Радиотехнические цепи и сигналы выпуск 3

Учебник для ВУЗов
Баскаков С.И. Издательство Высшая школа, Москва 2000 год

Подготавливая третье издание учебника, автор решил сохранить перечень глав и принцип организации учебного материала, принятые в предыдущих изданиях. Изменения коснулись лишь некоторых вопросов. Так, при изложении теории модулированных колебаний кратко рассматривается метод построения многоканальных систем на примере стереофонического радиовещания. В заключительную главу учебника введен параграф, дающий читателю возможность познакомиться с основными понятиями теории информации и научиться оценивать пропускную способность некоторых радикалов, близких по своим свойствам к тем, которые используются на практике. Наконец, в текст учебника введен материал, касающийся теории вейвлет-преобразований, которые в последние годы вызывают растущий интерес среди радиоинженеров.

В основу учебника положен материал лекций, которые автор на протяжении последних лет читал студентам радиотехнического факультета Московского энергетического института (технического университета). Хочется выразить искреннюю признательность моим многочисленным ученикам за их интерес к этому курсу и за стремление по-настоящему глубоко освоить фундаментальные принципы современной радиотехники. Автор благодарен своим коллегам по кафедре основ радиотехники и многим сотрудникам радиотехнического факультета МЭИ, которые неизменно помогали в работе своими советами и обсуждениями, а также рецензенту книги профессору М.П. Демину за полезные замечания.

При подготовке этой книги к печати мною были приложены все усилия к тому, чтобы устранить неточности, допущенные в предыдущих изданиях. Если внимательный читатель обнаружит погрешности и в этом издании, то автор целиком берет на себя моральную ответственность за их появление.

Предисловие
РАЗДЕЛ I. ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
Тема 1. Общая теория радиотехнических сигналов
Тема 2. Спектральные представления сигналов
Тема 3. Энергетические спектры сигналов. Принципы корреляционного анализа
Тема 4. Модулированные сигналы
Тема 5. Сигналы с ограниченным спектром
Тема 6. Основы теории случайных сигналов
Тема 7. Корреляционная теория случайных процессов
Тема 8. Воздействие детерминированных сигналов на линейные стационарные системы
Тема 9. Воздействие детерминированных сигналов на частотно-избирательные системы
Тема 10. Воздействие случайных сигналов на линейные стационарные цепи
Тема 11. Преобразования сигналов в нелинейных радиотехнических цепях
Тема 12. Преобразование сигналов в линейных параметрических цепях
Тема 13. Основы теории синтеза линейных радиотехнических цепей
Тема 14. Активные цепи с обратной связью и автоколебательные системы
Тема 15. Дискретные сигналы. Принципы цифровой фильтрации
Тема 16. Оптимальная линейная фильтрация сигналов
РАЗДЕЛ II. Указания
РАЗДЕЛ III. Решения
РАЗДЕЛ IV. Ответы
Приложения

ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ

"Пример иногда полезнее правила" И. Ньютон

Из собственного опыта читатель, безусловно, знает, что неотъемлемой частью процесса изучения точных - прежде всего, математики и физики, а также многих естественных наук является решение задач. Впервые столкнувшись с задачами в школьные годы, мы затем настолько привыкаем к ним, что не утруждаем себя вопросами о том, что же представляет собой задача как таковая, в чем состоит ее познавательная роль. Более того, иные учащиеся относятся к задачам как к неизбежному злу, которое нужно просто терпеливо пережить. В связи с этим полезно отметить, что европейские наука и педагогика, история которых насчитывает не одно тысячелетие, лишь к концу XVII века пришли к выводу о том, что обучение, основанное на механическом заучивании теоретических положении, чрезвычайно неэффективно. Слова Ньютона из его учебника "Алгебра", взятые в качестве эпиграфа, удачно подчеркивают принцип, который вряд ли устареет - залогом успешного учения служит активное познавательное творчество учащегося, который получает возможность на собственном опыте увидеть теорию в действии.

Учебные задачи по своей природе близки к шахматным этюдам или, скорее к тем гаммам и арпеджио, без которых не обошелся ни один начинающий музыкант. Хорошо составленная задача несет в себе все черты небольшого научно-педагогического сочинения - ее научная тематика строго очерчена и, что самое главное, для успешного решения задачи нужно самостоятельно сконструировать тот мыслительный алгоритм, который заранее известен педагогу и который учащийся должен продемонстрировать.

Как и все на свете, метод обучения с помощью решения задач имеет собственное внутреннее ограничение: постановка задачи неизбежно беднее той реальности, к которой эта задача относится. С этим обстоятельством непременно нужно считаться, соотнося выводы теории с практикой.

Как научиться решать задачи? По этому поводу написано много серьезных книг. Ни в коей мере не претендуя на обобщение, подчеркнем следующее.

Во-первых, следует выработать в себе отношение к этой деятельности как к увлекательному труду, позволяющему широко

раскрыть интеллектуальные способности человека. Приемы разнообразны - успешно решив задачу, подумайте, какие другие схожие задачи можно решить найденным методом. Не забудьте похвалить себя, если работа ладится. И главное, не впадайте в уныние, если задача упорно "не желает решаться". Отдохнув, принимайтесь за работу снова,- настойчивость в достижении цели является непременной личностной чертой настоящего профессионала. Если не удалось справиться с трудностью самостоятельно и приходится обращаться к преподавателю, не ставьте во главу угла "рецептурную" сторону дела - ведь цель не просто получить верный ответ, а как можно глубже понять, почему надо действовать именно так, а не иначе.

Во-вторых, открыв учебник, не следует сводить дело к подыскиванию формулы, которая немедленно даст нужный ответ. Формальное знание теории является необходимым, но отнюдь не достаточным условием успешного решения задачи. Самой главной мыслительной процедурой всегда была некоторая догадка, а это и есть, по сути дела, начало любого творчества. Если сразу ясно, как решать ту или иную задачу, ею все равно не следует пренебрегать. Аккуратное доведение до конца всех выкладок и расчетов очень важно для формирования навыка самостоятельной работы.

Пользуюсь возможностью высказать признательность рецензенту книги - проф. М.П. Демину за полезные советы и благожелательную критику.

ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ

Настоящая книга содержит материал к упражнениям по курсу "Радиотехнические цепи и сигналы".

Основные радиотехнические процессы

1. 
   Преобразование исходного сообщения в электрический сигнал.
2. 
   Генерация высокочастотных колебаний.
3. 
   Управление колебаниями (модуляция).
4. 
   Усиление слабых сигналов в приемнике.
5. 
   Выделение сообщения из высокочастотного колебания (детектирование и декодирование).

Радиотехнические цепи и методы

их анализа

Классификация цепей

И элементы, используемые для осуществления перечисленных преобразований сигналов и колебаний, можно разбить на следующие основные классы:

Линейные цепи с постоянными параметрами;

Линейные цепи с переменными параметрами;

Нелинейные цепи.
^ Линейные цепи с постоянными параметрами

Можно исходить из следующих определений:

1. 
   Цепь является линейной, если входящие в нее элементы не зависят от внешней силы (напряжения, тока), действующей на цепь.
2. 
   Линейная цепь подчиняется принципу суперпозиции (наложения).

,

Где L - оператор, характеризующий воздействие цепи на входной сигнал.

При действии на линейную цепь нескольких внешних сил поведение цепи (ток, напряжение) можно определить путем наложения (суперпозиции) решений, найденных для каждой из сил в отдельности.

Иначе: в линейной цепи сумма эффектов от отдельных воздействий совпадает с эффектом от суммы воздействий.

