- •Введение
- •Электромагнитные волны
- •Основные законы электромагнитного поля
- •Электромагнитные волны и их свойства
- •Общие вопросы распространения радиоволн. Основные определения
- •Тропосфера
- •Строение и основные параметры тропосферы
- •Влияние тропосферы на распространение земных радиоволн. Явление тропосферной рефракции
- •Состав и строение верхних слоев атмосферы
- •Особенности распространения сверхдлинных и длинных радиоволн
- •Общие сведения
- •Скорость распространения
- •Особенности распространения средних волн
- •Антенны. Общие понятия
- •Назначение и классификация антенн
- •Назначение передающей и приемной антенн
- •Структурная схема антенны
- •Расчет электромагнитных полей излучающих систем в дальней, промежуточной и ближней областях
- •Векторная комплексная диаграмма направленности антенны
- •Рабочая полоса частот и предельная мощность антенны
- •Шумовая температура приемной антенны
- •Взаимное сопротивление разнесенных антенн
- •Передающая антенна как четырехполюсник
- •О передаче мощности между двумя антеннами
- •Антенна как открытый колебательный контур
- •Общие характеристики антенн
- •Сопротивление излучения
- •Сопротивление потерь
- •Полное активное сопротивление антенны
- •К. П. Д. Антенны
- •Входное сопротивление антенны
- •Характеристики направленности антенны
- •Диапазонные свойства антенны
- •Максимальное напряжение в антенне
- •Эксплуатационные характеристики передающей антенны
- •Формулы идеальной радиопередачи
- •Мощность, отдаваемая приемной антенной приемнику
- •Антенны длинных и средних волн
- •Виды антенн
- •Ромбические антенны
- •Антенна бегущей волны
- •Информация в радиотехнических системах
- •Классификация радиотехнических систем
- •Количество и характер информации
- •Вероятностное описание сообщений (непрерывных, импульсных, цифровых)
- •Классификация ртс по характеру сообщений
- •Основы телевидения
- •Телевизионные радиопередатчики. Общая характеристика
- •Телевизионные приемники
- •Системы телевидения. Основные понятия и принципы
- •Телевизионная развертка изображений
- •Кодирование сигналов в системах цветного телевидения
- •Телевизионный приемник цветного изображения
- •Сотовые системы связи
- •Радиальные системы с каналами общего доступа. Сотовые системы I поколения (аналоговые)
- •Системы с сотовой структурой
- •Космические радиолинии
- •Радиолинии «земля — космос», «космос — земля», «космос — космос»
- •Ретрансляционные радиолинии
- •Принцип радиорелейной связи
- •Классификация радиорелейных линий
- •Цифровая обработка сигналов
- •Структура и характеристики цифрового фильтра
- •Цифровой фильтр
- •Синтез цифрового фильтра
- •Устройства питания
- •Назначение и параметры
- •Выпрямители
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет»
Д.В. Журавлёв
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И СВЯЗИ
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2011
УДК 681.3
Журавлёв Д.В. Общие вопросы радиоэлектроники и связи: учеб. пособие / Д.В. Журавлёв. Воронеж: ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2011. 214 c.
Учебное пособие предназначено для изучения второй части курса “Основы радиоэлектроники и связи” студентами заочной формы обучения.
В данном учебном пособии значительное внимание уделено вопросам распространения радиоволн различных диапазонов, а также видам, характеристикам передающих и приемных антенн. Также освещены вопросы телевидения, систем сотовой связи, цифровой обработки сигналов.
Издание соответствует требованиям Государственного общеобразовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 210200 «Проектирование и технология электронных средств», специальности 210201, дисциплине «Основы радиоэлектроники и связи».
Предназначено для студентов заочной формы обучения.
Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD XP и содержится в файле «Общие вопросы радиоэлектроники и связи.docx».
Табл. 4. Ил. 71. Библиогр.: 16 назв.
Рецензенты: кафедра радиотехники Воронежского
института МВД России (д-р техн. наук, проф.
А.Н. Голубинский);
канд. техн. наук, доц. М.И. Бочаров
© Журавлёв Д.В., 2011
© Оформление. ФГБОУВПО “Воронежский государственный технический университет”, 2011
Введение
Радиоэлектроника – одна из наиболее быстро развивающихся и широко применяемых областей науки и техники. Она образовалась в результате синтеза радио, радиотехники, электроники.
Радиотехника – область науки, исследующая генерацию, излучение и прием электромагнитных колебаний и волн радиочастотного диапазона, а также область техники, занимающаяся разработкой, изготовлением и применением устройств и систем, генерирующих, излучающих и принимающих электромагнитные колебания и волны радиочастотного диапазона.
У истоков радиотехники лежат научные открытия XIX столетия: работы М. Фарадея (Великобритания), выяснившего закономерности взаимодействия электрического и магнитного полей, Дж. Максвелла (Великобритания), обобщившего элементарные законы электромагнетизма и создавшего систему уравнений, описывающих электромагнитное поле. Дж. Максвелл теоретически предсказал новый вид электромагнитных явлений — электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. Теорию Дж. Максвелла подтвердил немецкий ученый Г. Герц, в 1886 - 1888 гг. экспериментально доказавший существование электромагнитных волн и их аналогию со светом.
Основываясь на упомянутых результатах, А. С. Попов в 1895 г. изобрел, сконструировал и успешно испытал первый в мире радиоприемник. На год позже радиосвязь осуществил итальянец Г. Маркони.
В начальном периоде развития радиотехники (1895 – 1920) осуществлялась только телеграфная связь на длинных волнах. В радиопередающих устройствах применялись искровые, электромашинные и электродуговые генераторы. Радиосигналы принимались малочувствительными детекторными приемниками.
В процессе развития электроники произошла ее специализация по диапазону используемых волн и другим свойствам. Так появились новые области науки и техники: радиоэлектроника, оптоэлектроника, акустоэлектроника.
Радиоволнами условно называют электромагнитные волны в диапазоне частот от 0,001 до . В переводе на длины волн нижняя граница соответствует длине волны в свободном пространстве , а верхняя — . Последнее значение приходится уже на область инфракрасного излучения. В связи с научным прогрессом в области радиоэлектроники электромагнитные волны оптических частот можно излучать не только при помощи тепловых источников и газоразрядных приборов, но и посредством оптических квантовых генераторов (лазеров). По своим свойствам (монохроматичности и когерентности) электромагнитные волны создаваемые квантовыми приборами, вполне тождественны радиоволнам, излучаемым антеннами на более низких частотах.
Именно по этой причине в курсе распространения радиоволн рассматриваются не только радиоволны в указанных выше частотных пределах, но и электромагнитные волны оптических частот, верхняя граница которых имеет порядок .
Следует заметить, что указанные границы спектра радиоволн значительно шире тех, которые принимались до последнего времени. Со стороны низких частот до сих пор радиоволны ограничивались обычно звуковой частотой . Это наиболее низкая частота, применяемая в настоящее время для радиосвязи. В природе встречаются явления, в которых участвуют радиоволны весьма низких частот, измеряемых тысячными долями герца. Такие волны, в частности, создаются при флуктуациях испускаемого Солнцем электронно-протонного потока при проникновении его в атмосферу Земли.