Введение в специальность. Учебная программа для высших учебных заведений по специальности IРадиоэлектронные системы (стр. 10 )

Защита поверхностей неметаллическими пленками, полученными из основного металла детали химическими или химико-термическими способами и область их использования. Основные понятия о лакокрасочных покрытиях. Особенности лакокрасочных покрытий. Область использования лакокрасочных покрытий. Основы выбора покрытий для деталей РЭА, основы выбора типа защиты полимерными материалами. Герметизация в кожухах и контейнерах. Герметизация соединительных швов: с помощью упругих прокладок, пайкой и сваркой. Особенности герметизации в контейнерах с аппаратурой, подвергающейся профилактическому ремонту или осмотру. Основы выбора типа герметизации и требования, предъявляемые к конструкции и технологии ее выполнения.

Раздел 6. Конструирование рЭС

Контакты электрических соединителей РЭС. Определение и классификация. Основные требования, предъявляемые к контактам. Конструкции и материалы контактных пар.

Тема 6.2. Эргономические показатели и их учет

при проектировании РЭС

Основы учета психофизиологических факторов при разработке РЭС. Обеспечение эстетических качеств РЭС. Пути обеспечение необходимого качества функционирования, надежности, ремонтопригодности, технологичности и экономичности конструкции РЭС.

Тема 6.3. Основное назначение и содержание стадий разработки РЭС

Формы организационного построения конструкторской подготовки производства. Стадии разработки конструкторской документации: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, разработка рабочей документации.

Тема 6.4. Полный комплект конструкторской документации

Виды и типы схем. Система обозначения конструкторской документации. Внесение изменений в конструкторскую документацию. Типовые испытания РЭС Типы и методика их проведения.

Примерный перечень тем лабораторных работ

1. Разработка типового элемента замены.

2. Разработка схемы электрической принципиальной.

3. Разработка чертежа печатной платы.

4. Разработка сборочного чертежа печатной платы.

Литература

Основная

1. , , Хмыль производства ЭВМ: Учебник. – Мн.: Выш. шк., 1994.

2. Кофанов основы конструирования технологии и надежности РЭС: Учебник – М.: Радио и связь, 1991.

3. Глудкин и устройства испытаний РЭС и ЭВС: Учебник. – М.: Высш. шк., 1991.

4. Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства: Учебник/ , , . – Мн.: Высш. шк., 2002.

Дополнительная

1. Ушаков производства ЭВМ: Учебник. – М.: Высш. шк., 1991.

2. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов/ , ,  . и др. - М.: Радио и связь, 1989.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-069/тип.

РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям IРадиотехника,

IРадиоэлектронные системы,

IСистемы радиосвязи, радиовещания и телевидения

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, доцент кафедры радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

доцент кафедры радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

доцент кафедры радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук.

Рецензенты:

Кафедра приемно-передающих устройств Военной академии Республики Беларусь (протокол от 01.01.2001 г.);

Кафедра телекоммуникационных систем Учреждения образования «Высший государственный колледж связи» (протокол от 01.01.2001 г.);

, заведующий кафедрой радиоэлектроники Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж», кандидат технических наук

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 10.03.2003 г.)

Научно-методическим советом по группе специальностей IСхемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.);

Научно-методическим советом по направлению I-45 Телекоммуникации УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.108-98.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа по дисциплине «Радиопередающие устройства» разработана для студентов высших учебных заведений для специальностей

IРадиотехника, IРадиоэлектронные системы, IСистемы радиосвязи, радиовещания и телевидения в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.108-98.

В результате освоения курса «Радиопередающие устройства» студент должен:

знать:

- принципы работы и теорию радиоэлектронных устройств генерирования, усиления и формирования колебаний радиочастоты;

уметь:

- осуществлять схемотехническое проектирование этих устройств;

- выполнять расчёты, связанные с выбором параметров элементов, обеспечивающих реализацию требований, предъявляемых к разрабатываемым устройствам;

- определять параметры и характеристики спроектированных устройств;

- производить настройку каскадов радиопередатчика.