1. 
   При любом сколь угодно сложном воздействии в линейной цепи с постоянными параметрами не возникает колебаний новых частот.

^ Линейные цепи с переменными параметрами

Имеются в виду цепи, один или несколько параметров которых изменяются во времени (но не зависят от входного сигнала). Подобные цепи часто называются линейными параметрическими .

Свойства 1 и 2 из предыдущего пункта справедливы и для этих цепей. Однако даже простейшее гармоническое воздействие создает в линейной цепи с переменными параметрами сложное колебание, имеющее спектр частот.
^ Нелинейные цепи

Радиотехническая цепь является нелинейной, если в ее состав входят один или несколько элементов, параметры которых зависят от уровня входного сигнала. Простейший нелинейный элемент - диод.

Основные свойства нелинейных цепей:

1. 
   К нелинейным цепям (и элементам) принцип суперпозиции неприменим .
2. 
   Важным свойством нелинейной цепи является преобразование спектра сигнала.

^ Классификация сигналов

С информационной точки зрения сигналы можно разделить на детерминированные и случайные.

Детерминированным называют любой сигнал, мгновенное значение которого в любой момент времени можно предсказать с вероятностью единица.

К случайным относят сигналы, мгновенные значения которых заранее неизвестны и могут быть предсказаны лишь с некоторой вероятностью, меньшей единицы.

Наряду с полезными случайными сигналами в теории и практике приходится иметь дело со случайными помехами - шумами. Полезные случайные сигналы, а также помехи часто объединяют термином случайные колебания или случайные процессы .

Сигналы в канале радиосвязи часто подразделяют на управляющие сигналы и на радиосигналы ; под первыми понимают модулирующие, а под вторыми - модулированные колебания.

Применяемые в современной радиоэлектронике сигналы можно разделить на следующие классы:

Произвольные по величине и непрерывные по времени (аналоговые);

Произвольные по величине и дискретные по времени (дискретные);

Квантованные по величине и непрерывные по времени (квантованные);

Квантованные по величине и дискретные по времени (цифровые).
^ Характеристики детерминированных

сигналов

Энергетические характеристики

Основными энергетическими характеристиками вещественного сигнала s(t) являются его мощность и энергия.

Мгновенная мощность определяется как квадрат мгновенного значения s(t):

Энергия сигнала на интервале t 2 , t 1 определяется как интеграл от мгновенной мощности:

.

Отношение

Имеет смысл средней на интервале t 2 , t 1 мощности сигнала.
^ Представление произвольного сигнала

в виде суммы элементарных колебаний

Для теории сигналов и их обработки важное значение имеет разложение заданной функции f(x) по различным ортогональным системам функций j n (x). Любой сигнал может быть представлен в виде обобщенного ряда Фурье:

,

Где С i - весовые коэффициенты,

J i - ортогональные функции разложения (базисные функции).

Для базисный функций должно выполняться условие:

Если сигнал определен на интервале от t 1 до t 2 , то

Норма базисной функции.

Если функция не ортонормированная, то ее можно таким образом привести. С увеличением n уменьшается C n .

Предположим, что задано множество базисных функций {j n }. При задании множества базисных функций и при фиксированном количестве слагаемых в обобщенном ряде Фурье, ряд Фурье дает аппроксимацию исходной функции, имеющую минимальную среднеквадратичную ошибку в определении исходной функции. Обобщенный ряд Фурье дает

Такой ряд дает минимум в среднем ошибки (погрешности).

Имеется 2 задачи разложения сигнала на простейшие функции:

1. 
   ^ Точное разложение на простейшие ортогональные функции (аналитическая модель сигнала, анализ поведения сигнала).

Эта задача реализуется на тригонометрических базисных функциях, так как они имеют простейшую форму и являются единственными функциями, сохраняющими свою форму при прохождении через линейные цепи; при использовании этих функций можно применять символический метод ().

1. 
   ^ Аппроксимация сигналов процессов и характеристик , когда требуется свести к минимуму число членов обобщенного ряда. К ним относятся: полиномы Чебышева, Эрмита, Лежандра.

^ Гармонический анализ периодических сигналов

При разложении периодического сигнала s(t) в ряд Фурье по тригонометрическим функциям в качестве ортогональной системы берут

Интервал ортогональности определяется нормой функции

Среднее значение функции за период.

- основная формула для

определения ряда Фурье

Модуль - четная функция, фаза - нечетная функция.

Рассмотрим пару для к-го члена

- разложение ряда Фурье


^ Примеры спектров периодических сигналов

1. 
   Прямоугольное колебание . Подобное колебание, часто называемое меандром (Меандр - греческое слово, обозначающее “орнамент”), находит особенно широкое применение в измерительной технике.

^ Гармонический анализ непериодических сигналов

Пусть сигнал s(t) задан в виде некоторой функции, отличной от нуля в промежутке (t 1 ,t 2). Этот сигнал должен быть интегрируем.

Возьмем бесконечный отрезок времени Т, включающий в себя промежуток (t 1 ,t 2). Тогда . Спектр непериодического сигнала является сплошным. Заданный сигнал можно представить в виде ряда Фурье , где

На основании этого получим:

Поскольку Т®µ, то сумму можно заменить интегрированием, а W 1 на dW и nW 1 на W. Таким образом мы прейдем к двойному интегралу Фурье

,

где - спектральная плотность сигнала. Когда интервал (t 1 ,t 2) не уточнен интеграл имеет бесконечные пределы. Это есть обратное и прямое преобразование Фурье, соответственно.

Если сравнить выражения для огибающей сплошного спектра (модуль спектральной плотности) непериодического сигнала и огибающей линейчатого спектра периодического сигнала, то будет видно, что они совпадают по форме, но отличаются масштабом .

Следовательно, спектральная плотность S(W) обладает всеми основными свойствами комплексного ряда Фурье. Т. е. можно записать , где

, а .

Модуль спектральной плотности является нечетной функцией и его можно рассматривать как амплитудно-частотную характеристику. Аргумент - нечетная функция рассматриваемая как фазо-частотная характеристика.

На основании этого сигнал можно выразить следующим образом

Из четности модуля и нечетности фазы следует, что подынтегральная функция в первом случая является четной, а во втором - нечетной относительно W. следовательно второй интеграл равен нулю (нечетная функция в четных пределах) и окончательно .

Отметим, что при W=0 выражение для спектральной плотности равно площади под кривой s(t)

.
^ Свойства преобразования Фурье

Сдвиг сигнала во времени

Пусть сигнал s 1 (t) произвольной формы обладает спектральной плотностью S 1 (W). При задержке этого сигнала на время t 0 получим новую функцию времени s 2 (t)=s 1 (t-t 0). Спектральная плотность сигнала s 2 (t) будет следующая . Введем новую переменную . Отсюда .

Любому сигналу соответствует своя спектральная плотность. Сдвиг сигнала по оси времени приводит к изменению его фазы, а модуль этого сигнала не зависит от положения сигнала на оси времени.

^ Изменение масштаба времени

Пусть сигнал s 1 (t) подвергается сжатию во времени. Новый сигнал s 2 (t) связан с исходным соотношением .

Длительность импульса s 2 (t) в n раз меньше, чем исходного. Спектральная плотность сжатого импульса . Введем новую переменную . Получим .

При сжатии сигнала в n раз во столько же раз расширяется его спектр. Модуль спектральной плотности при этом уменьшатся в n раз. При растяжении сигнала во времени имеют место сужение спектра и увеличение модуля спектральной плотности.

