Рабочая программа по дисциплине Радиоприемные устройства по специальности 1306000-Радиоэлектроника и связь

Управление образования Атырауской области

КГКП «АТЫРАУСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

ИМЕНИ САЛАМАТА МУКАШЕВА

«Утверждаю»

Зам. директора по УМР

_____________ К.Б. Боранова

«____» _____________ 2014г.

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине

Радиоприемные устройства

по специальности

1306000- «Радиоэлектроника и связь»

АТЫРАУ-2015

Рассмотрено и одобрено Разработала на основе

на заседании ПЦК электротехнических и типовой программы

информационно - технологических дисциплин ___________Э.А. Жумагалиева

Протокол № ___

«_____» ___________2015г

Председатель ПЦК

____________________ З.Т. Едигенова

По учебному плану 81 час.

из них

на 5 семестр 48 час,

на 6 семестр 33 часов.

Содержание

1 Пояснительная записка…………………………………….…….……………………………........4

2 Тематический план……………………………………………..……………………………...........5

3 Содержание программы предмета……………………………………………………....................7

4 Приобретаемые знания, умения и навыки………………………….……………………............11

5 Контрольные вопросы………………………………………………….………………………….13

6 Литература……………………………………………………………….…………….......……….14

1 Пояснительная записка

Настоящая учебная программа разработана в соответствии с учебным планом ТиПО, (приложение 1 к государственному общеобразовательному стандарту ТиПО), который предусматривает выполнение образовательных учебных программ по подготовке специалистов среднего звена в соответствии с требованиями ГОСО соответствующих уровней образования, утвержденного постановлением Правительства Республики Казахстан от 23 августа 2012 года №1080, по дисциплине «Радиоприемные устройства» для специальности 1306000- «Радиоэлектроника и связь (по видам)» предусмотрено проведение:

Общий объем - 81 часов, из них:

- теоретических занятий - 55 часов,

- лабораторно-практических занятий - 26 часа

- контрольных работ - 1

- экзаменов - 1

Целью дисциплины «Радиоприемные устройства» является обучение навыкам анализа физических процессов, происходящих в различных функциональных узлах разнообразных радиоприемников связи и вещания, построения схем, навыкам анализа методов приема сигналов и преобразование их в РПУ.

Дисциплина «Радиоприемные устройства» является составной частью системы образования и направлена на подготовку квалифицированных специалистов технического и обслуживающего труда по специальности 130600 0 - «Радиоэлектроника и связь» (по видам). Дисциплина «Радиоприемные устройства», составляет основу профессиональной компетентности, с учетом уровня квалификации, дает возможность расширения или углубления подготовки и получения дополнительных компетенций, умений и знаний, необходимых для успешной профессиональной деятельности, либо для продолжения образования.

Для реализации рабочей учебной программы по предмету «Радиоприемные устройства» рекомендуется следующие формы организации обучения: лекция, лабораторно-практические работы, контрольные работы.

С учетом особенностей и сложности содержания учебного материала планируется использовать дидактические и наглядные пособия, электронные учебники, учебные видеофильмы, учебные и учебно-методические пособия согласованные и (или) разработанные Учебно-методическим объединением по специальности связи. Настоящая рабочая учебная программа предусматривает проведение лабораторно-практических занятий, которые способствуют более успешному усвоению учебного материала, приобрести навыки в решении практических задач при обслуживании радиоприемных устройств.

Изучаемый курс базируется на знаниях, полученных при изучении курсов физико-математического цикла, а также дисциплин «Теория электрических цепей», «Электроника и схемотехника» «ЦУ и МПС» и «Телевидение», «РРВ и АФУ», в курсовом и дипломном проектировании.

2 Тематический план

Наименование разделов и тем

Количество часов

Всего

в том числе

теоретических

практических (лабораторных)

5-семестр

1

Введение

2

2

Раздел 1 Основы радиоприёма

2

Тема 1.1 Назначение и классификация радиоприемных устройств.

