При составлении плана книги автор должен был, в первую очередь, руководствоваться программой курса «Основы радиотехники», утверждённой Министерством связи Союза ССР в 1960 г., для радиоспециальностей техникумов связи. Программа охватывает линейные системы и процессы в радиотехнике. При этом в число линейных систем и процессов включены не только цепи с сосредоточенными и распределёнными параметрами, обычно изучаемые в курсе, «о также антенные устройства и распространение радиоволн.
Такое расширение курса «Основы радиотехники» диктуется требованиями учебного плана техникумов связи и является оправданным. Естественно, что при этом все вопросы практических конструкций антенн, их опор и фидеров в настоящую книгу не включены; они должны изучаться по специальным пособиям.
Автор счёл необходимым в ряде разделов дополнить материалы программы новыми сведениями, например, из общей теории связи и из других современных областей радиотехники. Разумеется, изложение новых теоретических вопросов в учебнике для техникумов — задача не очень простая; поэтому критическая по-. мощь читателей будет принята автором с благодарностью.
Книга написана с применением средней математики и с привлечением элементарных основ высшей математики. Предполагается, что учащиеся усвоили предварительно курс электротехники, включая метод комплексных амплитуд в переменном токе.
Автор стремился излагать курс так, чтобы по возможности выдержать принцип «от простого к сложному» и сочетать математический анализ с разъяснением физической сущности явлений.
Лишь в ограниченном числе случаев рамки книги не позволили привести математические обоснования некоторых количественных соотношений, необходимых для технических расчётов.
Примеры и задачи помещены в тексте для непосредственной количественной иллюстрации электрических процессов и параметров.
Являясь учебником для подготовки техников, настоящая книга может служить учебным пособием при подготовке инженеров по таким специальностям, как технология радиоаппаратуры, автоматика и промышленная электроника.
Считаю приятным долгом принести благодарность ответственному редактору книги М. В. Амалицкому.
Отзывы на книгу следует направлять в издательство «Связь» (Москва-центр, Чистопрудный бульвар, д. 2).
Автор
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие.......,......... 3
Часть I. ЦЕПИ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ Глава 1. Радиосвязь и радиосигнал
§ 1.1. Понятие о радиосвязи. Предмет курса......... 5
§ 1.2. Рождение и развитие отечественной радиотехники..... 11
§ 1.3. Начальные сведения о сигналах.......... 15
Глава 2. Колебательный контур с сосредоточенными параметрами
§ 2.1. Собственные колебания в контуре......... . . 28
Общие свойства и классификация линейных систем ... 28
Собственные колебания в контуре при отсутствии потерь . . 34
Активное сопротивление и добротность контура .... 41
Собственные колебания в реальном контуре ..... 43
Апериодический разряд........... 50
§ 2.2. Вынужденные колебания в последовательном контуре .... 51
Резонанс напряжений ............ 51
Частотные характеристики последовательного контура . . 57
Коэффициент передачи. Полоса пропускания..... 64
§ 2.3. О переходных процессах в колебательном контуре...... 70
Выключение генератора........... 70
Включение генератора........... 73
Воздействие радиоимпульсов......... 76
§ 2.4. Вынужденные колебания в параллельном контуре..... 78
Физический смысл резонанса токов........ 78
Резонансная частота, полное сопротивление и токи в ветвях
параллельного контура .... ...... 82
537
(
Амплитудно-частотные характеристики параллельного контура. Эквивалентные схемы. Краткие замечания о переходных процессах ..............
Параллельные схемы сложных видов. Принцип подавления гармоник...............
Глава 3. Два связанных колебательных контура
§ 3.1. Понятие о балансе мощности в резонансных связанных контурах .
Виды связи..............
Коэффициент связи............
Баланс мощности и коэффициент полезного действия первичного контура в резонансной двухконтурной системе § 3.2. Явления в связанных контурах при изменениях соотношений частот Эквивалент первичного контура. Вносимые сопротивления.
Величины токов ............
Резонансные явления в системе двух связанных контуров
Величины токов на резонансных частотах......
Способы настройки в резонанс........
§ 3.3. Амплитудно-частотные характеристики и коэффициент передачи напряжения двухконтурной симметричной системы......
Зависимость вторичного тока от расстройки и связи . Коэффициент передачи и полоса пропускания двухконтурной
системы..............
§ 3.4. Дополнительные сведения о связанных контурах......
Области применения связанных контуров......
Случаи параллельного подключения генератора к первичному
контуру ..............
Связь апериодического контура с колебательным ....
Переходные процессы в связанных контурах.....
Паразитные связи. Экранирование........
Глава 4. Детали цепей с сосредоточенными параметрами
§ 4.1. Активное сопротивление.............
Поверхностный эффект в проводе........
Активные сопротивления для колебательных и апериодических
цепей радиоаппаратуры ..........
§ 4.2. Индуктивность...............
