100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
По мере развития спутниковых бортовых комплексов создавались условия для упрощения земных станций. Вместо криогенного охлаждения параметрического усилителя к началу текущего десятилетия уже применялось термоэлектрическое. Следующим шагом стало внедрение усилителей на основе полевых транзисторов с барьером Шотки и арсенида галлия. Приемники с такими усилителями были успешно применены в диапазонах радиочастот 4, 12 и 20 ГГц.
Необходимость в существенном упрощении приемных устройств возрастала по мере роста числа пунктов коллективного приема со спутников телевизионных программ. Сложились принципы построения и оборудования таких пунктов: параболическая антенна диаметром порядка 1...2 м; малошумящий усилитель-преобразователь частоты, смонтированный непосредственно на антенне: кабельная линия к блоку усиления и преобразования сигналов, смонтированному внутри здания; распределительная сеть передачи сигналов к телевизорам абонентов кабельного телевизионного вещания.
Для ориентации приемной антенны на спутник с возможностью ее изменения при приеме с нескольких спутников первоначально применялись антенны с дистанционным электромеханическим управлением. Для последнего времени характерны разработки для этой цели фазированных антенных решеток с электронным управлением.
В итоге совершенствования бортового комплекса, приведшего к созданию спутников прямого вещания, появились возможности дальнейшего упрощения конструкций и удешевления земных приемников, а следовательно, и увеличения числа бытовых приемников для непосредственного приема, включая автомобильные. Важным фактором стало и увеличение числа геостационарных спутников прямого вещания с мощными ретрансляторами на борту. Был быстро освоен диапазон 12 ГГц, и еще продолжаются работы как по совершенствованию конструкций аппаратуры для этого диапазона, так и по освоению новых полос СВЧ.
Радиопередающие и радиоприемные устройства
85
Распространению бытовых приемников спутникового звукового и телевизионного вещания способствовало уменьшение размеров абонентских антенн до 75, 60, 25 см, а перспективные модели — еще меньше.
Развитие спутниковых систем связи и вещания идет быстрыми темпами, и пределы его трудно прогнозировать. В то время как перспективы вещания, по-видимому, по-прежнему остаются связанными с геостационарными спутниками, значимым фактором для систем связи становится формирование густой сети низколетящих спутников. Этот ресурс позволит до предела уменьшить размеры и упростить конструкции абонентских приемников и трансиверов.
В перспективном развитии немаловажно освоение новых частотных диапазонов и внедрение для них новых конструктивных компонентов и электронных приборов. Можно указать в качестве примера фильтры сантиметровых волн на основе железоиттриевого граната. Для длинноволновой части миллиметрового диапазона волн помимо совершенствования полевых транзисторов с затвором Шотки осваиваются структуры "сверхпроводник—изолятор—сверхпроводник", преобразователи частоты с применением эффекта Джозефсона и др. Волноводные узлы вытесняются планарными, совместимыми с интегральным исполнением.
* * *
В рамках краткого обзора не представляется возможным рассмотреть и даже перечислить все идущие и ожидаемые достижения, процессы и тенденции радиопередающей и радиоприемной техники. Приведенные примеры иллюстрируют лишь некоторые характерные стороны развивающегося интенсивного процесса рождения радиотехники XXI столетия.
Л.Д.БАХРАХ, член-корреспондент РАН В.Г.ЯМПОЛЬСКИЙ, доктор технических наук
Антенно-фидерные устройства
Расширение круга задач, решаемых современной радиоэлектроникой, их усложнение стимулировало в последние десятилетия интенсивное развитие теории и техники антенн. Без антенн с различными характеристиками невозможно создать перспективные системы радиолокации, радиосвязи, радиоастрономии и других областей радиоэлектроники. В последние годы антенны усложняются, часто превращаясь из простых взаимных устройств в сложные динамические, появляются принципиально новые классы их, расширяются выполняемые ими функции. Кроме излучения и приема электромагнитных волн антенны стали выполнять функции пространственно-временной обработки сигналов, адаптации, самонастройки, обеспечения помехозащищенности и электромагнитной совместимости и т.п.
С развитием техники антенн существенно возросла их значимость, став решающей во многих областях радиоэлектроники. Особенно это относится к пассивным и активным фазированным решеткам, антеннам космической связи, бортовым антеннам, радиотелескопам. Массогабаритные характеристики радиосистем в основном определяются антенными устройствами. Это характерно для антенн с обработкой сигналов, многоэлементных антенн, больших антенн космической связи и др.
Многие технические проблемы невозможно успешно решать без привлечения фундаментальных вопросов теории и техники антенн. Так, антенна синтезированной апертуры (или с искусственным раскрывом) позволила радикально улучшить разрешающую способность РЛС и других радиоэлектронных устройств путем соответствующей обработки сигналов, принимаемых антенной на движущемся объекте. Принципы апертурного синтеза широко употребительны в радиоастрономии, где небольшое число подвижных антенн заполняют апертуру.