2

2

3

Тема 1.2 Основные электрические параметры радиоприемников

2

2

4

Тема 1.3 Структурные схемы радиоприёмников

2

2

Итого по разделу

6

6

Раздел 2 Тракты радиочастоты (ТРЧ)

5

Тема 2.1 Построение трактов радиочастоты

2

2

6

Тема 2.2 Входные цепи радиоприемников

2

2

7

Тема 2.3 Усилители радиочастоты

2

2

8

Тема 2.4 Малошумящие усилители

2

2

9

Тема 2.5 Принципиальные схемы преселекторов радиоприёмников

2

2

10

Лабораторная работа №1 Исследование входных цепей

6

6

11

Лабораторная работа №2 Исследование резонансного усилителя

4

4

Итого по разделу

20

10

10

Раздел 3 Тракты промежуточной частоты (ТПЧ)

12

Тема 3.1 Построение ТПЧ

2

2

13

Тема 3.2 Преобразователи частоты (ПЧ)

2

2

14

Тема 3.3 Усилители промежуточной частоты (УПЧ)

2

2

15

Тема 3.4 Принципиальные схемы ТПЧ

2

2

16

Лабораторная работа № 3 Исследование преобразователя частоты

4

4

17

Лабораторная работа № 4 Исследование усилителя промежуточной частоты

4

4

Итого по разделу

16

8

8

Раздел 4 Детекторы

18

Тема 4.1 Амплитудные детекторы (АД).

2

2

19

АД на транзисторах и ИМС

2

2

Всего по семестру

48

30

18

6-семестр

20

Детектор радиоимпульсов

2

2

21

Тема 4.2 Амплитудные ограничители

2

2

22

Тема 4.3 Фазовые детекторы (ФД)

2

2

23

Тема 4.4 Частотные детекторы (ЧД)

2

2

24

Лабораторная работа №5 Исследование амплитудного детектора

4

4

25

Лабораторная работа №6 Исследование частотных детекторов

4

4

Итого по разделу

20

16

8

Раздел 5 Регулировки в радиоприемниках. Управление и контроль

34

Тема 5.1 Назначения и виды регулировок

2

2

35

Тема 5.2 Регулировка усиления

2

2

Тема 5.3 Автоматическая подстройка частоты

2

2

36

Лабораторная работа №7 Исследование систем АРУ

4

4

Итого по разделу

10

6

4

Раздел 6 Помехоустойчивость радиоприемников

39

Тема 6.1 Методы помехозащиты

2

2

40

Лабораторная работа №6 Изучение принципа работы супергетеродинного приемника АМ Сигналов

4

4

41

Контрольная работа

1

1

Итого по разделу:

7

3

4

Всего по семестру

33

17

16

ВСЕГО:

81

47

34

3 Содержание программы дисциплины

Введение

Общая характеристика предмета: цели и задач его изучения, место и роль предмета в подготовке радиотехника. Нормативные и директивные документы, регламентирующие развитие отрасли связи и Республике Казахстан.

Основные направления и перспективы совершенствования радиоприемных устройств. Структурная схема системы радиосвязи

Раздел 1 Основы радиоприема

Тема 1.1 Назначение и классификация радиоприемных устройств.

Назначение и классификация радиоприемных устройств. Структурная схема радиоприемного устройства. Назначение элементов схемы. Основные функции, выполняемые радиоприемником (селективность, усиление, детектирование). Классификация радиоприемных устройств (по назначению, рабочему диапазону радиоволн, характер принимаемых сигналов и др.).

Тема 1.2 Основные электрические параметры радиоприемников.

Основные электрические параметры радиоприемников. Диапазон рабочих частот. Коэффициент перекрытия диапазон. Деление диапазон частот на поддиапазоны. Точность и стабильность настройки. Диапазоны частот типовых радиоприемников вещания и связи. Чувствительность радиоприемников предельная и реальная. Единицы измерения. Шумы радиоприемника, причины шумов, коэффициентом шума. Селективность радиоприемников, ее виды. Единицы измерения. Искажения сигнала в схеме РПУ: линейные и нелинейные. Полоса пропускания приемника. Неравномерность усиления в полосе пропускания. Кривая верности воспроизведения сообщения. Амплитудная характеристика приемника. Динамический диапазон.

Тема 1.3 Структурные схемы радиоприемников.

Структурная схема РПУ прямого усиления. Детекторный РПУ. Назначения отдельных элементов схема и влияние их на показатели качества приемника. Достоинства и недостатки схем. Структурная схема супергетеродинного приемника. Тракты радиоприема.

Временные и спектральные диаграммы сигналов в различных трактах. Побочные каналы приема. Достоинства и недостатки схемы. Инфрадинный РПУ. Назначение и применение данной схемы. Достоинства.

