Радиофизика и электроника. Методические указания. Беспалова М.Б - 6 стр.

UptoLike

6
Пусть
ф
τ - время нарастания
выходного сигнала до 0,9 его
максимума , тогда из (21) имеем ./6,43,2
0
ωττ Q
ф
=≈
Поскольку при
и
t τ радиоимпульс (14) и сигнал (15) совпадают, то при
подаче на вход одиночного контура радиоимпульса (21) выходной сигнал при
и
t τ
описывается выражением (11), куда необходимо подставить (18) и (19).
Аналогичным образом можно рассмотреть процесс на спаде входного
радиоимпульса (14). Если ττ >>
и
, то при
и
t τ огибающая процесса на выходе
одиночного контура будет иметь вид
()
.exp
1
22
0
2
∆+
=
τ
τ
τω
и
tQ
ts
Рассмотрим прохождение прямоугольного радиоимпульса (14) через два
одинаковые связанные контура, каждый из которых обладает добротностью Q
и резонансной частотой
0
ω . Полагаем, что контура настроены на частоту
заполнения импульса (14), так что .0,
010
=∆= ωωω Тогда функция (10)
перепишется как
()
()
,
1
22
2
2
Qkj
kQ
jK
c
+Ω+
=Ω
τ
(22)
где
k
-коэффициент связи между контурами . Нормированная АЧХ связанных
контуров определяется выражением
()
(
)
()
()()
.
16181
1
2
2
442222
2
22
22
0
2
QfQfQkQk
Qk
fK
fK
fD
δδ
π
π
+++
+
==
Подставляя (16) и (22) в (9), получаем, что огибающая выходного процесса на
фронте прямоугольного импульса имеет вид
()
.cossin
1
exp1
1
22
2
2
+
−−
+
=
τττ
tkQtkQ
kQ
t
Qk
kQ
tA (23)
В частном случае критической связи , когда
Qk /1
=
и
1
=
kQ
, получаем
()
.cossinexp1
2
2
+
−=
τττ
tttQ
tA
Поскольку при
и
t τ радиоимпульс (14) и сигнал (15) совпадают, то при подаче
на вход связанных контуров радиоимпульса (14) выходной сигнал при
и
t τ
обладает огибающей (23). Аналогичным образом можно рассмотреть процесс
на спаде радиоимпульса (14). Если ττ >>
и
, то при
и
t τ огибающая процесса на
выходе связанных контуров описывается выражением
()
.cossin
1
exp
1
22
2
2
+
+
=
τ
τ
τ
τ
τ
τ
иии
t
kQ
t
kQ
kQ
t
Qk
kQ
tA
К тем же результатам приходим, применяя временной метод . Так, например,
для одиночного контура в (13) требуется положить
()
−=
τ
ω
t
tG exp
0
и
(
)
.0= tγ
III. Практическая часть
Описание лабораторной установки
При выполнении работы используются следующие
радиоэлектронные приборы:
                                                  6
П усть τ ф          - в р е мя на р а ста ния в ыхо д но го сигна ла            д о 0,9 е го
ма ксимума , то гд а из(21) име е м τ ф ≈ 2,3τ = 4,6Q / ω 0 .
         П о ско льку пр и t ≤ τ и р а д ио импульс (14) и сигна л (15) со в па д а ют, то пр и
по д а ч е на в хо д о д ино ч но го ко нтур а р а д ио импульса (21) в ыхо д но й сигна л пр и
t ≤ τ и о писыв а е тся в ыр а ж е ние м (11), куд а не о бхо д имо по д ста в ить (18) и (19).
А на ло гич ным о бр а з   о м мо ж но р а ссмо тр е ть пр о ц е сс на спа д е в хо д но го
р а д ио импульса (14). Е сли τ и >> τ , то пр и t ≥ τ и о гиба юща я пр о ц е сса на в ыхо д е
                                                                                                 t −τ       
о д ино ч но го ко нтур а буд е тиме ть в ид s2 (t ) =
                                                                                 Q
                                                                                             exp −      и
                                                                                                             .
                                                                            1 + ∆ω τ 2
                                                                                     0
                                                                                         2
                                                                                                    τ       
        Ра ссмо тр им пр о хо ж д е ние пр ямо уго льно го р а д ио импульса (14) ч е р е зд в а
о д ина ко в ые св яз
                    а нные ко нтур а , ка ж д ый изко то р ых о бла д а е т д о бр о тно стью Q
и р ез  о на нсно й ч а сто то й ω 0 . П о ла га е м, ч то ко нтур а на стр о е ны на ч а сто ту
за по лне ния импульса (14), та к ч то ω 0 = ω 1 , ∆ω 0 = 0 . Т о гд а функц ия (10)
пе р е пиш е тся ка к
                                            ⋅                     kQ 2
                                           K c ( jΩ ) =                         ,                                   (22)
                                                           (1 + jΩτ )2 + k 2Q 2
гд е k -ко эффиц ие нт св яз     и ме ж д у ко нтур а ми. Н о р мир о в а нна я А ЧХ св яз
                                                                                         а нных
ко нтур о в о пр е д е ляе тся в ыр а ж е ние м
                               K (2π f )                                   1 + k 2Q 2
                 D2 ( f ) =                =                                                                   .
                               K (2π f 0 )          (1 + k Q )
                                                            2   2 2
                                                                      + 8(1 − k 2Q 2 )δ f 2Q 2 + 16δ f 4Q 4
П о д ста в ляя (16) и (22) в (9), по луч а е м, ч то о гиба юща я в ыхо д но го пр о ц е сса на
фр о нте пр ямо уго льно го импульса име е тв ид
                              kQ 2           t  1                  kQ t  
                          A2 (t ) =
                                                            kQ t
                                 2 2 
                                      1 − exp −      sin      + cos        .        (23)
                           1+ k Q            τ   kQ      τ          τ  
В ч а стно м случ а е кр итич е ско й св язи, ко гд а k = 1 / Q и kQ = 1 , по луч а е м
                                                  Q         t           t 
                                      A2 (t ) =
                                                                      t
                                                   1 − exp  −  sin + cos  .
                                                  2         τ  τ        τ 
П о ско льку пр и t ≤ τ и р а д ио импульс (14) и сигна л (15) со в па д а ют, то пр и по д а ч е
на в хо д св яз   а нных ко нтур о в р а д ио импульса (14) в ыхо д но й сигна л пр и t ≤ τ и
о бла д а е то гиба юще й (23). А на ло гич ным о бр а з   о м мо ж но р а ссмо тр е ть пр о ц е сс
на спа д е р а д ио импульса (14). Е сли τ и >> τ , то пр и t ≥ τ и о гиба юща я пр о ц е сса на
в ыхо д е св яз а нных ко нтур о в о писыв а е тся в ыр а ж е ние м
                            kQ 2       t −τ                1          t −τ и           t −τ            
              A2 (t ) =           exp  −              и
                                                               sin  kQ         + cos kQ             и
                                                                                                              .
                          1+ k Q
                              2 2
                                          τ                 kQ           τ                τ            
К те м ж е р е з
               ульта та м пр ихо д им, пр име няя в р е ме нно й ме то д . Т а к, на пр име р ,
д ля о д ино ч но го ко нтур а в (13) тр е буе тся по ло ж ить G (t ) = ω 0 exp −  и γ (t ) = 0 .
                                                                                   t
                                                                                                      τ
III.   П р а ктич е ска я ч а сть

                           О писа ние ла бо р а то р но й уста но в ки
П р и в ыпо лне нии р а бо ты испо льзуютсясле д ующие р а д ио эле ктр о нные пр ибо р ы: