... 291
§ 8. Влияние земли на характеристику направленности атеьны . . . 292
1. Метод зеркальных изображений ............... —
2. Влияние земли па характеристику направленности директорной антенны......................... 296
§ 9. Антенны сантиметровых волн................... 299
1. Параболическая антенна.............'...... —
1. Рупорная антенна....................... 304
3. Линзовая антенна....................... 308
4. Щелевая антенна....................... 311
5. Диэлектрическая антенна................... 315
§ 10. Антенные переключатели ........"............. 317
1. Назначение антенных переключателе!"] и требования, предъявляемые к ним......................... —
2. Переключатель метровых волн................ 319
3. Переключатель сантиметровых волн для работы с коаксиальными линиями........................ 322
4. Переключатели в волноводах................. 325
§ 11. Антенны радиостанций связи................... 332
1. Общие сведения....................... —
2. Вертикальная заземленная антенна............... —
3. Антенны „наклонный луч", Z-образная и Г-образная..... 341
4. Зенитная антенна....................... 343
5. Антенна „горизонтальный диполь" ............... 344
6. Антенны радиостанций УКВ диапазона............ 345
§ 12. Спиральная антенна........,.............. 349
Цена: 150руб.