Программа рассчитана на объем 150 часов, из них аудиторных - 100 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Предмет, содержание и последовательность изложения разделов курса, его связь с другими дисциплинами учебного плана.

Радиосигнал и его характеристики.

Назначение и области применения радиопередающих устройств (РПдУ). Основные этапы развития. Основные требования, предъявляемые к РПдУ. Энергетические показатели, характеристики электромагнитной совместимости, качественные показатели. Классификация РПдУ. Международное сотрудничество в области радиосвязи.

Раздел 1. УСТРОЙСТВА ГЕНЕРИРОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Колебательные цепи генераторов: резонаторы на отрезках длинных линий, торроидальные резонаторы, коаксиальные резонаторы, волноводные резонаторы, полосковые резонаторы.

Структурная схема генератора с внешним возбуждением (ГВВ). Баланс мощностей ГВВ. Типы и области применения различных активных элементов; статистические характеристики активных элементов и их аппроксимация. Режим работы активных элементов. Регулирование и нагрузочные характеристики ГВВ. Цепи согласования с нагрузкой. Особенности работы ГВВ на комплексную нагрузку. Использование ключевого и биполярного режимов работы в транзисторных ГВВ. Основы инженерного расчёта и автоматизации проектирования ГВВ.

Зависимость токов и энергетических показателей транзисторного генератора от частоты. Влияние питающих напряжений на режим ГВВ. Основы инженерного расчёта режимов ГВВ с учётом инерционных явлений. Особенности применения ЭВМ при проектировании транзисторных ГВВ.

Общие принципы построения схем ГВВ. Выходные цепи ГВВ, согласование генератора с нагрузкой. Фильтрация высших гармоник. Схемы входных ГВВ.

Области применения умножителей частоты. Умножители частоты с безынерционными усилительными элементами. Особенности умножителей чистоты на инерционном нелинейном четырехполюснике.

Особенности и основные свойства радиочастотных трактов, построенных по принципу сложения мощностей генераторов. Параллельное включение усилительных элементов и двухтактные схемы. Схемы сложения мощности произвольного числа генераторов. Мостовые схемы сложения мощностей. Блочно-модульный принцип построения мощных широкополосных транзисторных усилителей. Сложение мощностей генераторов в пространстве.

Основные ограничения на широкополосные свойства ламповых и транзисторных усилителей. Схемы широкополосных усилителей (ШПУ): корректированные усилители, усилители с распределенным усилением, усилители с раздельным усилением в смежных полосах диапазона. ШПУ на трансформаторах с ферритами. Особенности работы широкополосных усилителей на комплексную нагрузку. Фильтрация высших гармоник в широкополосных усилителях. Основы инженерного расчета и автоматизация проектирования широкополосных усилителей.

Раздел 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ АВТОГЕНЕРАТОРОВ

Требования, предъявляемые к автогенераторам. Уравнение стационарного режима в автогенераторе. Обобщенная трехточечная схема автогенератора. Выбор режима работы усилительного элемента. Многочастотные и шумовые автогенераторы, их применение. Синхронизация автогенератора с внешним сигналом. Принципы самосинхронизации. Полоса синхронизации. Применение синхронизации и самосинхронизации автогенераторов в РПдУ.

Одноконтурные схемы автогенераторов, области применения, особенности расчета. Многоконтурные автогенераторы. Автогенераторы с компенсацией инерционности активных элементов. Эквивалентная схема кварцевого резонатора. Схемы кварцевых автогенераторов и особенности их расчета. Гибридные и интегральные схемы автогенераторов. Автогенераторы с устройствами на поверхностных акустических волнах.

