Математика	Физика	Химия	Биология	Техника и технологии
	Элементы радиоприемных устройств СВЧ-В.В.Крохин Москва 1964 стр.692
В книге излагаются физические основы, теория и методы анализа устройств и элементов, составляющих радиотракт приемников сверхвысоких частот. Рассматриваются ламповые и полупроводниковые усилители видео-, промежуточных и сверхвысоких частот, детекторы, преобразователи СВЧ, пре-селекторы СВЧ, системы автоматического регулирования усиления приемника и автоматической подстройки частоты и фазы гетеродинов СВЧ. Книга предназначена для радиоинженеров и может служить в качестве учебного пособия для студентов вузов радиотехнического профиля. ПРЕДИСЛОВИЕ В связи с развитием радиолокации, радиоуправления и радиоастрономии значительно возросла роль приема сигналов сверхвысоких частот. Радиоприемная техника сверхвысоких частот стала по существу большой самостоятельной отраслью радиоэлектроники. Для выполнения сложных функций по предварительной обработке принимаемых сигналов радиоприемники сверхвысоких частот выполняются из большого числа разнообразных радиоэлектронных элементов. Вопросам анализа каждого из этих элементов в отдельности посвящается значительное количество работ. Книг, охватывающих весь комплекс элементов, входящих в приемники сверхвысоких частот и учитывающих новейшие достижения техники последних лет, в настоящее время не существует. Кроме того, до сих пор в работах по радиоприемным устройствам не нашли должного отражения методы анализа линейных систем с переменными параметрами, позволяющие более детально исследовать происходящие процессы во многих радиоприемных цепях и элементах по сравнению с методами их анализа как систем с постоянными параметрами. Чтобы восполнить этот пробел, была подготовлена данная книга на основе лекций, прочитанных автором в 1956—1962 гг. для студентов Московского физико-технического института по курсу «Прием СВЧ». Основное внимание в книге уделяется физическим явлениям и методам анализа радиоцепей и элементов, составляющих радиоприемники сверхвысоких частот. Значительная часть материала посвящена элементам и радиоцепям с переменными параметрами. Ма« териал книги разбит на пять разделов. 3 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие...................-..... 3 Введение .......................... 6 Разделпервый Радиоцепи с переменными параметрами Глава 1. Методы анализа цепей с переменными параметрами, основанные на применении классической теории дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами.......... 15 § 1. Точные и приближенные методы анализа цепей 1-го порядка ....................... § 2. Точные и приближенные методы анализа цепей 2-го по- рядка ........................ 18 § 3." Критерии устойчивости для цепей 2-го порядка .... 24 § 4. Применение функции Грина для анализа цепей п-го порядка....................... 27 Литература......................... 28 Глава 2. Методы анализа, основанные на применении временных и спектральных характеристик ... 30 § 1. Временные и спектральные характеристики цепей с переменными параметрами............... 31 § 2. Метод спектральных характеристик......... 34 § 3. "Метод временных характеристик........... 39 § 4. Связь между вещественной и мнимой частями коэффициента передачи................... 42 § 5. Некоторые вопросы анализа избирательных радиоцепей с переменными параметрами........... 46 § 6. Характеристики случайных процессов в системах с переменными параметрами............... 48 Литература......................... 49 Глава 3. Резонансные контуры с переменными параметрами ....................... 52 § 1. Понятие обобщенного резонанса........... 52 § 2. Резонансные контуры с переменной реактивностью . . 57 Линейный резонансный гетеропараметрический контур . . 57 687 Нелинейный резонансный гетеропараметрический контур 65 Нелинейный резонансный автопараметрический контур (автопараметрический фильтр)............ 67 § 3. Резонансные контуры с переменным затуханием .... 70 Литература . ........................ 77 Раздел второй Усилители видео- и промежуточных частот Глава 4. Ламповые усилители видеочастот........ 79 § 1. Однокаскадные и многокаскадные видеоусилители с анодной нагрузкой.................. 83 Искажения фронта ". ". . •..•.•."............ 84 Время запаздывания.................... 87 Искажения плоской части................ 89 Искажения фронта импульса в многокаскадном усилителе 91 Искажение плоской части импульса в многокаскадном усилителе...................... 96 Оптимальное число каскадов в усилителе с одинаковыми каскадами...................... 99 § 2. Усилители с катодной нагрузкой (катодные повторители) ........................100 § 3. Однокаскадные усилители с коррекцией времени установления ................... t . 102 Время запаздывания..................107 § 4. Однокаскадные усилители с коррекцией плоской части импульса ...................... 108 § 5. Многокаскадные усилители и усилители со сложной коррекцией формы импульса ............112 § 6/ Усилители по схеме бегущей волны.........116 .Однокаскадные усилители................116 Многокаскадные усилители...............118 § 7. Порядок расчета и проектирования видеоусилителей . . 119 .Пример расчета....................122 Литература........................-. 123 Глава 5. Ламповые усилители промежуточных частот . . 125 § 1. Особенности ламповых усилителей радиоимпульсов. . 125 § 2. Резонансные усилители с настройкой на одну частоту 130 Однокаскадные резонансные усилители. Комплексный коэффициент усиления................130 Воспроизведение формы импульса............133 Многокаскадные резонансные усилители с настройкой на одну частоту.....................136 § 3. Двухконтурные усилители с взаимно-расстроенными контурами......................142 Двухконтурные усилители с индуктивной критической связью........................142 Двухконтурный усилитель с сильной связью.......147 § 4. Резонансные усилители с взаимно-расстроенными контурами.................... .... 148 Усилители с попарно-расстроенными контурами.....148 688 искажение формы огибающей..............152 Время запаздывания.................153 Многокаскадные усилители с парами взаимно-расстроенных контуров.....................155 Усилители с контурами, настроенными на три частоты . . 156 § 5. Обратные связи и устойчивость резонансных усилителей .........................159 § 6. Достоинства и недостатки различных усилительных схем...................... 169 § 7. Стабильность фазового сдвига и времени запаздывания колебаний в усилителях промежуточной частоты ... 172 Относительный фазовый сдвиг в усилителях промежуточной частоты....................172 Влияние изменения полосы пропускания и начальной рас- СТГЮЙКИ я- из л п. о л-------- _,.^ш .i^vyiij^ivanHM и начальной расстройки а„ на стабильность фазового сдвига в усилителях .......... ...... табильность фазового сдвига и времени запаздывания в коаксиальных линиях................. 176 § 8. Переходные процессы при стробировании усилителей промежуточных частот....... '"" § О- По! Приме Литература ................... ..."... 174 Стабильность фазового сдвига и времени запаздывания в коаксиальных линиях................. Переходные процессы при стробировании усилителей промежуточных частот................179 § 9. Порядок расчета и проектирования усилителей .... 185 Пример расчета усилителя радиоимпульсов.......186 ......................189 Глава 6. Ламповые усилители промежуточных частот с малым коэффициентом шума...........190 § 1. Шумы электрических цепей..............191 Эквивалентная полоса шумов резонансного контура ... 193 Эквивалентная полоса шумов многокаскадного усилителя 196 § 2. Шумы электронных ламп...............197 Шумы триодов.....................198 Эквивалентное сопротивление шумов триодов ...... 199 Шумы многоэлектродных ламп.............200 Наведенный сеточный шум................201 § 3. Усилители с малым коэффициентом шума.......202 Понятие о коэффициенте шума.............202 Коэффициент шума однокаскадного усилителя.....206 Минимальное значение коэффициента шума.......209 Минимальный коэффициент шума и условие максимальной передачи мощности сигнала............210 Коэффициент шума с учетом статистической связи между шумами в цепи анода и в цепи сетки.........212 § 4. Схемы усилителей с малым коэффициентом шума . . . 214 Основные характеристики усилительных схем на триодах 214 Особенности схемы .триод с заземленным катодом—триод с заземленной сеткой'................215 Практические схемы усилителей с малым коэффициентом шума......................... 216 Пример расчета усилителя радиоимпульсов с малым коэффициентом шума.................. . 219 Литература . '. , ...................... 220 689 Глава 7. Полупроводниковые усилители видео- и промежуточных частот................ . 222 § 1. Особенности полупроводниковых усилителей ..... 222 § 2. Полупроводниковые усилители видеоимпульсов. ... 