Параметры катушек............
Типы катушек............
Вариометры ..............
Расчёт катушек.............
§ 4.3. ЁМКОСТЬ.................
Классификация и параметры конденсаторов.....
Конденсаторы постоянной ёмкости.......
Конденсаторы переменной ёмкости.......
§ 4.4. Диапазонные свойства колебательного контура......
Способы настройки и коэффициент диапазона ....
Добротность диапазонного контура. Смена диапазонов . § 4.5. Миниатюризация и повышение надёжности элементов контура .
Общие задачи .............
Печатный монтаж............
Микромодули и микроплёночная электроника.....
Глава 5. Виды сигналов и их спектры
§ 5.1. Телеграфная манипуляция............
Управляющие сигналы. Теорема Котельникова .... Радиотелеграфные сигналы..........
538
Стр.
§ 5.2. Частотная и фазовая радиотелефонная модуляция...... 197
Принцип частотной модуляции......... 197
Принцип фазовой модуляции......... 200
Отличие частотной модуляции от фазовой...... 203
Векторное представление ЧМ и ФМ колебаний. Выбор полосы
пропускания ........ ..... 203
О спектрах сигналов с угловой модуляцией..... 207
§ 5.3. Случайные колебания............. 212
Происхождение шумов электрических цепей..... 212
Энергетическая оценка шумов......... 214
Понятие о вероятностной оценке шумов...... . 215
Замирания сигналов ............ 217
Литература................. 218
Часть II. ВОЛНЫ В ЛИНИЯХ Глава 6. Однородная линия в режиме бегущих волн
§ 6.1. Волны в линии без потерь............ 219
О системах с распределёнными параметрами..... 219
Бегущие волны. Вторичные параметры линии..... 223
Включение линии на сопротивление, равное волновому. Передача энергии электромагнитными волнами..... 232
§ 6.2. Волны в линии с потерями............ 238
Внесение потерь внутрь провода.....- . . . 238
Эквивалентная схема линии с потерями. Телеграфные уравнения и их решения для режима бегущих волн . . . 239 Вторичные параметры линии с потерями...... 244
Глава 7. Разомкнутый и короткозамкнутый отрезки линии
§ 7.1. Стоячие волны в разомкнутой линии......... 248
Отражение волн в конце разомкнутой линии . . . . . 248
Стоячие волны............. 249
Входное сопротивление и колебательные свойства разомкнутой линии.............. 252
§ 7.2. Стоячие волны в короткозамкнутой линии........ 258
Отражение волн в конце короткозамкнутой линии .... 258 Входное сопротивление и колебательные свойства короткозамкнутой линии............. 260
§ 7.3. «Удлинение» отрезков линий при помощи реактивностей .... 263
Глава 8. Линия в режиме смешанных волн. Фидеры. Согласование
§ 8.1. Отражение волн при произвольном нагрузочном сопротивлении . . 265
Коэффициент отражения.......... 265
Решения телеграфных уравнений при заданном напряжении
на конце линии............ 268
Смешанные волны при активном нагрузочном сопротивлении . 270 Смешанные волны при комплексном нагрузочном сопротивлении ............... 275
О резонансных свойствах отрезка линии...... 276
Краткие сведения о неоднородных линиях..... 277
§ 8.2. Фидеры................. 278
Назначение. Баланс мощности. Задача согласования . . . 278
Способы и схемы согласования......... 282
Способы и схемы симметрирования........ 289
539
Стр. Глава 9. Электрические фильтры. Линии задержки
§ 9.1. Назначение фильтров, их элементы и принцип действия . ... 294
Классификация фильтров по назначению...... 294
Звенья фильтров............. 295
Уравнения передачи. Характеристическое сопротивление . . 296
Фазовый угол и затухание фильтра....... 300
Принцип действия фильтра.......... 303
§ 9.2. Параметры и характеристики основных видов фильтров .... 306
Фильтры нижних частот ,.......... 306
Фильтры верхних частот........... 310
Полосно-пропускающие (полосовые) фильтры..... 311
Полосно-заградительные (задерживающие) фильтры . . . 316
Краткие сведения о других видах частотных фильтров . . 317
§ 9.3. О линиях задержки.............. 319
Переходный процесс в линии при её подключении к источни-
. ку постоянного напряжения......... 319
Искусственные длинные линии ......... 322
Литература.................. 324
Часть III. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ, ИХ ИЗЛУЧЕНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ
Глава 10. Принцип излучения, распространения и приёма радиоволн
§ 10.1. Плоские электромагнитные волны......... 325
Общие законы электромагнитного поля...... 325
Свойства плоских электромагнитных волн...... 330
§ 10.2. Излучение радиоволн............. 334
Электромагнитное поле излучения ........ 334
Энергетическая сущность процесса излучения..... 340
Напряжённость поля, направленность и мощность излучения
диполя Герца ............. 343
§ 10.3. Некоторые свойства радиоволн.......... 350
Отражение волн от проводящей поверхности..... 350
Преломление радиоволн на границе двух диэлектриков . . 354
О затухании радиоволн ........... 355
Другие свойства радиоволн. Принцип радиосвязи . . . 357
Глава 11. Основные сведения о волноводах и объёмных резонаторах
§ 11.1. Волноводы................ 361
Назначение и устройство волноводов ....... 361
Процесс распространения радиоволн в волноводе .... 363 \ О типах волн в волноводах и их возбуждении. Понятие о по- :
лооковых системах............ 367
Согласование в волноводах. Затухание...... 374 |
Некоторые волноводные устройства. Ферриты в волноводах. t!