^ Смещение спектра колебаний

Домножим сигнал s(t) на гармонический сигнал cos(w 0 t+q 0). Спектр такого сигнала

Разобьем его на 2 интеграла .

Полученное соотношение можно записать в следующей форме

Таким образом умножение функции s(t) на гармоническое колебание приводит к расщеплению спектра на 2 части, смещенные на ±w 0 .

^ Дифференцирование и интегрирование сигнала

Пусть дан сигнал s 1 (t) со спектральной плотностью S 1 (W). Дифференцирование этого сигнала дает соотношение . Интегрирование же приводит к выражению .

^ Сложение сигналов

При сложении сигналов s 1 (t) и s 2 (t) обладающих спектрами S 1 (W) и S 2 (W) суммарному сигналу s 1 (t)+s 2 (t) соответствует спектр S 1 (W)+S 2 (W) (т. к. преобразование Фурье является линейной операцией).

^ Произведение двух сигналов

Пусть . Такому сигналу соответствует спектр

Представим функции в виде интегралов Фурье .

Подставляя второй интеграл в выражение для S(W) получим

Следовательно .

Т. е. спектр произведения двух функций времени равен свертке их спектров (с коэффициентом 1/2p).

Если , то спектр сигнала будет .

^ Взаимная обратимость частоты и времени

в преобразовании Фурье

1. 
   Пусть s(t) - четная функция относительно времени.

Тогда . Так как второй интеграл от нечетной функции в симметричных пределах равен нулю. Т. е. функция S(W) является вещественной и четной относительно W.

Если предположить, что s(t) - четная функция. Запишем s(t) в виде . Произведем замену W на t и t на W, получим .

Если спектр имеет форму какого сигнала, то тогда сигнал соответствующий этому спектру повторяет форму спектра подобного сигнала.
^ Распределение энергии в спектре непериодического сигнала

Рассмотрим выражение , в котором f(t)=g(t)=s(t). В этом случае данный интеграл равен . Это соотношение носит название равенства Парсеваля.

Энергетический расчет полосы пропускания: , где , а .
^ Примеры спектров непериодических сигналов

Прямоугольный импульс

Определяется выражением

Найдем спектральную плотность

.
При удлинении (растягивании) импульса расстояние между нулями сокращается, значение S(0) при этом увеличивается. Модуль функции можно рассматривать как АЧХ, а аргумент как ФЧХ спектра прямоугольного импульса. Каждая перемена знака учитывает приращение фазы на p.

При отсчете времени не от середины импульса, а от фронта ФЧХ спектра импульса должна быть дополнена слагаемым , учитывающим сдвиг импульса на время (результирующая ФЧХ показана пунктиром).

Колоколообразный (гауссовский) импульс

Определяется выражением . Постоянная а имеет смысл половины длительности импульса, определяемой на уровне е -1/2 от амплитуды импульса. Таким образом, полная длительность импульса .

Спектральная плотность сигнала.

Для удобства дополним показатель степени до квадрата суммы , где величина d определяется из условия , откуда . Таким образом, выражение для спектральной плотности можно привести к виду .

Переходя к новой переменной получим . Учитывая, что входящий в это выражение интеграл равен , окончательно получим , где .

Ширина спектра импульса

Гауссовский импульс и его спектр выражаются одинаковыми функциями и обладают свойством симметрии. Для него соотношение длительности импульса и полосы пропускания является оптимальным, т. е. при данной длительности импульса гауссовский импульс имеет минимальную полосу пропускания.

дельта-импульс (единичный импульс)

Сигнал задан соотношением . Ее можно получить из вышеперечисленных импульсов путем устремления t и к нулю.

Известно, что , следовательно спектр такого сигнала будет постоянным (это есть площадь импульса, равная единице).

Для создания такого импульса необходимы все гармоники.

Экспоненциальный импульс

Сигнал вида , c>0.

Спектр сигнала находится следующим образом

Запишем сигнал в другой форме .

Если , то . Это означает, что мы получим единичный скачек. При получаем следующее выражение для спектра сигнала .




Отсюда модуль

Радиосигналы
Модуляция

Пусть дан сигнал , в нем A(t) является амплитудной модуляцией, w(t) - частотная модуляция, j(t) - фазовая модуляция. Две последние образуют угловую модуляцию. Частота w должна быть велика по сравнению с наивысшей частотой спектра сигнала W (ширины спектра занимаемой сообщением).

Модулированное колебание имеет спектр, структура которого зависит как от спектра передаваемого сообщения, так и от вида модуляции.

Возможно существование нескольких видов модуляции: непрерывная, импульсная, кодоимпульсная.
^ Амплитудная модуляция

Общее выражение для амплитудно-модулированного колебания выглядит следующим образом

Характер огибающей A(t) определяется видом передаваемого сообщения.

Если сигнал сообщения , то огибающую модулированного колебания можно представить в виде . Где W - частота модуляции, g - начальная фаза огибающей, k - коэффициент пропорциональности, DА m - абсолютное изменение амплитуды. Отношение - коэффициент модуляции. Исходя из этого можно записать . Тогда амплитудно-модулированное колебание запишется в следующем виде .

При неискаженной модуляции (М£1) амплитуда колебания изменяется в пределах от до .

Максимальному значению соответствует пиковая мощность . Средняя же за период модуляции мощность .

Мощность для передачи амплитудно-модулированного сигнала больше чем для передачи простого сигнала.

Спектр амплитудно-модулированного сигнала

Пусть модулированное колебание определяется выражением

Преобразуем это выражение

Первое слагаемое - исходное немодулированное колебание. Второе и третье - колебания появляющиеся в процессе модуляции Частоты этих колебаний (w 0 ±W) называются боковыми частотами модуляции. Ширина спектра 2W.

В случая когда сигнал есть сумма , где , а . Причем , где .

Отсюда получим

Каждая из составляющих спектра модулирующего сигнала независимо друг от друга образуют две боковых частоты (левую и правую). Ширина спектра в этом случае 2W 2 =2W max 2 максимальных частоты модулирующего сигнала.

На векторной диаграмме ось времени вращается по часовой стрелке с угловой частотой w 0 (отсчет ведется от горизонтальной оси) . Амплитуды и фазы боковых лепестков всегда равны между собой, поэтому результирующий их вектор DF будет всегда направлен по линии OD. Итоговый вектор OFизменяется только по амплитуде не меняя своего углового положения.

Пусть имеется сигнал Запишем в другом виде .

Сигналу соответствует спектр , где , а S A - спектральная плотность огибающей. Отсюда следует окончательное выражение для спектра

Это объясняется стробирующим действием d-функции, т. е. все составляющие равны нулю кроме частот w±w н (это те значения при которых d-функция равна нулю). Даже если спектр не дискретный, то все равно имеются боковые составляющие.
^ Частотная модуляция

Пусть есть колебание с частотной модуляцией . Однако частота - это производная от фазы. Если изменить фазу, то текущая частота тоже изменится.

Частотная модуляция

,

Где представляет собой амплитуду частотного отклонения. Для краткости в дальнейшем будем называть девиацией частоты или просто девиацией .

Где w 0 t - текущее изменение фазы; - индекс угловой модуляции.

Предположим , где .

,

Где m - коэффициент модуляции.

Таким образом, гармоническая модуляция фазы с индексом эквивалентна частотной модуляции с девиацией .

При гармоническом модулирующем сигнале различие между ЧМ и ФМ можно выявить, только изменяя частоту модуляции.

При ЧМ девиация W .

