Слайд 2
![Литература 1. Ворона В. А. Радиопередающие устройства. Основы теории и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-1.jpg)
Литература
1. Ворона В. А. Радиопередающие устройства. Основы теории и расчета: учеб.
пособие для вузов - М. : Горячая линия - Телеком, 2007. - 384 с.
2. Куликов Г. В. Радиовещательные приёмники : учеб. пособие для вузов / Г. В. Куликов, А. А. Парамонов - М. : Горячая линия - Телеком, 2011. - 120 с.
3. Ситников В.А. - Ростов н/Д : РАС ЮРГУЭС, 2009. - 196 с. Устройства приема и обработки сигналов : крат. текст лекций для студ. всех форм обучения МТФ по спец. "БРА" и "САСКТ".
Слайд 3
![1-й вопрос: Параметры и спектр сигнала при импульсной модуляции Излучаемый](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-2.jpg)
1-й вопрос: Параметры и спектр сигнала при импульсной модуляции
Излучаемый ИМ сигнал.
Параметры
ИМ сигнала.
Виды импульсной модуляции.
Спектр сигнала при импульсной модуляции.
Пример линейчатого спектра.
Пример центральной части спектра периодической последовательности радиоимпульсов.
Слайд 4
![Излучаемый ИМ сигнал](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-3.jpg)
Слайд 5
![Параметры ИМ сигнала При ИМ сигнал определяют следующие пара- метры:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-4.jpg)
Параметры ИМ сигнала
При ИМ сигнал определяют следующие пара- метры: τ -
длительность импульса; Т - период повторения импульсов; q=(Т–τ)/τ - скважность; f0 - частота несущей; Ри - мощность сигнала в импульсе; Рср=Ри(τ/Т) - средняя мощность сигнала; Δfcп - ширина спектра излучаемого сигнала; вид модуляции импульсов. Раскроем содержание последнего параметра. Импульсы, модулирующие несущую частотой f0, могут быть, в свою очередь, сами промодулированы.
Слайд 6
![Виды импульсной модуляции Различают: - амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ), - широтно-импульсную](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-5.jpg)
Виды импульсной модуляции
Различают:
- амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ),
- широтно-импульсную модуляцию (ШИМ),
время-импульсную модуляцию (ВИМ),
кодово-импульсную модуляцию (КИМ),
внутриимпульсную модуляцию ,
частотно-импульсную модуляцию,
фазово-импульсную модуляцию.
Слайд 7
![Спектр сигнала при импульсной модуляции Спектр сигнала при ИМ определяется](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-6.jpg)
Спектр сигнала при импульсной модуляции
Спектр сигнала при ИМ определяется в два
этапа. На первом этапе определяется спектр периодичес- кой последовательности импульсов, модулирующих несущую; на втором этапе - спектр промодулирова- нной импульсами несущей. При периодической последовательности прямоугольных импульсов спектр можно получить, разложив функцию в ряд Фурье. В результате получим для амплитуд состав- ляющих в этом спектре, следующих через интервалы Ω=2π/Т или F=1/Т:
где Е - амплитуда импульса; k- целое положительное число.
Слайд 8
![Пример линейчатого спектра](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-7.jpg)
Пример линейчатого спектра
Слайд 9
![Пример центральной части спектра периодической последовательности радиоимпульсов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-8.jpg)
Пример центральной части спектра периодической последовательности радиоимпульсов
Слайд 10
![2-й вопрос: Структурные схемы и классификация импульсных модуляторов Обобщённая структурная](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-9.jpg)
2-й вопрос: Структурные схемы и классификация импульсных модуляторов
Обобщённая структурная схема
импульсного модулятора.
Особенность излучения импульсных радиопередатчиков.
Пример расчёта мощности источника электро- питания импульсного радиопередатчика.
Классификация импульсных модуляторов.
Импульсный модулятор жёсткого типа с ёмкостным накопительным элементом.
Эквивалентная схема ИМ жёсткого типа с ёмкостным накопительным элементом.