Раздел 2 Тракты радиочастоты (ТРЧ)

Тема 2.1 Построение трактов радиочастоты (преселектора).

Структурная схема ТРЧ. Показатели качеств: коэффициент передачи, коэффициент шума, селективность, полоса пропускания. Избирательные цепи преселекторов диапазонных приемников. Изменение параметров контуров (полосы пропускания, селективности, неравномерности коэффициента передачи) при изменении частоты настройки. Широкополосные переселекторы.

Тема 2.2 Входные цепи радиоприемников.

Классификация входных цепей. Влияние ненастроенной антенны и входа первого каскада приемника на контур входной цепи. Способы уменьшения этого влияния. Схемы входных цепей с индуктивной, емкостной, комбинированной, непосредственной связью с антенной, область применения. Коэффициент передачи входной цепи и изменения его при перестройке диапазона. Входные цепи с магнитной антенной. Многоконтурные входные цепи. Согласование настроенной антенны с входом приемника СВЧ. Применение отрезков длинных линий, объемных резонаторов, циркуляторов. Способы перестройки и согласования.

Тема 2.3 Усилители радиочастоты.

Классификация усилителей радиочастоты. Электрические параметры УРЧ: резонансы и устойчивы коэффициент усиления, коэффициенты включения контура в схеме УРЧ, коэффициент шума. Устойчивость усиления. Методы повышения устойчивости работы резонансного усилителя. Схемы УРЧ на транзисторах и интегральных микросхемах с общим эмиттером (истоком), общей базой (затвором), каскадная схема. Область применения. Апериодические усилители радиочастоты.

Тема 2.4 Малошумящие усилители.

Особенности усиления на СВЧ. Требования к усилительным приборам. Регенеративные резонансные усилители. Параметрические усилители одноконтурные и двухконтурные. Малошумящие усилители на полевых транзисторах с барьером Шоттки.

Тема 2.5 Принципиальные схемы преселекторов

Особенности построения принципиальных схем преселекторов современных радиоприемников различного назначения: звукового вещание, связных на декаметровых волнах, радиорелейных.

Лабораторная работа №1 «Исследование входных цепей»

Лабораторная работа №2 «Исследование резонансного усилителя»

Раздел 3 Тракты промежуточной частоты (ТПЧ)

Тема 3.1 Построение ТПЧ

Назначение ТПЧ. Показатели качеств: коэффициент усиления, селективность, полоса пропускания, коэффициент прямоугольности резонансной характеристики, стабильность промежуточной частоты. Структурные схема ТПЧ с однократным преобразованием частоты: узкополосные и широкополочные УПЧ ФСС, ПКФ, ЭМФ, ПФ и других избирательных систем. Структурная схема ТПЧ с многократным преобразованием частоты.

Тема 3.2 Преобразователи частоты (ПЧ)

Назначение и классификация преобразователи частоты. Структурная схема. Выбор режима работы электронного прибора смесителя. Линейное и нелинейное преобразователи частоты. Интерференционные свисты. Методы ослабления побочных каналов приема. Гетеродины. Назначение, требования, предъявляемые к ним. Способы повышения стабильности частот гетеродинов. Схемы различных гетеродинов, Понятия о синтезаторах частот. Автоподстройка частоты гетеродина. Диодные схемы ПЧ (однотактные, балансные, кольцевые). Транзисторные ПЧ: с раздельным и совмещенным гетеродином. ПЧ на ИМС.

Тема 3.3 Усилители промежуточной частоты (УПЧ)

Особенности резонансных усилителей, применяемых в ТПЧ. Анализ работы каскадов УПЧ с одноконтурным, двухконтурным полосовым фильтром. Согласование усилительного прибора с избирательной системой. Резонансный коэффициент усиления, селективность, полоса пропускания, устойчивость. Форма АЧХ каскадов УПЧ и зависимость ее от степени связи между контурами. Многокаскадные широкополосные УПЧ с одноконтурным, настроенными на одну частоту каскадами, и расстроенными каскадами. Сравнительная характеристика. Устойчивость работы многокаскадных УПЧ. Апериодически каскады УПЧ. Особенности построения трактов ПЧ с использованием ИМС.

Тема 3.4 Принципиальные схемы ТПЧ

Принципиальные схемы трактов промежуточной частоты.