При ФМ величина пропорциональна амплитуде модулирующего напряжения и не зависит от частоты модуляции W .

Для монохроматического модулирующего сигнала фазовая и частотная модуляции неразличимы.
^ Спектр сигнала при угловой модуляции

Пусть задано колебание

Имеются два амплитудно-модулированных сигнала. Такие составляющие, которые отличаются на называются квадратурными составляющими.

Пусть . Это совпадает с . Здесь q 0 =0, g=0.

Cos и sin - функции периодические и разлагаются в ряд Фурье

J(m) - Бесселева функция 1 рода.

Спектр при угловой модуляции бесконечно большой, в отличие от спектра при амплитудной модуляции.

При угловой модуляции спектр частотно-модулированного колебания даже при модуляции 1 частотой состоит из бесчисленного количества гармоник, группирующихся около несущей частоты.

Недостатки: спектр очень широкий.

Достоинства: наиболее помехоустойчивая.

Рассмотрим случай, когда m << 1.

Если m очень мал, то в спектре присутствуют только 2 боковые частоты.

Ширина спектра (m << 1) будет равна 2W.

Если m=0,5¸1, то появляется вторая пара боковых частот w±2W. Ширина спектра равна 4W.

Если m=1¸2, то появляются третья и четвертая гармоники w±3W, w±4W.

Ширина спектра при m очень больших

ШС=2mW=2w д

Если коэффициент модуляции значительно меньше единицы, то такая модуляция называется быстрой , тогда w д << W.

Если m >> 1, то это медленная модуляция, тогда w д >> W.
^ Спектр радиоимпульса с частотно-модулированным

заполнением

, где

Где ,

Основной параметр линейно-частоно модулированного сигнала (ЛЧМ) или база сигнала ЛЧМ.

B может быть и положительной и отрицательной.

Предположим, что b>0

Спектр сигнала представляет собой 2 компоненты:

1 - всплеск около частоты w о;

2 - всплеск около частоты -w о.

При определении спектральной плотности в области положительных частот второе слагаемое можно отбросить.

Дополним экспоненту до полного квадрата

, где С(х) и S(х) - интегралы Френеля

Модуль спектральной плотности ЛЧМ сигнала

Фаза спектральной плотности ЛЧМ сигнала

Чем больше m, тем ближе форма спектра к прямоугольной с шириной спектра . Зависимость фазы является квадратичной.

При m стремящемся к большим значениям форма АЧХ стремится к прямоугольной, а фаза состоит из двух частей:

1). дает параболу

2). стремится к

При большом m и :

Тогда значение модуля: .
Смешанная амплитудно-частотная модуляция

Спектральная плотность косинусного квадратурного колебания при =0 будет

При определении спектра синусного квадратурного колебания фазовый угол следует приравнять -90°. Следовательно,

Таким образом, окончательно спектральная плотность колебания определяется выражением

Переходя к переменной , получаем

.

Структура спектра сигнала при смешанной амплитудно-частотной модуляции зависит от соотношения и вида функций А(t) и q(t).

При частотной модуляции фазы нечетных гармоник изменяются на 180°. Одновременная модуляция и по частоте, и по амплитуде при некоторых соотношениях А(t) и q(t) приводит к нарушению симметричности спектра на только по фазе, но и по амплитуде.

Если q(t) является нечетной функцией от t, то при любых А(t) спектр выходного сигнала является несимметричным.

Пусть А(t) - четная функция, тогда А с (t) - четная, А s (t) - нечетная, является чисто вещественным, симметричным относительно W, четным, а - чисто мнимым, несимметричным относительно W и нечетным.

С учетом множителя j спектр выходного колебания является вещественным.. В результате спектр получился несимметричным, но по отношению к w=0 он является симметричным. Такой же результат можно получить и при нечетной функции А(t). В этом случае спектр является чисто мнимым и нечетным.

Для симметричности выходного спектра требуется четность q(t) при условии, что А(t) было либо четным, либо нечетным относительно t. Если А(t) является суммой четных и нечетных функций, то выходной спектр несимметричен при любых условиях.

Фаза у ЛЧМ четная и амплитуда четная.

Причем

Выходной спектр получился симметричным.

1. 
   А(t) = четная функция + нечетная функция, а q(t) - четная функция.

Предположим, что , где .

Спектр получился несимметричным.
Узкополосный сигнал

Под ним понимается любой сигнал, у которого полоса частот, занимаемая сигналом значительно меньше несущей частоты: .

Где А s (t) - синфазная амплитуда, В s (t) - квадратурная амплитуда.

Комплексная амплитуда узкополосного сигнала .

,

Где - оператор вращения.

Простейшее колебание можно представить в форме , где . В этом выражении огибающая А(t) в отличие от А о является функцией времени, которую можно определить из условия сохранения заданной функции а(t)

Из этого выражения видно, что новая функция А(t) по существу не является “огибающей” в общепринятом смысле, так как она может пересекать кривую а(t) (вместо касания в точках, где А(t) имеет максимальное значение). То есть мы не верно определили огибающую и частоту. Существует метод мгновенной частоты - метод Гильберта для определения частоты.

Если сигнал , то тогда

Полная фаза сигнала , а мгновенная частота

Физическая огибающая .

Предположим, что выбрали опорную частоту не w о, а w о +Dw, тогда

, где .

Первое

Модуль комплексной огибающей равен физической огибающей и постоянен, не зависит от выбора частоты.

Второе свойство комплексной огибающей:

Модуль сигнала s(t) всегда меньше или равен u s (t). Равенство наступает тогда, когда cos w o t = 1. В эти моменты производная сигнала и производная огибающей равны.

Физическая огибающая совпадает с максимальным значением амплитуды сигнала.

Зная комплексную огибающую можно найти ее спектр, а через него сам сигнал.

,

.

Зная G(w) найдем U s (t).

Помножим на (-b-jt) и получим вещественную и мнимую части соответственно , . Отсюда амплитуда будет .
^ Аналитический сигнал

Пусть есть сигнал s(t) определяемый как . Разделим его на две составляющие .

В том выражении –– аналитический сигнал. Если ввести переменную то . То есть мы получили . Реальный сигнал есть , сигнал сопряженный по Гильберту . Аналитический сигнал есть .

, –– прямое и обратное преобразование Гильберта.
Определение несущей и огибающей по методу Гильберта

Амплитуда сигнала , его фаза . Значение мгновенной частоты .

Пример: . .

–– точное определение огибающей. Использование метода Гильберта позволяет давать однозначные и абсолютно достоверные значения огибающей и мгновенной частоты сигнала.

–– любой сигнал можно разложить в ряд Фурье.

–– сопряженный по Гильберту сигнал.

Если сигнал представлен не рядом Фурье, а интегралом Фурье, то справедливы следующие соотношения , .
^ Свойства аналитического сигнала

1. 
   Произведение аналитического сигнала z s (t) на сопряженный ему сигнал z s * (t) равно квадрату огибающей исходного (физического) сигнала s(t).

Иначе , где .
Преобразование Гильберта для узкополосного процесса

Пусть , тогда сопряженный по Гильберту сигнал .

Исходя из этого получим

Свойства преобразований Гильберта

––преобразование Гильберта, где Н() – оператор преобразования.

Пример . Сигнал s(t) – идеальный низкочастотный сигнал.

Частотные и временные характеристики

радиотехнических цепей

Пусть имеется линейный активный четырехполюсник.

1. Передаточная функция . Характеризует изменение сигнала на выходе относительно сигнала на входе. Модуль называют амплитудно-частотной характеристикой или просто частотной характеристикой. Аргумент –– фазо-частотная характеристика или просто фазовая.

