1. Классификация РЭА НН К С, Р

Рис. Функцпоиа,пьная схема приемника прямого усиления (а) с указанием Различ. S .шгроды с...г:.ада. несущего информацию I . . . 4. и упрощенна схема усилителя низкой частоты (6) в виде совокупности отдельных преобразователен

сигналов, преимущественно электромагнитной природы. В свою очередь она разделяется на:

- определенные упорядоченные статические структуры материалов, запомннвщих воздействия при изготовлении элементов конструкции (шестерни, резисторы, микросхемы и т. п.), - собственно конструктивные и схемные элементы,

.- определенные статические или динамические связи, определяемые компоновкой и связями элементов конструкции, электромонтажные, механические и др.,

- специальные каналы, с помощью которых осуществляются эффекты эперго- массопереноса (обмена) со средой или специальными устройствами (ввода-вывода, теплообмена, экранирования и т. п.), а также человеком-оператором.

Особенности конструкции РЭА определяются областью ее использования (объектом-носителем), схемотехническим назначением, используемыми элементной и конструктивной базами.

1.2. ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЭА [2 ... 5]

Области использования и объекты носители РЭА определяют параметры конкретного микроклимата в месте расположения- РЭА. Легче всего обеспечить нормальную работу РЭА в отапливаемых помещениях в стационарных условиях. Стационарная и переносная РЭА, предназначенная для работы на поверхности зем-

ли, должна имегь в конструкции защитные корпуса с уплотнением и элементную базу, обеспечивающую нормальную p;i6oTy при воздействии климатических факторов.

Возимая РЭА для наземных транспортных средств подвергается воздействию вибраций, ударов и ускорений. Возможно воздействие пыли, паров бензина и масел.

Корабельная РЭА требует использования влагонепроницаемых корпусов и уплотнения осей органов управления

Самолетная и вертолетная РЭА должна работать при пониженном атмосферном давлении, воздействии росы и инея, тумана, вибраций, ударов и других воздействий, определяемых конструкцией самолета и вертолета. Наиболее тяжелыми могут быть условия работы ракетной и космической РЭА.

Поэтому при разработке конструкции РЭА необходимо знание особенностей объектов-носителей и климатических условий местности эксплуатирования РЭ.А, которые оказывают существенное влияние на конструктивно-компоновочные параметры РЭА, на выбор материалов элементной и конструктивной базы.

1.3. НАЗНАЧЕНИЕ РЭА \2\

В настоящее время РЭА используется для связи, управления, навигации, различных научных исследований и в производстве. Суть ее работы и определяющие факторы следующие.

Радио-, оптическая и проводная связь - передача радиосигналов от одного абонента к другому по радио,-оптическим или проводным линиям связи- Должна обеспечивать много-канальность, беспоисковое вхождение в связь, помехозащищенность от атмосферных и искусственных помех При наличии промежуточных приемопередающих устройств получают радиорелейные липни связи.

Радиовещание и телевидение - передача речевых, музыкальных и визуальных ознакомительных или развлекательных сообщений большим группам людей. Должны обеспечивать достаточную дальность действия, число каналов и высокое качество воспроизведения сигналов (моно-, стерео- или квадрофоническое для акустических, черно-белое, цветное и объемное для визуальных). Могут использоваться для специальных целей в условиях работы промышленных, зпелишпых, медицинских и других организаций (диспетчерские устройства связи, промышленное и медицинское телевидение, специальные звуковые эффекты и т. п.).

Радиоуправление - управление по эфиру или проводам с помощью радиосигналов промышленными, научными или военными объектами. Должно обеспечить простоту, точность и скрытность управления.

Радиотелеметрия - получение информации о работе и состоянии объектов и людей с помощью специальных промежуточных преобра- зователей и линий связи Аппаратура должна обеспечивать точность, быстродействие и быть (особенно для малогабаригпых объектов) малогабаритной и экономичной.

Радиометеорология - получение информации, в основном, с помощью специально оснащенных ИСЗ (например, Метеор , Нимбус ) и наземных комплексов об облачности, температуре, различных образованиях и других факторах на поверхности Земли, определяющих погоду. Должна обеспечивать точность и своевременность получения мстеоинг формации.

Радиолокация - определение координат и характеристик объекта активными (источники импульсного или непрерывного излучения в со-

ставе РЛС) или пассивными (источ ник радио- или теплового излучения сам объект) методами. Должна обеспечивать точность и достоверность работы, особенно в условиях пассивных или активных помех.

Радионавигация - особо точное определение координат объекта с помощью специальных источников радиоизлучения с точно известными координатами (например, береговые радиовещательные или специальные станции). Обеспечивает большую точность (особенно на больших расстояниях) по сравнению с радиолокацией.