Влияние дестабилизирующих факторов и изменений элементов схемы на частоту колебаний. Условия обеспечения высокой стабильности частоты. Мгновенная и средняя частота, их статистические характеристики. Кратковременная и долговременная нестабильность частоты. Влияние нестабильности частоты на работу радиотехнических устройств и систем.

Основные характеристики синтезатора частоты. Методы синтеза дискретной сетки частот. Пассивные синтезаторы. Аналоговые синтезаторы с фазовой автоподстройкой частоты. Цифровые синтезаторы частоты с кольцом фазовой автоподстройки. Применение микропроцессоров в цифровых синтезаторах. Синтезаторы на основе квантовых стандартов частоты.

Раздел 3. УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Определение и классификация модуляции, основные характеристики радиосигналов. Амплитудная модуляция, импульсная модуляция. Полярная модуляция. Радиосигналы с частотной и фазовой модуляцией (ЧМ и ФМ). Дискретные виды модуляции. Области применения различных видов модуляции.

Модуляция смещением, анодная и коллекторная модуляция. Статистические модуляционные характеристики. Модуляция на многоэлектродных лампах. Комбинированные виды модуляции. Основные энергетические показатели, схемы осуществления. Усиление модулированных колебаний. Искажения при амплитудной модуляции.

Основные методы и схемы осуществления фазовой модуляции. Прямые и косвенные методы частотной модуляции, схемы осуществления и их сравнительные характеристики. Методы формирования сложных ФМ - и ЧМ - сигналов (линейная частотная модуляция, шумоподобные сигналы).

Основные особенности однополосной модуляции. Методы формирования однополосного сигнала. Основные элементы устройств формирования однополосного сигнала.

Амплитудная модуляция. Частотная и фазовая манипуляции, относительная фазовая телеграфия, основные характеристики, методы осуществления. Преобразования сигналов при дискретных видах модуляции.

Основные требования к возбудителям радиопередатчиков. Особенности формирования радиосигналов в возбудителях. Возбудители с синтезаторами частоты.

Раздел 4. Устройства генерирования и формирования радиосигналов СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ и оптического диапазона волн

Особенности режимов активных элементов и колебательных систем генераторов СВЧ-диапазона. Конструкции и особенности расчета генераторов на коаксиальных, полосковых и микрополосковых линиях. Микрополосковые усилители СВЧ. Регулировочные и нагрузочные характеристики автогенераторов СВЧ. Интегральные и гибридно-интегральные схемы СВЧ - генераторов. Применение ЭВМ при проектировании СВЧ-генераторов.

Принцип действия лавинно-пролетного диода (ЛПД), режимы работы ЛПД, основные энергетические соотношения. Механизм возникновения отрицательной проводимости в диодах с междолинным переходом. Режимы работы диодов Ганна. Основные энергетические параметры генераторов. Схемы и конструкции генераторов на ЛПД и диодах Ганна.

Обобщённая схема умножителя частоты на двухполюсных нелинейных элементах. Эквивалентная схема варактора. Двухконтурные умножители частоты, схема, основные характеристики. Умножители частоты с ненагруженными контурами.

Основные показатели и области применения отражательных клистронов. Характеристики пролётных усилительных клистронов. Умножительные клистроны. Модуляция в пролётных клистронах.

Области применения и основные характеристики ламп бегущей волны (ЛБВ). ЛБВ типа “0” и типа “М”. Энергетические соотношения для ЛБВ типа “0”. Регулировочные характеристики усилителей на ЛБВ. Модуляция в ЛБВ.

Области применения магнетронов. Рабочие и нагрузочные характеристики магнетронов. Платинотронные генераторы. Платинотрон в режиме амплитрона и стабилотрона. Модуляция магнетронных и платинотронных генераторов. Особенности конструкции и основные характеристики митронного генератора.

Квантовые генераторы, инженерная теория, основные энергетические соотношения. Модуляция квантовых генераторов. Оптические линии связи.