2. Импульсная характеристика –– реакция цепи на единичный импульс. Характеризует изменение сигнала во времени. Связь с передаточной функцией осуществляется через обратное и прямое преобразование Фурье (соответственно) . Или же через преобразование Лапласа .

3. Переходная функция –– реакция цепи на единичный скачек. Это есть накопление сигнала за время t.
^ Апериодический усилитель

Схема замещения простейшего апериодического усилителя. Усилительный прибор представлен в виде источника тока SE 1 с внутренней проводимостью G i =1/R i . Емкость С включает в себя межэлектродную емкость активного элемента и емкость внешней цепи, шунтирующей нагрузочный резистор R н.
Передаточная функция такого усилителя

,

где S –– крутизна активного элемента, Е 1 – напряжение на входе.

Максимальный коэффициент усиления (при ) . Отсюда , где – время задержки.

Модуль передаточной характеристики –– АЧХ. Т. е. этот усилитель пропускает сигнал только в определенной полосе частот. ФЧХ –– .

Учебник. — М.: Высшая школа, 1983. — 536 с.: ил.Учебник содержит систематическое изложение разделов теоретической радиотехники, входящих в программу курса "Радиотехнические цепи и сигналы".
Рассматриваются вопросы общей теории сигналов и их спектральных представлений. Приводятся элементы статистической радиотехники и методы анализа прохождения сигналов через линейные, нелинейные и параметрические системы. Излагаются теории цепей с обратной связью, автоколебательных систем устройств цифровой обработки сигналов, оптимальных линейных фильтров.
Для студентов радиотехнических специальностей вузов. Может быть использован радиоинженерами и лицами, повышающими квалификацию в области теоретической радиотехники.Предисловие
Введение Радиотехнические сигналы
Элементы общей теории радиотехнических сигналов
Классификация радиотехнических сигналов.
Динамическое представление сигналов.
Геометрические методы теории сигналов.
Теория ортогональных сигналов.
Спектральные представления сигналов
Периодические сигналы и ряды Фурье.
Спектральный анализ непериодических сигналов. Преобразование Фурье.
Основные свойства преобразования Фурье.
Спектральные плотности неинтегрируемых сигналов.
Преобразование Лапласа.
Основные свойства преобразования Лапласа.
Энергетические спектры сигналов. Принципы корреляционного анализа
Взаимная спектральная плотность сигналов. Энергетический спектр.
Корреляционный анализ сигналов.
Функция автокорреляции дискретных сигналов.
Взаимная функция корреляции двух сигналов.
Модулированные сигналы
L Сигналы с амплитудной модуляцией.
Сигналы с угловой модуляцией.
Сигналы с внутриимпуль-сной частотной модуляцией.
Сигналы с ограниченным спектром
Некоторые математические модели сигналов с ограниченным спектром и их свойства.
Теорема Котельникова.
Узкополосные сигналы.
Аналитический сигнал и преобразование Гильберта.
Основы теории случайных сигналов
Случайные величины и их характеристики.
Статистические характеристики систем случайных величин.
Случайные процессы.
Корреляционная теория случайных процессов
Спектральные представления стационарных случайных процессов.
Дифференцирование и интегрирование случайных процессов.
Узкополосные случайные процессы.Радиотехнические цепи, устройства и системы
Воздействие детерминированных сигналов на линейные стационарные системы
Физические системы и их математические модели.
Импульсные, переходные и частотные характеристики линейных стационарных систем.
Линейные динамические системы.
Спектральный метод.
Операторный метод.
Воздействие детерминированных сигналов на частотно-избирательные системы
Модели частотно-избирательных цепей.
Частотно-избирательные цепи при широкополосных входных воздействиях.
Частотно-избирательные цепи при узкополосных входных воздействиях.
Воздействие случайных сигналов «а линейные стационарные цепи
Спектральный метод анализа прохождения случайных сигналов через линейные стационарные цепи.
Источники флуктуационных шумов в радиотехнических устройствах.
Преобразования сигналов в нелинейных радиотехнических цепях
Безынерционные нелинейные преобразования.
Спектральный состав тока в безынерционном нелинейном элементе при гармоническом внешнем воздействии.
Нелинейные резонансные усилители и умножители частоты.
Безынерционные нелинейные преобразования суммы гармонических сигналов.
Амплитудная модуляция. Детектирование AM-сигналов.
Воздействие стационарных случайных сигналов на безынерционные нелинейные цепи.
Преобразования сигналов в линейных параметрических цепях
Прохождение сигналов через резистивные параметрические цепи.
Энергетические соотношения в параметрических реактивных элементах цепи.
Принципы параметрического усиления.
Нестационарные динамические системы.
Воздействие гармонических сигналов на параметрические системы со случайными характеристиками.
Основные теория синтеза линейных радиотехнических цепей
Аналитические свойства входного сопротивления линейного пассивного двухполюсника.
Синтез пассивных двухполюсников.
Частотные характеристики четырехполюсников.
Фильтры нижних частот.
Реализация фильтров.
Активные цепи с обратной связью и автоколебательные системы
Передаточная функция линейной системы с обратной связью.
Устойчивость цепей с обратной связью.
Активные RС-фильтры.
Автогенераторы гармонических колебаний. Режим малого сигнала.
Автогенераторы гармонических колебаний. Режим большого сигнала.
Дискретные сигналы. Принципы цифровой фильтрации
Дискретные импульсные последовательности.
Дискретизация периодических сигналов.
Теория z-преобразования.
Цифровые фильтры.
Реализация алгоритмов цифровой фильтрации.
Синтез линейных цифровых фильтров.
Оптимальная линейная фильтрация сигналов
Оптимальная линейная фильтрация сигналов известной формы.
Реализация согласованных фильтров.
Оптимальная фильтрация случайных сигналов.Приложения
Рекомендуемая литература
Предметный указатель

Все книги и пособия вы можете скачать абсолютно бесплатно и без регистрации.

NEW. В.И. Каганов. Радиотехнические цепи и сигналы. Лабораторный компьютеризированный практикум. 2004 год. 164 стр. djvu. 3.5 Мб.
Приведены 22 прикладные программы на основе универсального математического пакета «Mathcad» и анализируется работа 29 радиоэлектронных схем с помощью пакета программ (Electronics Workbench) Программы позволяют производить компьютерный анализ сигналов, используемых в радиотехнике; моделировать с помощью компьютера линейные цепи сосредоточенного и распределенного типа и рассматривать протекающие в них процессы; моделировать и рассчитывать транзисторные усилители, автогенераторы, модуляторы и демодуляторы. С помощью настоящего учебного пособия студент сможет овладеть практическими навыками по моделированию, анализу и расчету с по¬мощью компьютера основных типов радиотехнических цепей, лежащих в основе построения радиоэлектронных устройств.
Для студентов средних профессиональных учебных заведений.

Скачать

NEW. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. Руководство к решению задач. 2002 год. 214 стр. djvu. 2.2 Мб.
Пособие содержит задачи по всем разделам одноименного курса. В нем приведены условия задач, примеры решений, методические указания и ответы. При работе с пособием рекомендуется пользоваться учебником Баскакова С. И. "Радиотехнические цепи и сигналы" (М. : Высш. шк., 2000). Во второе издание добавлены задачи по вейвлет-анализу сигналов и методам оценки информационных характеристик радиоканала. Предложены задачи, связанные с компьютерным анализом цепей и сигналов с помощью программных продуктов MathCAD и Electronics Workbench.
Для студентов вузов, обучающихся по радиотехническим специальностям.