Принцип действия ИМ мягкого типа с искусственной линией.
Слайд 11
![Обобщённая структурная схема импульсного модулятора](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-10.jpg)
Обобщённая структурная схема импульсного модулятора
Слайд 12
![Особенность излучения импульсных радиопередатчиков Радиопередатчики в импульсе могут излучать очень](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-11.jpg)
Особенность излучения импульсных радиопередатчиков
Радиопередатчики в импульсе могут излучать очень большую мощность
- в десятки и даже сотни мега- ватт. Поскольку, однако, эти импульсы излучаются с большой скважностью q, то, используя принцип накопления энергии паузе между импульсами, мощность первичного источника можно понизить в то же число q раз.
Мощность первичного источника постоянного тока:
где Р1имп - мощность СВЧ генератора в импульсе; ηг - КПД генератора.
Слайд 13
![Пример расчёта мощности источника электропитания импульсного радиопередатчика Пусть мощность СВЧ](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-12.jpg)
Пример расчёта мощности источника электропитания импульсного радиопередатчика
Пусть мощность СВЧ радиопередатчика в
импульсе Р1имп=1 МВт, скважность q=1000, η=50%.
Тогда, согласно формуле
требуемая мощность первичного источника постоянного тока: Р0=2 кВт.
Слайд 14
![Классификация импульсных модуляторов Классификация импульсных модуляторов осущест- вляется по двум](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-13.jpg)
Классификация импульсных модуляторов
Классификация импульсных модуляторов осущест- вляется по двум признакам: типу
накопительного элемента и виду коммутирующего устройства. Возможны три типа накопительных элементов: ёмкостного, индуктивного и смешанного вида. Коммутирующие устройства подразделяются: на жёсткого типа (электровакуумные лампы и высоко- вольтные транзисторы) и мягкого типа (тиратроны и тиристоры - кремниевые управляемые вентили). В импульсных модуляторах жёсткого типа длитель- ность сформированного импульса определяется длительностью входного импульса. В импульсных модуляторах мягкого типа входной импульс опреде- ляет только начало формируемого импульса, дли- тельность которого определяется параметрами на- копительного элемента.
Слайд 15
![Импульсный модулятор жёсткого типа с ёмкостным накопительным элементом](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-14.jpg)
Импульсный модулятор жёсткого типа с ёмкостным накопительным элементом
Слайд 16
![Эквивалентная схема ИМ жёсткого типа с ёмкостным накопительным элементом](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-15.jpg)
Эквивалентная схема ИМ жёсткого типа с ёмкостным накопительным элементом
Слайд 17
![Графики, отображающие процесс заряда и разряда конденсатора в ИМ жёсткого типа с ёмкостным накопительным элементом](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-16.jpg)
Графики, отображающие процесс заряда и разряда конденсатора в ИМ жёсткого типа
с ёмкостным накопительным элементом
Слайд 18
![Фазы работы ИМ жёсткого типа 1-я фаза. Ключ - высоковольтный](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-17.jpg)
Фазы работы ИМ жёсткого типа
1-я фаза. Ключ - высоковольтный транзистор -
закрыт за счёт отрицательного напряжения, поданного на базу; протекает процесс заряда высоковольтного конденсатора С по экспоненциальному закону:
где Тзар=(R1+R2)C - постоянная времени цепи заряда; Е0 - напряжение источника питания; t<Т - текущее время.
2-я фаза. По истечении времени Т - периода повторения импульсов - на вход схемы приходит импульс положительной полярности, открывающий транзисторный ключ, вследствие чего к СВЧ генератору прикладывается положительное напряжение Е0, до которого успел зарядиться конденсатор. Начинается разряд конденсатора через транзистор и СВЧ генератор по закону:
где Тр=(Rмод+Roг)C- постоянная времени цепи разряда, где Rмод, Roг - сопротивления ключа и генератора по постоянному току.
Время разряда определяется длительностью импульса τ, после чего ключ закрывается и вновь повторяется 1-я фаза процесса - заряд конденсатора.