237 Практические схемы.................. 246 Пример расчета..................... 247 § 3. Полупроводниковые усилители радиоимпульсов промежуточных частот.................. 250 Коэффициент шума полупроводникового усилителя .... 255 Практические схемы.................. 261 Литература......................... 261 Раздел третий Детекторы и преобразователи СВЧ Глава 8. Ламповые и полупроводниковые детекторы радиоимпульсов промежуточных частот.....263 § 1. Особенности линейных и нелинейных детекторов . , . 263 Линейные детекторы с переменными параметрами .... 264 Нелинейные детекторы ................ 266 § 2. Основные параметры детекторного каскада...... 268 § 3. Параметры диодного детектора с линейно-ломаной характеристикой в установившемся режиме..... 269 § 4. Процесс установления и спада напряжения на выходе детектора...................... 272 § 5. Вывод приближенных соотношений процесса установления напряжения на выходе детектора......... 274 Пример расчета..................... 280 § 6. Взаимодействие радиосигналов и шумов при детектировании ....................... 282 Взаимодействие двух непрерывных сигналов....... 282 Взаимодействие импульсного сигнала и шума....... 284 Безынерционный детектор без смещения......... 286 Безынерционный детектор со смещением........• 293 Инерционный детектор................. 301 Синхронное детектирование .......... ..... 306 Литература......................... 309 Глава 9. Преобразователи сверхвысоких частот.....311 § 1. Особенности преобразования сверхвысоких частот. . . 311 § 2. Эквивалентная схема кристаллического смесителя . . . 313 Узкополосный смеситель при замкнутой цепи на зеркальной частоте.........•............316 Узкополосный смеситель при разомкнутой цепи на зеркальной частоте....................320 Широкополосный смеситель...............322 Общий случай узкополосного смесителя.........324 § 3. Основные параметры кристаллических преобразователей сверхвысоких частот.................328 Входное в выходное сопротивления...........331 Относительная температура шума смесителя.......333 690 Электрическая прочность ................ 336 § 4. Основные характеристики гетеродинов СВЧ...... 336 Отражательные клистроны................ 337 Лампы обратной волны................. 341 § 5. Схемы кристаллических преобразователей сверхвысоких частот...................... 342 Литература.......................... 348 Раздел четвертый Преселекторы и усилители СВЧ Глава 10. Преселекторы СВЧ................351 § I. Структура электромагнитных полей резонаторов .... 352 Прямоугольные резонаторы...............353 Цилиндрические резонаторы.............357 § 2. Одноконтурные Преселекторы.............364 Собственная добротность................365 Нагруженная и внешняя добротности..........371 Параметры связи и коэффициент передачи........372 Стабильность резонансной частоты............373 Влияние механических и климатических воздействий . . . 373 § 3. Многоконтурные Преселекторы............376 Преселекторы с непосредственной связью ........ 376 Многокамерные волноводные Преселекторы.......376 Многоконтурные цилиндрические Преселекторы.....378 Преселекторы с четвертьволновой связью.......379 Преселекторы с межтиповой связью . •.........380 § 4. Расчет и конструирование преселекторов ....... 383 Прямоугольные резонаторы...............384 Цилиндрические резонаторы...............387 Связь резонаторов с внешними цепями..........392 Исключение нежелательных типов колебаний......393 Исключение колебаний выбором связи..........394 Исключение колебаний методом разрыва непрерывности линий тока......................396 Исключение колебаний поглощающими пластинками . . . 397 Способы компенсации неоднородностей.........398 Конструкция преселекторов............... 399 Литература.........................402 Глауа 11. Электронно-лучевые усилители СВЧ......405 § 1. Шумовая температура сверхмалошумящих усилителей я антенн........................405 Шумовая температура антенны, пересчитанная на вход усилителя.......................407 Коэффициент шума и эквивалентная шумовая температура многоканальных усилительных трактов СВЧ . . . . . . 412 § 2. Малошумящие электронно-лучевые усилители бегущей волны (ЛБВ)................... . . 413 Состав усилителя................'. ... 414 Принцип действия ЛБВ................. 417 691 Шумы усилителей.................... 4', Амплитудные и фазовые характеристики......... 