. . . . . . . . .Скачать

Г.В. Белокопытов и др. Основы радиофизики. 1996 год. 256 стр. djvu. 2.8 Мб.
Содежание:
Сигналы и спектры. Сигналы и информация. Линейные сосредоточенные радиофизические цепи. Нелинейные активные и пассивные элементы. Преобразование сигналов в нелинейных системах и системах с переменными параметрами. Усилители электрических и оптических сигналов. Генераторы электрических колебаний. Шумы. Распределенные системы. Введение в цифровую электронику.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник. 3-изд. перераб. дополн. 2000 год. 462 стр. PDF. 53.5 Мб.
Учебник предназначен для активного самостоятельного приобретения знаний в области теоретической радиотехники, содержит обширный методический аппарат, включающий перечень результатов, контрольные вопросы, задачи среднего и повышенного уровней сложности. Рассматриваются вопросы классического синтеза и задачи анализа переходных процессов в цепях, теория и техника цифровой обработки сигналов и метод помехоустойчивого радиоприема. В третье издание (2-е - 1988 г.) добавлен материал по основам теории информации по методам вейвлет-анализа, завоевавшего признание в последнее десятилетие.
Для студентов вузов, обучающихся по радиотехническим специальностям. Будет полезен повышающим квалификацию в области теоретической радиотехники.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Виноградова, Руденко, Сухоруков. Теория волн. 1979 год. 384 стр. djvu. 3.8 Мб.
Изложены общие вопросы теории волн различной физической природы (электромагнитных, звуковых и т. д.). Рассмотрены закономерности распространения волн в линейных и нелинейных средах. Большое внимание уделено изложению различных математических методов анализа волновых уравнений. В книгу включен ряд вопросов современной теории волн, представленных до сих пор только в специальной научной литературе.
Вполне доступна при изучении общей физики. Выкладки достаточно подробные.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

В.Ф. Впасов. Курс радиотехники. Уч. пособие. 1962 год. 932 стр. djvu. 17.2 Мб.
Книга предназначается в качестве учебного пособия для студентов технических вузов и слушателей инженерных академий. Она может быть полезной при самостоятельном изучении радиотехники студентами заочных отделений вузов. Содержание книги охватывает все основные разделы радиотехники. Изложение иллюстрируется расчетными примерами и задачами.
Я не могу сказать чего нет в этой книге. По-моему есть все.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

И.С. Гоноровский. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник. 3-у изд. доп. перераб. 1977 год. 608 стр. djvu. 6.8 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Говорков В.А. Электрические и магнитные поля, изд. 3-е, перераб. и доп. 1968 год. 488 стр. djvu. 6.6 Мб.
В книге изложена теория электромагнитного поля в объеме, необходимом для практического расчета большинства стационарных и переменных магнитных полей, встречающихся в технике электрической связи, радиотехнике, электронной технике, энергетике, устройствах автоматики и т. п. Особое внимание обращено на графические построения картин полей, весьма полезные для усвоения сложных физических закономерностей и являющиеся первым и необходимым шагом в применении теории к практике. Значительное место в книге отведено приближенным расчетам электрических и магнитных полей методом сеток. Их освоение освобождает расчетчика от неблагодарной задачи подыскивать не всегда достаточно оправданные приближения к граничным условиям, при которых дифференциальные уравнения математической физики допускают так называемые «точные» решения.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Л.Д. Гольдштейн, Н.В. Зернов. Электромагнитные поля и волны. 1971 год. 665 стр. djvu. 5.1 Мб.
Излагаются основы теории электромагнитного поля. Главное внимание уделяется рассмотрению быстропеременных полей и анализу свойств радиотехнических элементов, теория которых базируется на уравнениях электродинамики (например, волноводов, объемных резонаторов и т. п.). Рассматриваются также вопросы взаимодействия электромагнитного поля с веществом, составляющие теоретическую основу квантовой электроники.
Книга предназначена для аспирантов и инженеров, работающих в области прикладной электродинамики, она может быть также использована как учебное пособие для студентов вузов радиотехнических специальностей.