Радиоастрономия - получение информации о космических объектах с помощью приема и анализа их радиоизлучения. Так как ширина радиоокна в атмосфере намного больше оптического, то и количество информации тоже намного больше. Должна обеспечивать наивысшую чувствительность и широкополос-ность системы, ибо ими определяется количество получаемой информа-

ции-

Медицинская радиоэлектроника - использование методов и средств радиоэлектроники в биомедицинских исследованиях, в, качестве электронных стимуляторов деятельности отдельных органов человека, в создании протезов и диагностических систем. Должна обеспечивать высокую эффективность при минимальном нежелательном воздействии на организм и простом обслуживании.

Радиоизмерения - создание и использование специальных устройств для измерения или имитации различных сигналов, преимущественно электромагнитной природы. Должны обеспечивать требуемую точность, стабильность, уровень и быстродействие во всех научных исследованиях, для которых предназначены измерительные приборы или комплексы, включая, в частности, наручные электронные часы, средства комплексного контроля и другие подобные устройства. Должны проводиться с минимальным влиянием на параметры контролируемой цепи.

Устройства обработки данных - обычно являются частью более сложных радиосистем или систем автоматизированного управления (АСУ), но могут быть выполнены и в виде

1.4. СХЕМОТЕХНИЧЕСКАЯ (ЭЛЕМЕНТНАЯ) БАЗА РЭА \2 ... 4]

Антенны применяются для излучения и приема энергии электромагнитных колебаний в диапазоне ча-

самостоятельных систем вида электронных цифровых, аналоговых или клавишных вычислительных машин (ЦЭВМ или просто ЭВМ, АЭВМ и ЭКВМ). Должны обеспечивать простоту ввода и вывода данных, точность, бесшумность и надежность работы.

Устройства записи и воспроизведения сигналов - приспособления для записи и воспроизведения акустических, визуальных и специальных сигналов на проволочных, ленточных, дисковых, плоских ферромагнитных (магнитная запись), оптических (в том числе голографиче-ская запись) и других по форме и физической природе носителях (в ви- де магнитофонов, радиол, ЗУ и т. п.). Должны обеспечивать в первую очередь требуемое качество и простоту управления. Для специальных устройств (например, ЗУ) могут предъявляться требования разного быстродействия при записи и воспроизведении.

Устройства энергетического характера - приспособления для непосредственного воздействия на свойства материалов или объект управления (некоторые устройства квантовой электроники, используемые в технологии микросхем, высокочастотная закалка, аппаратура физиотерапии, специальные выходные устройства управления и т. п.). Должны обеспечивать избирательное знергетическое воздействие в соответствии с назначением. Их часто (как и некоторые электромеханические и фотооптические устройства) не включают в радиоэлектронику.

Рассмотрение характерных областей использования радиоэлектроники показывает, что она, в основном, предназначена для решения разнообразных информационных задач. Этим определяется как математический аппарат радиоинженера, так и используемые им физические модели.

стот 10* ... lG Гц. Чтобы повысить эффективность работы антенн (направленность, чувствительность), необходимо имегь размеры антенн значительно больше рабочей длины волны, поэтому в диапазоне частот 10* ... 10 Гц даже при объемах антенн 10 эффективная площадь антенн оказывается незначительной, а диаграммы направленности весьма широкими. В диапазоне частот 108 ... 10 Гц возможно формирование весьма узких диаграмм направленности, что повышает дальность действия РЭА. Для малогабаритной переносной аппаратуры применяют малогабаритные магнитные и штыревые антенны, качество которых зависит от размеров антенн (особенно это касается наружных антенн).

Элементы антенных трактов используются для передачи энергии от приемных или передающих антенн (излучателей) к входным устройствам или резонансным контурам различного типа приемников или передатчиков либо обратно. В диапазоне частот 10* ... 10 Гц в качестве таковых используют специальные экранированные гибкие высокочастотные кабели и коаксиальные линии, на более высоких частотах - специальные коаксиальные кабели и коаксиальные линии, в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн - волноводы, в оптическом диапазоне - световоды. Кроме того, элементы антенных трактов используются для коммутации, согласования элементов с разным волновым сопротивлением, в виде фильтрующих и переходных элементов с различными электрическими и механическими (например, вращающиеся соединения) свойствами.

Резонансные контуры служат для создания резонансныхэффектов тока (последовательный контур) или напряжения (параллельный контур). Могут быть выполнены из комбинаций индуктивностен и емкостей (дискретные элементы колебательных контуров в диапазоне часто! 10* ... ... 10 Гц), в виде контуров переходного типа (дециметровый диапазон), в виде объемных резонаторов (сантиметровый и миллиметровый диапазоны). Колебательные контуры из дискретных элемемчов н переходно-