4', § 3. Электронно-лучевые параметрические усилители . . 41 Литература......................... 43 Глава ,12. Полупроводниковые параметрические усилители СВЧ.....................43 § \. Параметрический усилитель как линейный многополюсник.........................43 К-матрица нелинейной емкости..............43! .Вычисление коэффициентов разложения С„........442 Учет потерь в диоде..................44! У-матрица полупроводниковых параметрических усилителей 45( Схемы замещения полупроводниковых параметрических усилителей......................453 Общие формулы для коэффициента усиления и мощности шумов........................455 § 2. Условия, обеспечивающие максимальное произведение коэффициента усиления на полосу пропускания в различных типах диодных параметрических усилителей (в схемах без компенсации)............. 463 Двухконтурный и одноконтурный усилители отражательного и проходного типа. Коэффициент усиления .... 463 Полоса пропускания...................471 Инварианты регенеративных параметрических усилителей 476 Произведение корня квадратного из коэффициента усиления на полосу пропускания ............. 480 Регенеративный преобразователь. Коэффициент усиления 491 Полоса пропускания.................. . 493 Произведение корня квадратного из коэффициента усиления на полосу пропускания ............ 494 Нерегенеративный преобразователь. Коэффициент усиления 498 Режим максимального усиления.............500 Форма частотной характеристики ............503 § 3. Условия, обеспечивающие минимальную шумовую температуру в различных типах диодных параметрических усилителей.....................505 Нерегенеративный преобразователь. Эффективная шумовая температура .............. ........ 505 Минимально достижимая эффективная шумовая температура ......................... 509 Коэффициент усиления в режиме минимальной шумовой температуры.....................509 Усилители отражательного типа.............513 • Усилители проходного типа ............... 521 Регенеративные преобразователи.............524 § 4. Конструктивные особенности полупроводниковых пара- ' метрических усилителей диапазона СВЧ........527 Приложения.........................530 (' Литература.........................534 •, 692 Глава 13. Квантовые парамагнитные усилители СВЧ . . . 536 § 1. Физические основы квантовых усилителей.......536 Индуцированное излучение ............... 537 Спонтанное излучение..................539 Безызлучательные переходы............... 539 Вещества для квантовых усилителей..........555 § "2. Резонаторные квантовые усилители..........562 Коэффициент усиления и полоса пропускания ....... 563 Нестабильности усиления резонаторных усилителей . . . 570 Насыщение резояаторных усилителей..........572 § 3. Квантовые усилители бегущей волны. Коэффициент усиления и полоса пропускания ............. 573 Нестабильность усиления КУБВ.............575 Насыщение усилителей бегущей волны.........576 § 4. Шумы квантовых усилителей.............577 • § 5. Конструкция квантовых усилителей СВЧ.......580 Магнаты........................580 Охлаждение......................582 Резонаторы................•......584 Замедляющие системы бегущей волны..........586 Достигнутые результаты................588 Литература...................•......590 Раздел пятый Радиоприемные системы автоматического регулирования Глава 14. Системы автоматического регулирования усиления приемника................595 § 1. Особенности систем АРУ приемников СВЧ......595 § 2. Характеристики системы АРУ............600 § 3. Уравнение движения системы АРУ..........602 § 4. Искажение огибающей радиосигналов в системах АРУ с однозвенным /?С-фильтром.............606 Перепад уровня сигнала.................607 Радиосигнал с гармонической огибающей........609 § 5. Особенности систем АРУ с двухзвенным ЛС-фильтром 617 Искажения огибающей в установившемся режиме.....620 Практические схемы инерционных АРУ.........623 § 6. Схемы быстродействующей автоматической регулировки усиления (БАРУ)...................624 § 7. Усилители промежуточной частоты с логарифмической амплитудной характеристикой.............627 Литература.........................630 Глава 15. Системы автоматического регулирования ча- 1 стоты и фазы гетеродинов СВЧ........632 § 1. Дискриминаторы сверхвысоких и промежуточных частот 635 Резонансный контур с постоянными параметрами как частотный дискриминатор................636 693 Цена: 300руб.*
Назад	Заказ	На главную страницу