Принципиальные схемы ТПЧ радиоприемников звукового вещания диапазонов ДВ, СВ, УКВ, связных КВ РПУ.

Лабораторная работа № 3. «Исследование преобразователя частоты»

Лабораторная работа № 4. «Исследование усилителя промежуточной частоты»

Раздел 4 Детекторы

Тема 4.1 Амплитудные детекторы (АД)

Назначение АД в радиоприемниках. Показатели качества АД; коэффициента передачи, входное сопротивление, коэффициент фильтрации, искажения сигналов. Детекторная характеристика, линейное и нелинейное детектирование. Схемы диодных детекторов? Последовательная, параллельная, по схеме удвоения. Зависимость показателей качества детектора от параметров элементов схемы. Инерционность нагрузки, влияние входа следующего каскада. АД на транзисторах и ИМС. Синхронный детектора. Детектирование однополосных сигналов. Детектор радиоимпульсов. Требования к параметрам элементов схемы импульсного детектора. Детектор видеоимпульсов, пиковый детектор. Требования к параметрам элементов схемы пикового детектора. Преобразование радиоимпульсов в тональные импульсы.

Тема 4.2 Амплитудные ограничители

Назначение АО: с шунтирующим диодами, на резисторах с эмиттерной связью. Амплитудная характеристика АО, порог и коэффициент ограничения.

Тема 4.3 Фазовые детекторы (АД)

Назначение ФД. Детекторная характеристика. Векторные диаграммы. Балансный и кольцевой ФД.

Тема 4.4 Частотные детекторы (ЧД)

Назначение ЧД. Детекторная характеристика, требования, предъявляемые к ней. Показатели качества ЧД. Коэффициент передачи, ширина полосы частот, искажение сигналов, коэффициента подавления паразитной АМ. ЧД частотно-амплитудного типа, балансная схема с расстроенными контурами. Векторные диаграммы. Дробный детектор, подавление ПАМ. Детектирование телеграфных сигналов. Схема АПЧ и ФАПЧ. Назначение, принцип действия. Стереодекодер.

Лабораторная работа №5. «Исследование амплитудного детектор»

Лабораторная работа №6. «Исследование частотных детекторов»

Раздел 5 Регулировки в радиоприемниках. Управление и контроль.

Тема 5.1 Назначение и виды регулировок

Назначение и виды регулировок. Настройка радиоприемника на рабочую частоту. Регулировка усиления и полосы пропускания. Регулировки ручные и автоматические. Назначение РРУ и АРУ, их виды.

Тема 5.2 Регулировка усиления.

Способы регулировки усиления резонансного усилителя: изменение крутизны усилительного прибора, изменение коэффициента передачи высокочастотных делителей (аттенюаторов), изменение глубины отрицательной обратной связи. Структурные схемы АРУ: прямая, обратная, с задержкой, с задержкой и усилением.

Тема 5.3 Автоматическая подстройка частоты

Назначение и способы автоматической подстройки частоты. Регулировка полосы пропускания

Лабораторная работа №7 «Исследование систем АРУ»

Раздел 6 Помехоустойчивость радиоприемников

Тема 6.1 Методы помехозащиты

Распределение помех по частотному диапазону. Спектр помех. Методы ослабления сосредоточенных помех. Методы ослабления импульсных помех

Методы ослабления флуктуационных помех.

Лабораторная работа №8 «Изучение принципа работы супергетеродинного приемника АМ Сигналов»

4 Приобретаемые знания, умения и навыки

Наименование разделов

Знания

Умения

Навыки

Раздел 1

Основы радиоприема

состав и назначение оборудования рабочего места;

-правила делового этикета;

-ролевое разделение труда при работе в группе.

-планировать, организовывать и оценивать собственную деятельность; -адеватно вести себя в различных производственных и жизненных ситуациях;

-правильной организации рабочего места при выполенении работы с оборудованием и измерительными приборами

Раздел 2

Тракты радиочастоты (ТРЧ)

Основы парамктары и характериситики антенно-фидерного тракта; требования и собенности антеннофидеральных трактов радиоприменых устройств радиосистем связи и вещания.