Замедляющие системы сверхвысоких частот..... 376 |
§ 11.2. Объёмные резонаторы............. 380 }<
Принцип возбуждения резонатора........ 380,!А
Добротность резонатора. Резонаторы специальных типов . 384 <
Глава 12. Распространение радиоволн ;
§ 12.1. Среда и пути распространения радиоволн....... 386 ;^
Распространение в идеализированных условиях .... 386
Свойства атмосферы и земной поверхности..... 387
Влияние ионосферы и земной поверхности на распространение
радиоволн.............. 391
Г Af\
Стр.
§ 12.2. Распространение длинных и средних волн....... 398
Сверхдлинные и длинные волны ........ 398
Средние волны............. 401
§ 12.3. Распространение коротких волн.......... 404
Поле поверхностного луча.......... 404
Пространственные лучи коротких волн....... 406
Замирания приёма на коротких волнах ....... 408
Зоны молчания............. 409
Радиоэхо. Эффект Кабанова......... 411
Влияние ионосферных возмущений и 11-летнего периода солнечной активности............ 414
Выбор частоты и мощности передатчика для связи на коротких волнах.............. 415
§ 12.4. Распространение ультракоротких и миллиметровых волн . . . 418 Общие свойства ультракоротких волн и их применение для
связи.............. . 418.
Связь на укв в свободном пространстве и в воздухе . . 420
Влияние земной поверхности на распространение укв . . 423
Загоризонтные связи на укв........'. 428
Литература................. 438
Часть IV. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ ОСНОВНЫХ ВИДОВ АНТЕНН СВЯЗИ
Глава 13. Симметричный и заземлённый вибраторы
§ 13.1. Симметричный вибратор в качестве простой антенны..... 439
Общие сведения о параметрах и характеристиках антенн . . 439
Симметричный вибратор в свободном пространстве . . . 442
Симметричный вибратор над земной поверхностью . . . 449
§ 13.2. Заземлённый вибратор............. 453
Излучение заземлённого вибратора ........ 453
Действующая высота вибратора........ 453
§ 13.3. Входное сопротивление и настройка вибраторов ...... 459
Входное сопротивление симметричного вибратора .... 459
Входное сопротивление и настройка заземлённого вибратора . 462
Глава 14. Свойства антенн длинных и средних волн
§ 14.1. Длинноволновые антенны............ 465
Увеличение эффективности вертикальной антенны .... 465
Приёмные антенны-длинных волн........ 470
§ 14.2. Средневолновые антенны............ 474
Передающие антенны-мачты........... 474
Об антенне бегущей волны.......... 477
Глава 15. Основные типы антенн коротких волн
§ 15.1. Многовибраторные антенны........... 479
Общие требования к коротковолновым антеннам и их классификация .............. 479
Излучение когерентных волн вибраторами...... 480
Свойства направленности системы, состоящей из двух вибраторов ............... 481
Понятие о синфазных антеннах......... 485
§ 15.2. Антенны бегущей волны............ 492
Излучение провода, работающего в режиме бегущих волн . 492
Ромбические антенны........... 496
Приёмная антенна бегущей волны........ 499
541
Стр. Глава 16. Об антеннах ультракоротких волн
§ 16.1. Некоторые виды вибраторных и щелевых антенн...... 502
Классификация антенн укв.......... 502
Вибраторные и щелевые излучатели....... 503
Турникетные телевизионные антенны....... 507
§ 16.2. Рупорные и параболические антенны......... 510
Излучение открытого конца волновода....... 510
Рупорные и рупорно-линзовые излучатели...... 512
Антенны с параболическими отражателями..... 515
Литература . . .............• . 520
Глава 17. Заключение
§ 17.1. Элементарные сведения из теории информации...... 521
Количество информации при телеграфной передаче . . . 521
Двоичная система счисления. Передача чисел..... 524
Информация при передаче непрерывных сигналов. Квантование 525
Объём сигнала и пропускная способность канала связи . . 527
§ 17.2. Требования к системе электрической связи СССР..... 531
Унификация методов передачи сообщений...... 531
Требования к каналам связи . ........ 532
Литература.................. 533
Цена: 150руб.