Слайд 19
![Принцип действия ИМ мягкого типа с искусственной линией](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-18.jpg)
Принцип действия ИМ мягкого типа с искусственной линией
Слайд 20
![Принцип действия ИМ мягкого типа Принцип действия данного модулятора основан](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-19.jpg)
Принцип действия ИМ мягкого типа
Принцип действия данного модулятора основан на формировании
импульса прямоугольной формы с помощью длинной или искусственной линии. Пусть линия длиной S с волновым сопротивлением ρ при разомкнутом ключе К заряжена до напряжения Е. После замыкания ключа на сопротивление нагрузки Rн=ρ начнется разряд линии. При этом в линии образуется две волны, одна из которых с амплитудой Uн1=0,5Е со скоростью V начнется двигаться влево (1-я волна); другая волна той же амплитуды с той же скоростью (2-я волна) - вправо. Первая волна, достигнув сопротивления Rн=ρ, будет им поглощена, образуя импульс амплитудой Uн1=0,5Е и длительностью τ3=S/V.
Вторая волна, достигнув разомкнутого конца линии, полностью от него отразится, поскольку в этом случае коэффициент отражения Г=1. После отражения, начав двигаться влево, вторая волна, как и первая, достигнув с задержкой на время τ3 сопротивления нагрузки Rн=ρ, также будет им поглощена, вновь сформировав импульс амплитудой Uн1=0,5Е и длительностью τ3. Таким образом, за счет обеих волн на нагрузке Rн=ρ будет сформирован импульс амплитудой Uн1=0,5Е и длительностью τ=2τ3=2S/V.
Слайд 21
![3-й вопрос: Внутриимпульсная частотная модуляция 1. Внутриимпульсная частотная модуляция. 2.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-20.jpg)
3-й вопрос: Внутриимпульсная частотная модуляция
1. Внутриимпульсная частотная модуляция.
2. ЛЧМ сигнал.
3. Структурная
схема РПДУ ИМ и ЧМ с синхронизацией ИМ и ЧМ.
4. Синхронизация процессов ИМ и ЧМ.
5. Выводы.
Слайд 22
![Внутриимпульсная частотная модуляция В радиолокации для получения высокой разрешающей способности](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-21.jpg)
Внутриимпульсная частотная модуляция
В радиолокации для получения высокой разрешающей способности и большой
дальности применяют сжатие сигнала в радиоприемнике путем внутриимпульсной частотной и фазовой модуляции излучаемого радиопередатчиком сигнала. Одним из таких способов внутриимпульсной модуляции является изменение частоты сигнала по линейному закону: ,
где Δωдев - девиация частоты; Т - длительность линейного ЧМ (ЛЧМ) сигнала.
Параметр m=ΔfдевТ, называемый базой сигнала, показывает, во сколько раз можно сжать по времени ЛЧМ сигнал на приемной стороне радиолинии по сравнению с передающей. Для ЛЧМ сигнала имеем:
т.е. фаза меняется по квадратичному закону.
Слайд 23
![ЛЧМ сигнал](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-22.jpg)
Слайд 24
![ЛЧМ сигнал](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-23.jpg)
Слайд 25
![Структурная схема РПДУ ИМ и ЧМ с синхронизацией ИМ и ЧМ](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-24.jpg)
Структурная схема РПДУ ИМ и ЧМ с синхронизацией ИМ и ЧМ
Слайд 26
![Синхронизация процессов ИМ и ЧМ В РПДУ процесс ИМ и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/35728/slide-25.jpg)
Синхронизация процессов ИМ и ЧМ
В РПДУ процесс ИМ и ЧМ следует
синхронизи- ровать. В схеме ЛЧМ сигнал формируется по- средством генератора пилообразного напря- жения, изменяющего частоту автогенератора по линейному закону. Стабилизация частоты автогенератора осуществляется устройством АПЧ. С помощью синхронизирующего устрой- ства изменение частоты автогенератора начи- нается в момент подачи импульса на СВЧ уси- литель мощности.