-выбирать, подключать и насраивать антенно-фидерные тракты РПУ

-выбора, подкления и настройки антенно-фидерных трактов РПУ

Раздел 3

Тракты промежуточной частоты (ТПЧ)

-перечень образцовых эталонных измерительных приборов, используемых для проверки;

-алгоритмы выполнения работ по калибровке и настройке измерительных приборов

-выполнять измерения в соответствии с классом точности измерительных приборов

-выполенения поверочных измерений с учетом погрешностей используемых измерительных приборов.

Раздел 4

Детекторы

-основные правила выполнения ремонтно-профилактических работ

-при выполнении ремонтно-профилактических работ пользоваться измерительными приборами.

-работа с измирительными приборами.

Раздел 5

Регулировки в радиоприемниках

-установленные нормы и требования качественным показателям оборудования.

-контролировать качественные показатели сигналов.

-оценки и соответствия полученных в результате измерений данных требуемым показателям.

Раздел 6 Помехоустойчивость радио

приемников

-основные характеристики сигналов и радиоприемных устройств

-используя измерительные приборы снимать фазовые, амплитудные, амплитудно-частотные характеристики радиоприемных устройств.

-работы с измерительными приборами.

5 Контрольные вопросы

1 Радиоприемник супергетеродинного типа и его сравнение с приемником прямого усиления.

2 Чувствительность радиоприемника и методы ее улучшения.

3 Шумовая температура и коэффициент шума приемника; методы их снижения.

4 Избирательность приемника и методы ее улучшения.

5 Обобщенная теория одноконтурной входной цепи.

6 Выбор степени связи контура входной цепи с антенной из условия получения максимального коэффициента передачи.

7 Выбор степени связи контура входной цепи с антенной из условия обеспечения допустимого расширения полосы пропускания.

8 Выбор степени связи контура входной цепи с антенной из условия обеспечения допустимого смещения резонансной частоты.

9 Зависимость резонансного коэффициента передачи ВУ от частоты настройки при различных видах связи с антенной и активным прибором.

11 Одноконтурная входная цепь с электронной настройкой.

12 Обобщенная теория одноконтурного резонансного усилителя.

13 Устойчивость резонансных усилителей. Количественная оценка устойчивости. Методы повышению устойчивости.

14 Дифференциальный резонансный каскад.

15 Принципиальная схема усилительного каскада с нейтрализацией.

16 Каскадная схема транзисторного резонансного усилителя.

17 Эффекты насыщения и искажения огибающей в каскадах приемника.

18 Эффект блокирования и методы борьбы с ним.

19 Эффект перекрестной модуляции и методы борьбы с ним.

20 Интермодуляционные искажения и методы борьбы с ним.

21 Квазилинейная теория преобразования частоты.

22 Выбор режима работы преобразователя частоты на полевом транзисторе.

23 Побочные каналы приема и методы борьбы с ними.

24 Пораженные точки приема (свисты) и методы борьбы с ними.

25 Балансный преобразователь частоты и его свойства.

26 Кольцевой преобразователь частоты и его свойства.

27 Преобразователь частоты с фазовым подавлением зеркального канала.

28 Принцип работы диодного амплитудного детектора. Сравнение свойств детектора в режиме сильных и слабых сигналов.

29 Балансный частотный детектор на расстроенных контурах.

30 Принцип работы системы АРУ приемника. Выбор постоянной времени фильтра инерционной системы АРУ.

6 Литература

Основная:

1 Головин О.В Радиоприемные устройства: М. Горячая линия - Телеком, 2004.

2 Екимов В.Д., Хиленко В.И. «Радиоприемные устройства», М., «Радио и связь», 1996 г.

3 Уваров Р.В., Хиленко В.И. «Радиоприемные устройства», М., «Радио и связь», 1989 г

3 Хофф Ф. Устройство аудио- и видеоаппаратуры. Том 1: Пер. с англ., -М.: ДМК Пресс, 2001.

Дополнительная:

1 Белов И.Ф. Зильберштейн А.М. «Переносные радиоприемники и радиолы», М., «Радио и связь», 1996 г.

2 Булычев А.А «Аналоговые интегральные микросхемы», Минск, 1985 г.

3 Белов И.Ф., Дрызго Е.В. «Справочник по транзисторными»

4 Поляков В.Т. «Техника радиоприема», М., 2001 г.

5 Фомин Н.Н. «Радиоприемные устройства», М., «Радио и связь», 1996 г.

6 Якубовский С.В. «Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы», М., «Радио и связь», 1985 г.