. . . . . . . . .Скачать

И.С. Гоноровский. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник. 3-у изд. доп. перераю. 1977 год. 608 стр. djvu. 6.8 Мб.
Книга является учебником по курсу «Радиотехнические цепи и сигналы» для вузов радиотехнической специальности. В связи с введением новой программы этого курса данное издание коренным образом переработано и дополнено следующими новыми разделами: дискретная и цифровая обработка сигналов; аппроксимация процессов и характеристик функциями Уолша; синтез радиотехнических цепей.
Особое внимание уделено разделам, посвященным статистическим явлениям в радиотехнических цепях. Методически переработаны разделы по спектральному и корреляционному анализу детерминированных и случайных сигналов, а также по теории их преобразования в линейных, параметрических и нелинейных устройствах.
Хотя книга предназначена для студентов радиотехнических факультетов вузов, она может быть также полезна широкому кругу специалистов, работающих в области радиоэлектроники и в смежных областях науки и техники.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Иванов, Сергиенкко, Ушаков. Теоретические основы радиотехники. Уч. пособие. 2002 год. 308 стр. djvu. 2.0 Мб.
В пособии изложены основы теории детерминированных и случайных сигналов, линейных и нелинейных цепей с постоянными параметрами, оптимальной и дискретной фильтрации сигналов, а также автогенераторов. Рассмотрение теоретического материала завершают контрольные вопросы и подробное решение задач.
Для студентов втузов, обучающихся по программам подготовки бакалавров и инженеров по направлениям «Радиотехника» и «Телекоммуникации» Может быть полезно аспирантам и инженерно-техническим работникам.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Каганов В.И. Радиотехника + компьютер + Mathcad. 2001 год. 416 стр. djvu. 5.9 Мб.
Излагаются теоретические основы радиотехники и ее взаимодействие с компьютерными вычислениями. Решение разнообразных задач по теории радиосигналов, линейным и нелинейным радиотехническим устройствам, по проблемам оптимизации, методам генерирования, усиления, формирования, приема и обработки радиосигналов проводится с помощью математического пакета программ «Mathcad». В общей сложности приведено 50 программ. Рассмотрены принципы построения спутнико-космических и наземных систем радиосвязи и применение в них компьютеров. Книга написана на основании педагогического опыта автора в МИРЭА.
Для специалистов в области радиоэлектроники и студентов вузов радиотехнического профиля.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Кравченко В.Ф. Электродинамика сверхпроводящих структур. Теория, алгоритмы и методы вычислений. 2006 год. 271 стр. djvu. 2.6 Мб.
В монографии приведены и обобщены теоретические данные о поверхностном импедансе сверхпроводников. Рассмотрены различные импедансные граничные условия и определены границы их использования в краевых задачах электродинамики. Исследовано большое количество физических моделей различных сверхпроводящих структур для внутренних и внешних краевых задач. Получены новые алгоритмы, а также разработаны методы их вычислений. Монография рассчитана на научных работников, инженеров, занимающихся вопросами радиофизики и электроники, задачами математического моделирования физических процессов, протекающих в различных сверхпроводящих структурах, а также на студентов и аспирантов ВУЗов, специализирующихся по прикладной физике и вычислительной математике.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Б.Р. Левин. Теоретические основы статистической радиотехники. 3-е изд. перераб. доп. 1989 год. 656 стр. djvu. 14,3 Мб.
Переработанное издание трехтомника A974-1976 гг.) состоит из двух частей, соответствующих двум основным задачам статистической радиотехники: вероятностному анализу прохождения стохастических сигналов через типовое системы и статистическому синтезу систем обнаружения, различения сигналов и оценивания их параметров на фоне помех при полной априорной информации и в условиях априорной неопределенности. Структура и логическая последовательность расположения материала остались прежними. Не включены некоторые разделы трехтомника, представляющие интерес для более узкого круга специалистов, но добавлен ряд новых глав и новых результатов наряду с современной трактовкой известных положений.
Для научных работников, специализирующихся в области радиотехники и связи, а также для аспирантов и преподавателей вузов.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Логгинов и др. Основы радиофизики. Основы радиофизики. 1996 год. 250 стр. djvu. Размер 2.9 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Г.Т. Марков, Б.М. Петров, Г.П. Грудинская. Электродинамика и распространение радиоволн. Уч. пособие. 1969 год. 376 стр. djvu. 7.8 Мб.
Книга состоит из двух частей. В части I рассматриваются основные уравнения электродинамики. Изучаются вопросы возбуждения радиоволн различными источниками в свободном пространстве, в средах при наличии тел, а также в волноводах, резонаторах и других направляющих системах. Решение задач возбуждения и Дифракции радиоволн проводится с единых методических позиций, что позволяет сосредоточить внимание на физических процессах. Рассматриваются строгие и асимптотические методы решения граничных задач электродинамики, показаны возможности применения ЭВМ для их решения. В части II излагаются вопросы распространения радиоволн различных диапазонов в естественных средах, таких, как поверхностные слои Земли, тропосфера, ионосфера, космическое пространство, а также методы исследования этих сред. Большинство глав книги содержит контрольные задачи.
Предназначается для студентов радиотехнических и радиофизических специальностей вузов и будет полезной дляинженеров и научных работников тех же специальностей.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Мазор, Мачусский, Правда и др. Радиотехника. Энциклопедия. 2002 год. 948 стр. djvu. 20.4 Мб.
В энциклопедии помещен материал, терминологический состав которого в основном связан с материалами курсов радиотехнических дисциплин, преподаваемых в вузах. Примерно 2500 статей словаря дают толкование примерно 4000 наиболее часто употребляющихся радиотехнических терминов. Книга может быть использована двояко, как энциклопедия по радиотехнике и как сборник 33 кратких учебников по основным радиотехническим дисциплинам.
Для студентов радиотехнических специальностей вузов, а также для студентов смежных специальностей, аспирантов, радиоинженеров, радиолюбителей.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Р.М. Марстон. Популярные аудиомикросхемы. 2007 год. 381 стр. djvu. 10.4 Мб.
Данное издание представляет собой энциклопедию микросхем, часто используемых для создания аудиоаппаратуры различных классов. Дается детальное описание принципа работы ИС, предложены оптимальные схемные решения. Подробные и доступные объяснения сопровождаются схемами и графиками, приведено много примеров практических схем с комментариями и полезной обобщающей информацией. Среди ИС, описанных в книге, - выходные и предварительные усилители, компрессоры-экспандеры, ИС для управления тембром и громкостью, ослабления шумов, а также для аналоговых и цифровых линий задержки, построения шкальных индикаторов и источников питания.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Е.И. Нефёдов. Открытые коаксиальные резонансные структуры. 1982 год. 111 стр. djvu. 3.1 Мб.
Монография представляет собор первое в отечественной и мировой литературе систематическое изложение теории открытых коаксиальных резонансных структур, нашедших широкое применение в антенно-волноводной технике, квантовой и дифракционной электронике, диагностике плазменных и электронных потоков, измерительной технике, электронике СВЧ и, в частности, релятивистской электронике, а также в ряде других областей современной физики и техники, связанных о освоением диапазонов миллиметровых, субмиллиметровых и световых волн. Дана классификация открытых коаксиальных реэонананьцс структур, изложена теория и алгоритмы расчетов коакоиальнкх И дисковых резонаторов. Подробно исследованы свойства высших типов волн коаксиальных кругового и эллиптического волноводов и биконичеокого рупора. Обнаружен ряд интересных физических эффектов, которые реадизуютоя в коаксиальных цилиндрических и дисковых открытых структурах.
Книга предназначен для научных работнииов и инженеров-проектировщиков радиоэлектронной аппаратуры новых диапазонов электромагнитных волн, Она окажется полезной и рекомендуется аспирантам и студентам старших курсов радиофизических и радиотехничеоких специальностей.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

В.В. Никольский. Теория электромагнитного поля. 1961 год. 188 стр. djvu. 3.7 Мб.
Содержание книги отвечает обычным требованиям к одноименному курсу для радиотехнической специальности втузов, причем за образец взята составленная акад. В. А. Котельниковым программа 070J/J4. Ею определены последовательность изложения материала и названия глав. Однако содержание книги несколько шире регламентированного данной программой. Причина этому - продолжавшееся в последние годы развитие техники и теории сверхвысокочастотных устройств, равно как и их дальнейшее проникновение в радиотехническую практику. Характер изложения определился в известной мере на основе лекций автора по данному курсу на радиотехническом факультете и по курсу «Прикладная электродинамика и техника СВЧ» на факультете усовершенствования инженеров ВЗЭИ.
Старые книги полезны тем, сто в них гораздо подробнее рассматриваютя азы. В них много больше отношение текста к формулам и поэтому они более понятны.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Никольский, Никольская. Электродинамика и распространение радиоволн. Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., перераб. доп. 1989. 544 стр. djvu. 6.8 Мб.
Излагается теория электромагнетизма с акцентом на радиотехническую электродинамику и анализ волновых процессов. Рассматриваются отражение и преломление волн, излучение, дифракция, процессы в полых и диэлектрических волноводах, резонаторах, периодических, квазпоптических и иных структурах, в интегральных схемах СВЧ и пр. Обсуждаются методы матема- математического моделирования в электродинамике, опирающиеся на применение ЭВМ. Отличительной особенностью книги является большое число картин электромагнитных полей, рассчитанных и построенных на ЭВМ. Для студентов радиотехнических специальностей, а также ппженеров-радиотехников и радиофизиков.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Потемкин В.В. Радиофизика. Учеб. пособие. 1988 год. 264 стр. djvu. 4.8 Мб.
В учебном пособии, написанном в соответствии с программой по курсу «Основы радиофизики», читаемому в университетах страны, дана теория основных физических процессов, широко используемых в радиофизической аппаратуре и радиофизических методах исследования. Подробно рассмотрены работа операционных, дифференциальных и параметрических усилителей, синхронное детектирование, элементы цифровой электроники и интегральных микросхем, шумы электронных приборов и другие вопросы. Изложение характеризуется ясной физической трактовкой и наглядностью и не перегружено математическими выкладками и сложными расчетами. Для студентов физических специальностей вузов.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

К. Ротхаммель. А. Кришке. Антенны. В 2-х томах. 11-е изд. перераб. дополн. 2007 год. djvu.
Том 1. Распространение электромагнитных волн. Симметрирование и согласование антенн. Антеннц коротковолнового диапозона. 411 стр. 8.3 Мб.
Первый том содержит теоретические основы, необходимые при конструировании и эксплуатации антенн, вопросы их симметрирования и согласования, а также необходимые описания конструкций различных антенн коротковолнового диапазона.
Том 2. Рамочные и активные системы. Антенны метровых= и децимитровых волн. Методика аетенных измерений. 411 стр. 10.3 Мб.
Содержание книги по сравнению с предыдущим выпуском расширено и дополнено за счет новейших технических разработок; при этом сохранено прежнее разделение по трем главным направлениям: основные понятия, типы антенн и их конструкции.
Радиолюбители уже в течение многих лет неизменно обращаются к справочному пособию Карла Ротхаммеля, ставшему стандартом технической литературы. Сжатые теоретические сведения в сочетании с подробным описанием технических решений позволяют успешно строить перечисленные в книге антенны даже тем, кто слабо разбирается в технике. Содержание настоящего издания вновь расширено и дополнено за счет новейших технических разработок. Заново переписаны главы о типах антенн, симметрирующих и запирающих звеньях. Устаревшие сведения опущены, а устоявшиеся представления и данные приведены в соответствие с новой информацией; при этом сохранено прежнее разделение по трем главным направлениям: основные понятия, типы антенн и их конструкции.

