ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ....................................................................................................................... 3
Введение .......................................................................................................................... 4
Глава 1. Гармонический анализ периодических сигналов ....................................... 6
1.1. Основные определения .................................................................................. 6
1.2. Периодическая последовательность прямоугольных импульсов .............. 7
1.3. Периодическая последовательность косинусоидальных импульсов ...... 10
1.4. Периодическая последовательность импульсов треугольной формы..... 12
1.5 Периодическая последовательность импульсов экспоненциальной
формы ............................................................................................................ 15
Глава 2. Спектральный анализ одиночных сигналов .............................................. 17
2.1. Основные определения ................................................................................ 17
2.2. Импульс прямоугольной формы ................................................................. 19
2.3. Импульс косинусоидальной формы ........................................................... 21
2.4. Импульс треугольной формы ...................................................................... 21
2.5. Импульс экспоненциальной формы ........................................................... 24
Глава 3. Частотные и временные характеристики линейных цепей ...................... 26
3.1. Основные определения ................................................................................ 26
3.2. Интегрирующая RC-цепь ............................................................................. 29
3.3. Дифференцирующая RC-цепь .................................................................... 35
3.4. Интегрирующая электрическая цепь 2-го порядка ................................... 40
3.5. Моделирование телефонного канала связи ............................................... 46
Глава 4. Частотные и временные характеристики колебательных контуров ........ 50
4.1. Основные определения ................................................................................ 50
4.2. Последовательный колебательный контур ................................................ 51
4.3. Параллельный колебательный контур ....................................................... 56
Глава 5. Частотные характеристики фильтров ........................................................ 61
5.1. Основные определения ................................................................................ 61
5.2. Фильтр нижних частот ................................................................................ 64
5.3. Фильтр верхних частот ................................................................................ 66
5.4. Полосовой и режекторный фильтры ......................................................... 68
5.5. Активные фильтры ...................................................................................... 71
Глава 6. Цепи с распределенными параметрами ..................................................... 76
6.1. Фидерные линии .......................................................................................... 76
6.2. Распространение волны в фидерной линии .............................................. 81
6.3. Коаксиальный контур .................................................................................. 86
6.4. Объемные резонаторы ................................................................................... 88
Глава 7. Генераторы и преобразователи частоты..................................................... 92
7.1. Основные определения ................................................................................ 92
7.2. Высокочастотный генератор с внешним возбуждением .......................... 94
7.3. Преобразование частоты сигнала ............................................................... 98
7.4. Спектральный анализ ................................................................................ 100
Глава 8. Автогенераторы .......................................................................................... 106
8.1. Основные определения .............................................................................. 106
8.2. Автогенератор с параметрической стабилизацией ................................. 109
8.3. Кварцевый автогенератор .......................................................................... 114
Глава 9. Модуляция и спектры модулированных сигналов .................................. 117
9.1. Основные определения .............................................................................. 117
9.2. Амплитудная модуляция ........................................................................... 119
9.3. Частотная и фазовая модуляции ............................................................... 124
9.4. Импульсная модуляция .............................................................................. 133
Глава 10. Демодуляция ............................................................................................... 140
10.1. Основные определения .............................................................................. 140
10.2. Амплитудный аналоговый детектор ........................................................ 141
10.3. Частотный аналоговый детектор .............................................................. 145
10.4. Синхронный детектор ............................................................................... 149
Список литературы ........................................................................................................ 152



ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина ‹‹Радиотехнические цепи и сигналы››, как следует
из ее названия, изучает две крупные проблемы, лежащие в основе радиотехники
– сигналы и цепи. Оба эти направления представлены
в настоящем учебном пособии. Причем их изучение проводится с помощью
компьютера, позволяющего глубже понять и усвоить физическую
сущность процессов, протекающих в радиотехнических цепях,
и изучить структуру и свойства сигналов, применяемых в радиотехнике.
В этой связи цель настоящего учебного пособия состоит:
в компьютерном анализе типовых сигналов, используемых в радиотехнике;
в моделировании с помощью компьютера линейных цепей сосредото
ченного типа, в том числе последовательного и параллельного
колебательных контуров и фильтров, и в изучении протекающих в них
процессов;
в расчете с помощью компьютера параметров и характеристик
линейных цепей распределенного типа – фидерных линий и волноводов;
в моделировании с помощью компьютера нелинейных цепей –
высокочастотного усилителя, автогенератора, смесителя, модуляторов
и демодуляторов, и в изучении протекающих в них процессов.
Пособие состоит из 10 глав. В начале каждой главы дается краткое
изложение теории по рассматриваемой теме, а затем приводятся
конкретные прикладные программы с необходимыми пояснениями и
примерами анализа и расчета по ним.
Две первые главы посвящены спектральной теории периодических
сигналов и одиночных импульсов различной формы. В гл. 3–5
рассматриваются процессы, протекающие в линейных цепях – интегрирующем
и дифференцирующем звеньях, последовательном и параллельном
колебательном контурах и нескольких типах фильтров. В гл.
6 дается компьютерный расчет цепей распределенного типа – фидерных
линий и волноводов. Компьютерному анализу нелинейных
цепей – высокочастотному транзисторному усилителю, смесителю, ограни
чителю и автогенератору – посвящены гл. 7 и 8. В главе 9 приве-
дены схемы модуляторов и спектры сигналов при разных видах модуляции
– амплитудной, частотной, фазовой и импульсной, а в главе 10
с помощью компьютера изучаются процессы по демодуляции тех же
сигналов.
Часть приводимых в пособии компьютерных лабораторных работ
основана на использовании универсального математического пакета
программ Mathcad, другая – пакета Electronics Workbench, позволяющего
с помощью графического интерфейса воспроизвести на экране
дисплея схему и подвергнуть ее всестороннему анализу.