- •Введение
- •Сигналы в радиоэлектронике
- •Общие сведения о радиотехнических сигналах
- •Классификация радиотехнических сигналов
- •Помехи в радиотехнических системах
- •Способы аналитического описания сигналов
- •Интегральное преобразование сигналов
- •Комплексная форма представления сигналов
- •Векторное представление сигналов
- •Представление сигналов динамическими моделями
- •Энергетические характеристики сигналов
- •Спектральное представление периодических сигналов. Ряды Фурье
- •Спектральное представление непериодических сигналов. Ряды Фурье
- •Модуляция сигналов
- •Назначение и виды модуляций
- •Амплитудная модуляция аналоговых сигналов
- •Спектр амплитудно-модулированного сигнала
- •Глубина амплитудной модуляции
- •Амплитудная модуляция цифровых сигналов
- •Сигнал при импульсной модуляции
- •Внутриимпульсная линейная частотная модуляция
- •Радиоэлектронные устройства
- •Радиоприемные устройства
- •Детекторный приемник
- •Приемник прямого усиления
- •Супергетеродинный приемник
- •Каскады радиоприемных устройств
- •Детекторы радиосигналов
- •Классификация детекторов
- •Амплитудные детекторы
- •Детектирование импульсных сигналов
- •Преобразователи частоты
- •Общие принципы гетеродинного преобразователя частоты
- •Типы преобразователей частоты
- •Балансный преобразователь частоты
- •Автогенераторы
- •Условия самовозбуждения и стационарности автогенераторов
- •Колебательные характеристики
- •Системы автоматической регулировки усиления
- •Системы автоматической подстройки частоты
- •Синтезаторы частот
- •Аналоговые синтезаторы частот
- •Цифровые синтезаторы частот
- •Радиопередающие устройства
- •Классификация радиопередатчиков
- •Основные блоки радиопередатчиков
- •Параметры радиопередатчиков
- •Суммирование мощностей сигналов генераторов радиопередатчиков
- •Обобщенная структурная схема длинно- и средневолновых радиопередатчиков
- •Основы оптимального радиоприема
- •Оптимальный радиоприём как статистическая задача
- •Помехоустойчивость
- •Основные понятия теории статистических решений
- •Апостериорная плотность вероятности
- •Оптимальное обнаружение сигналов
- •Обнаружение сигналов как статистическая задача
- •Ошибки при обнаружении сигнала
- •Оптимальное обнаружение квазидетерминированных сигналов
- •Оптимальное различение детерминированных сигналов
- •Оптимальная оценка параметров сигнала
- •Фильтрация параметров сигнала
- •Современные сетевые технологии
- •Беспроводные технологии
- •Технология Wі-Fі
- •Архитектура іеее 802.11
- •Беспроводная технология WіМах
- •Принципы построения сотовых сетей
- •Радиальные системы с каналами общего доступа
- •Системы с сотовой структурой
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Типы преобразователей частоты
Элементами с нелинейными характеристиками в преобразователях служат преимущественно транзисторы и диоды. Основное различие между транзисторными и диодными преобразователями состоит в том, что транзистор является невзаимным элементом, т. е. влияние входного напряжения на выходной ток у него отличается от влияния напряжения в цепи выходного электрода на ток во входной цепи. Ток в диоде — общий для входа и выхода и влияние обоих напряжений на этот ток одинаково, т. е. цепь с диодом принадлежит к классу взаимных цепей.
Транзистор, туннельный диод и емкостный диод (варактор) при определенных условиях способны усиливать радиосигналы, поэтому на них можно построить активные преобразователи, в которых одновременно с преобразованием реализуется усиление. Выпрямительный диод ослабляет, а не усиливает преобразуемый сигнал, т. е. преобразователь является пассивным.
Усилительный прибор можно использовать для генерирования колебаний. Каждый гетеродин в преобразователях частоты можно реализовать на транзисторе, диоде с отрицательным сопротивлением (негатрон), электронной лампе или ином усилительном приборе. В активных преобразователях электронный прибор может одновременно служить преобразователем частоты и гетеродином. В этом случае преобразователь называется генерирующим или автогетеродинным. Поскольку оптимальные режимы электронного прибора для генерирования и для преобразования частоты не одинаковы, более распространены преобразователи с отдельным гетеродином.
При выборе режима электронных приборов в преобразователе стремятся реализовать максимальный коэффициент передачи; линейность преобразования в отношении преобразуемого сигнала; минимальный уровень внутренних шумов; минимальный уровень побочных продуктов преобразования, которые могут быть помехами радиоприему; минимальную связь между цепями радиочастоты и гетеродина. Взаимное влияние этих цепей затрудняет их настройку, а также приводит к излучению колебаний от гетеродина через антенну, что создает помехи другим приемникам, т. е. затрудняет электромагнитную совместимость радиотехнических средств.
В диодном преобразователе (рис. 37) источник сигнала и гетеродин включаются в цепь диода и в этой же цепи формируется напряжение промежуточной частоты.
На рисунке не показано, что источником напряжения преобразуемого сигнала является входная цепь или усилитель радиочастоты; через этот источник проходит ток электронного прибора, обладающий сложным спектром. Поскольку форма этого тока отличается от синусоидальной, напряжение на входной цепи может быть также несинусоидальным. Однако из-за того, что входная цепь содержит настроенный на частоту сигнала резонансный контур, на котором падение напряжения создается практически только первой гармоникой тока, следует полагать напряжение не квазигармоническим, т. е. синусоидальным, амплитуда и фаза которого изменяются сравнительно медленно соответственно закону модуляции сигнала. Гетеродин также содержит резонансную цепь, настроенную на его частоту ; поэтому напряжение будем также считать синусоидальным. Аналогично и выходное напряжение преобразователя , которое выделяется на колебательном контуре с резонансной частотой , будем считать квазигармоническим.
Рис. 37
На рис. 38 показаны два варианта схемы преобразователя с невзаимным электронным прибором, в данном случае — биполярным транзистором. Аналогично могут быть выполнены преобразователи с полевым транзистором или электронной лампой. Источник напряжения сигнала и гетеродин включаются между базой и эмиттером (рис. 38, а.). Схема на рис. 38, б отличается более слабой связью между входом преобразователя и гетеродином. Для еще большего ослабления этой связи напряжения часто подают на разные электроды, как показано на рис. 39.
Рис. 38
В схеме на рис. 39, а напряжения сигнала и гетеродина подаются на разные затворы полевого транзистора. В преобразователе по схеме на рис. 39, б. напряжения подаются на управляющие электроды двух транзисторов, соединенных последовательно. Напряжение гетеродина может быть подано не в цепь истока нижнего транзистора, а на его затвор.
Два примера схем автогетеродинного преобразователя приведены на рис. 40. Ток с частотой гетеродина из цепи коллектора вводится в цепь обратной связи гетеродина, который в схеме на рис. 40, а выполнен с трансформаторной связью, а в схеме на рис. 40, б — по трехточечной схеме.
Рис. 39
Рис. 40