. . . . . . . . . .Скачать 1 . . . . . . . . . .Скачать 2

Ред Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. В 2-х частях. 1990 год. doc. два файла в одном архиве 6.4 Мб.
Предлагаемая вниманию читателей книга Э. Реда «Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике» освещает основные вопросы разработки высокочастотных устройств приемопередающей аппаратуры. В ней описываются принципы действия различных элементов и функциональных узлов, приводится большое число практических схем приёмников, передатчиков, а также цифровых синтезаторов частоты, из которых состоят современные радиостанции (трансиверы). В книге рассмотрены синфазные и противофазные гибридные соединения (ответвители), которые находят широкое применение в технике связи для деления и суммирования мощностей. Дан также анализ различных фильтров (полосовых, ФНЧ, ФВЧ при различных аппроксимациях) и их характеристики: рассмотрены фильтры Чебышева, Баттерворта, Кауэра и др. В зависимости от конкретной задачи, для решения которой предназначен тот или иной фильтр, даются рекомендации по правильному выбору типа фильтра в различных местах тракта. При этом приводится порядок расчета, который доведен до уровня номограмм, что позволяет легко и быстро выбирать требуемую АЧХ (амплитудно-частотную характеристику) и обеспечивать необходимое подавление нежелательных частот. В концентрированном виде изложены важные с практической точки зрения рекомендации по проектированию фильтров. В книге также уделено значительное внимание кварцевым фильтрам в виде как решетчатых, так и лестничных структур. Приведены (в зависимости от назначения) рекомендации по выбору фильтров и расчетные формулы для их проектирования. Достаточно подробно рассмотрены вопросы проектирования диодных смесителей разных типов: балансных, кольцевых и др. При этом анализируются смесители для различных значений входной мощности. Большое внимание уделяется усилителям. Рассматриваются разные типы усилителей в различных режимах работы. Приведенные характеристики позволяют быстро оценить необходимые параметры усилителей в широком диапазоне частот. Конкретные схемы каскадов как на биполярных, так и на полевых транзисторах с указанием номиналов элементов упрощают проектирование. Аналогичные устройства обсуждаются в той или иной мере в работах , но в них отдельные функциональные узлы (усилители, фильтры и др.) обычно "рассматриваются в теоретическом плане и в большинстве случаев анализируются изолированно без связи с конкретными устройствами, в которых они применяются. Изложение в книге ведется с практических позиций, при этом учитывается роль данного устройства в зависимости от требований, предъявляемых к приемнику в целом.
Во второй части рассматриваются схемы и элементы схем профессиональных приемников, передатчиков и приемопередатчиков. Среди представленных сложных и довольно трудных для изготовления схем есть типичные для радиолюбительской и измерительной техники.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Р. А Сворень. Электроника шаг за шагом. Практическая энциклопедия юного радиолюбителя. 4-е изд. перераб. доп. 2001 год. 549 стр. djvu. 21.9 Мб.
В практическую энциклопедию радиолюбителя входят популярные рассказы об основах электротехники, электроники и радиотехники, о звукозаписи, телевидении, радиоприеме, электронной музыке, об автоматике и вычислительной технике. В книге много практических схем и описаний конструкций для самостоятельного изготовления. Большую помощь радиолюбителю в его практической работе окажет имеющийся в книге справочный материал. Оставив почти без изменений основную (учебную) часть книги, автор добавил к ней 128 коротких рассказов о современных приборах, методах и применениях электроники, а также разработал для книги 200 новых иллюстраций, объединив их в "Веселый конспект"
Для широкого круга радиолюбителей, может быть полезна учащимся школ и техникумов.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Ткаченко Ф.А. Техническая электроника. 2002 год. 351 стр. djvu. 16.5 Мб.
Рассмотрены устройства, характеристики и параметры пассивных элементов в дискретном и интегральном исполнениях.
Даны физические основы работы полупроводниковых приборов, устройство, принцип работы, параметры, характеристики и способы включения в электрическую цепь полупроводниковых диодов и транзисторов.
Имеются сведения о работе усилителей переменного и постоянного сигналов, операционных усилителей, логических схем и построении на их основе триггеров, компараторов, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей.
Для студентов радиотехнических специальностей вузов, инженерно-технических работников.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. 2-е изд., перераб. и доп. 1982 год. 624 стр. 30.9 Мб.
Приведены необходимые сведения из теории вероятностей и математической статистики, подробно изложена прикладная теория разных видов случайных процессов и рассмотрено их влияние на работу нелинейных и линейных систем. На базе теоретических сведений подробно рассмотрены разнообразные содержательные радиотехнические задачи. В книгу включены вопросы программ-минимумов кандидатских экзаменов по нескольким радиотехническим специальностям.
Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов, специализирующихся в области радиотехники и автомати- автоматического управления.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

А. Я. Усиков, Э. А. Канер, И. Д. Трутень и др. Электроника и радиофизика миллиметровых и субмиллиметровых радиоволн. 1988 год. 388 стр. djvu. 5.1 Мб.
В книге показано становление идей и развитие исследований в области электроиики и радиофизики миллиметровых и субмиллиметровых радиоволи, выполненных в Институте радиофизики и электроиики АН УССР в течение последних 30 лет. Рассматривается создание магнетроиов импульсного и непрерывного действия, магнетронных триодов и тетродов, клинотроиов, отражательных клистронов, измерительной аппаратуры волиоводного и лучеводиого типов, высокопервеансной электронной оптики и лазеров для радиофизических исследований. Излагаются теоретические исследования электронных резонансов и волн в металлах, высокочастотных свойств полупроводников и плазменных иеустойчивостей, экспериментальные исследования гиперзвуковых воли, квантовой радиофизики и парамагнитных мазеров. Освещаются проблемы радиовидения и цифровой обработки изображений, синтеза цветных стереоизображений и визуализации радиолокационных данных.
Для специалистов, работающих в области электроники и радиофизики, аспирантов и студентов радиофизических факультетов уииверситетов и радиотехнических факультетов технических вузов.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Том 1. 1. Цепи и узлы радиотехнических и электронных устройств. 2. Приемники звукого вещания. 3. Телевизионный прием. 4. Электроакустическая аппаратура. 5. Магнитная звукозапись. 6. Аппаратура дл любительской радиосвязи. 7. Автоматические устрой2ства. 8. Электропитаник радиоаппаратуры.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать 1

Н.И. Чистяков редактор. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. В 2-х томах. 2-е изд. перераб. доп. 1993 год. 366 стр. djvu. 5.7 Мб.
Том 2. 1. Измерительныг приборы и радиолюбительские измерения. 2. Конструирование и изготовление радиолюбительской аппаратуры. 3. Компоненты и элементы радиоаппаратуры. 4. Антенны. 5. Спутниковое телевизионное вещание.