Раздел 5. Структурные схемы радиопередающих устройств. Электромагнитная совместимость

Классификация связных и телеметрических радиопередатчиков. Модуляционные устройства передатчиков. Автоматическое управление радиопередающим устройством. Радиопередающие комплексы систем связи. Передатчики сотовых систем связи.

Структурные схемы телевизионных передатчиков изображения и звукового сопровождения. Особенности осуществления модуляции. Наземные и космические ретрансляторы. Передатчики для радиорелейной и тропосферной связи.

Классификация радиолокационных и радионавигационных передатчиков. Структурные схемы передатчиков. Особенности построения высокочастотных трактов передатчиков. Передатчики с фазированными антенными решётками.

Виды и причины возникновения паразитных колебаний. Паразитное самовозбуждение за счёт обратной связи. Возникновение паразитных колебаний радиочастотных трактов.

Понятие об электромагнитной совместимости (ЭМС) передатчиков и других элементов в системах связи, расположенных в непосредственной близости друг от друга. Классификация побочных излучений.

Побочные излучения, возникающие в процессе формирования несущей, излучения, обусловленные паразитной модуляцией, шумовые излучения. Интермодуляционные излучения. Методы уменьшения побочных излучений.

Заключение

Перспективы развития теории и техники РПдУ.

Примерный перечень тем практических занятий

1. Структурные схемы радиопередающих устройств.

2. Использование аппроксимированных характеристик для расчёта режимов активных элементов.

3. Влияние питающих напряжений и сопротивления нагрузки на режим активного элемента в усилителе мощности.

4. Колебательные цепи генераторов.

5. Построение схем резонансных ГВВ.

6. Регулировочные характеристики автогенераторов.

7. Построение схем автогенераторов.

8. Электрический расчёт автогенератора.

9. Способы осуществления ЧМ.

10. Электрический расчёт частотного модулятора.

11. Транзисторный усилитель СВЧ-мощности по схеме с общей базой и его расчёт.

12. Диодные СВЧ-генераторы.

13. Расчёт генератора на диоде Ганна.

14. Расчёт характеристик синхронизированных генераторов.

15. Побочное излучение РПдУ.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Исследование генераторов с внешним возбуждением.

2. Исследование цепей согласования выходных каскадов ГВВ.

3. Транзисторные автогенераторы.

4. Исследование стабильности частоты транзисторных автогенераторов.

5. Исследование генератора дециметрового диапазона волн.

6. Исследование амплитудной модуляции в транзисторных генераторах.

7. Частотно-модулированный автогенератор.

8. Радиопередатчик низовой связи.

9. Исследование характеристик генератора на диоде Ганна.

10. Импульсный модулятор с частичным разрядом накопителя.

11. Импульсный модулятор с полным разрядом накопителя.

12. Исследование генератора на ЛБВ.

13. Исследование модулятора с полным и частичным разрядом накопителя на магнетроне.

14. Оптический передатчик для волоконно-оптической линии связи.

Примерная тематика курсовых работ

В курсовом проекте предусматривается выполнение расчёта основных каскадов и эскизное проектирование передатчиков радио - и оптического диапазонов волн на транзисторах, полупроводниковых диодах, лампах или других электронных приборах, в том числе с микропроцессорными системами настройки и регулирования. Курсовое проектирование, как правило, проводится с широким использованием средств современной вычислительной техники.

ЛИТЕРАТУРА

1. Радиопередающие устройства: Учебник для вузов / Под ред. . – М.: Радио и связь, 1996.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Устройства генерирования и формирования радиосигналов / , ёв, и др.; Под ред. , , . – М.: Радио и связь, 1994.

2. , Романюк устройства на полупроводниковых приборах. – М.: Высш. шк., 1989.

3. Проектирование радиопередатчиков / , ,

и др.; Под ред. . – М.: Радио и связь, 2000.

4. , , Власов транзисторных каскадов передатчиков. – М.: Радио и связь, 1987.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-067/тип.

ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям IРадиотехника,

IРадиоэлектронные системы

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составитель:

, доцент кафедры радиотехнических устройств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук

Рецензенты:

Кафедра радиолокации и радионавигации Военной академии Республики Беларусь (протокол от 25.2003 г.);

, Научно-производственное республиканское унитарное предприятие «СКБ Камертон», профессор, доктор технических наук

Кафедра «Телекоммуникационные системы» Учреждения образования «Высший государственный колледж связи» (протокол г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой радиотехнических систем Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 10.03.2003 г.);

Научно-методическим советом по группе специальностей IСхемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.108-98.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа «Цифровая обработка сигналов» разработана для специальностей IРадиотехника, IРадиоэлектронные системы высших учебных заведений.

Целью преподавания дисциплины является углубленная теоретическая и практическая подготовка студентов радиотехнических специальностей по основным направлениям цифровой обработки сигналов (ЦОС): цифровой фильтрации, спектрально-корреляционному анализу и оценки параметров, многомерной и адаптивной обработки, алгоритмическому обеспечению.

Студент, изучивший дисциплину «Цифровая обработка сигналов», должен:

знать:

- принципы и особенности дискретизации сигналов в радиоэлектронных системах;

- преобразования сигналов при цифровой обработке и связанные с ними искажения и погрешности;

- алгоритмы цифровой фильтрации, спектрального анализа и оценки параметров сигнала;

- методы синтеза систем цифровой обработки сигналов и оценки эффективности их работы;

- основные применения ЦОС.

При решении задач проектирования систем ЦОС студент должен

уметь:

- обоснованно оценить необходимые параметры дискретизации и квантования;

- выбирать наиболее эффективный алгоритм обработки;

- выполнять синтез цифрового фильтра;

- вычислять основные преобразование и базовые модели системы ЦОС;

- моделировать алгоритмы обработки на ЭВМ в средах общего и специализированного математического программного обеспечения (MathCAD, MatLAB, Maple и др.);

- оценить сложность реализации алгоритмов обработки на современной элементной базе.

Программа рассчитана на объем 120 учебных часов, в том числе аудиторных 80 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Задачи цифровой обработки в радиоэлектронных системах. Сравнение аналоговых и цифровых методов обработки сигналов. Преимущества и недостатки цифровой обработки сигналов. Области применения и возможности ЦОС. Общая структура системы цифровой обработки сигналов.

Раздел 1. ДИСКРЕТНЫЕ И ЦИФРОВЫЕ СИГНАЛЫ

И СИСТЕМЫ

Тема 1.1. Дискретизация и квантование сигналов

Математические модели дискретных сигналов. Дискретизация видео - и радиосигналов. Дискретное представление сигналов в виде функционального ряда. Условия выбора частоты дискретизации.

Квантование сигнала. Эффекты и шумы квантования. Стохастическая модель аналого-цифрового преобразования. Условия математической адекватности цифрового и дискретного сигналов. Алгебраическая структура цифровых сигналов и систем. Системы счисления, применяемые в ЦОС.

Тема 1.2. Математические модели дискретной и цифровой систем обработки сигналов

Методы и модели ЦОС. Разностные уравнения и метод пространства состояний. Оператор сдвига. Z- преобразование и преобразование Фурье дискретных сигналов. Спектры дискретных сигналов. Понятие цифрового фильтра. Технические показатели эффективности ЦОС. Точность и вычислительная сложность обработки сигналов.

Раздел 2. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ

Тема 2.1. Дискретное преобразование Фурье

Обработка сигналов с помощью дискретных ортогональных преобразований (ДПФ). Система дискретных экспоненциальных функций (ДЭФ) и обработка сигналов в поле комплексных чисел. Дискретное преобразование Фурье и его свойства. Прямое и обратное преобразования. Двухмерное ДПФ. Вычислительная сложность и точность ДПФ.