КнигоПровод.Ru28.11.2024

/Наука и Техника/Физика

Введение в радиофизику — Калинин В. И., Герштейн Г. М.
Введение в радиофизику
Калинин В. И., Герштейн Г. М.
год издания — 1957, кол-во страниц — 660, тираж — 20000, язык — русский, тип обложки — твёрд. картон, масса книги — 760 гр., издательство — Техтеоргиз
цена: 1800.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

Формат 60x92 1/16
ключевые слова — радиофиз, радиоволн, радиотех, сверхвысок, свч-, радиоастроном, радиосигнал, модуляц, детектирован, радиоцеп, электромагнит, фильтр, волновод, резонатор, автоколеб, ламп, автогенератор, газоразряд, синхрониз, колебан, диод, магнетрон, клистрон, усилител

…При наличии ряда хороших учебных пособий по радиотехнике и некоторым её специальным отраслям в нашей литературе нет ещё, по существу, учебных пособий по радиофизике, если не считать давно уже устаревшую книгу проф. К. А. Леонтьева «Физические основы радиотехники», изданную в 1932 г.

Настоящая работа является попыткой создания такого учебного пособия. Она, естественно, не может охватить все стороны современной радиофизики, да и не ставит себе такой цели. Создаваясь на материале ряда курсов «радиофизического цикла», читавшихся авторами в течение последних 10—15 лет в Саратовском университете, она ставит своей целью дать изложение некоторых основных общих проблем радиофизики, выяснить связь между ними и иллюстрировать их по мере надобности рассмотрением процессов, происходящих в различных устройствах. В силу этого нашей работе дано название «Введение в радиофизику». Этим подчёркивается, что дальнейшее развитие и конкретизацию многих затронутых в ней вопросов читатель может найти как в руководствах по специальным курсам, так и в монографиях.

Необходимо заметить, что как выбор материала, так и последовательность его изложения в настоящей работе имеют несколько своеобразный характер. Наряду с изложением «классического» материала теории электромагнитных колебаний, линейных систем и преобразований сигнала, общей теории генерирования и нелинейных преобразований большое внимание уделяется проблемам сверхвысоких частот. Это, безусловно, соответствует как современному состоянию радиофизики, так и тенденциям её дальнейшего развития, физика сверхвысоких частот тесно соприкасается с атомной физикой, астрономией и спектроскопией. В силу этого, кроме рассмотрения сверхвысокочастотных канализирующих и колебательных систем, специфических проблем, обусловленных инерцией полей и электронов, новых принципов генерирования свч-колебаний, уделяется внимание применениям свч-систем к изучению электрических свойств вещества, основным процессам в ускорителях заряженных частиц и некоторым проблемам радиоастрономии.

Чтобы иметь возможность широко использовать понятие спектра радиосигнала и спектральные представления при рассмотрении простейших систем, во введении дано краткое изложение вопросов модуляции, т. е. процесса получения радиосигнала, и понятие о принципе обратного процесса — детектирования. Этим авторы несколько нарушили традицию излагать вопросы модуляции «где-то далеко от начала» вместе с другими нелинейными преобразованиями. Последние же как процессы, происходящие при прохождении уже имеющегося, «готового» радиосигнала через нелинейные системы, выделены в самостоятельный VI раздел. Проблемы генерирования и усиления ввиду общности их физической природы объединяются в два раздела: IV, где трактуются «классические» генераторные и усилительные устройства, и V, посвящённый тем же вопросам в области сверхвысоких частот. В VII разделе кратко рассмотрены проблемы шумов и приёма на сверхвысоких частотах, имеющие большое значение в различных отраслях современной радиофизики, в частности в радиоастрономии.

Имея в виду необходимость развития у читателей, особенно у читателей-студентов, навыков самостоятельной работы, авторы стремились избежать большой детализации в изложении отдельных вопросов, предлагая в некоторых случаях разобрать те или иные моменты самому читателю, а также указывая в конце каждого раздела основную учебную и монографическую литературу. Изложение ведётся в предположении, что читатель, кроме курса общей физики, знаком также с курсом электрорадиотехники и имеет основные представления об электронных приборах…

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ
В. Калинин, Г. Герштейн

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие авторов11
 
ВВЕДЕНИЕ
 
Г л а в а  п е р в а я.  Колебательные процессы в радиоцепях15
 
§ 1.1. Предварительные замечания. Гармонические колебательные
процессы15
§ 1.2. Переходные процессы21
§ 1.3. Энергетические соотношения29
§ 1.4. Изображение колебательных процессов на фазовой плоскости31
 
Г л а в а  в т о р а я.  О спектрах колебательных процессов38
 
§ 2.1. Ряд Фурье и интеграл Фурье38
§ 2.2. Импульсные процессы и их анализ42
§ 2.3. Основные характеристики электрических цепей45
§ 2.4. Реакция линейной цепи на сложный сигнал (линейные
преобразования сигнала)50
 
Г л а в а  т р е т ь я.  Принципы модуляции колебаний54
 
§ 3.1. Общие соображения54
§ 3.2. Амплитудная модуляция57
§ 3.3. Фазовая модуляция59
§ 3.4. Частотная модуляция62
§ 3.5. Принципы детектирования63
 
Р А З Д Е Л  П Е Р В Ы Й
ЗАМКНУТЫЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР
 
Г л а в а  ч е т в ё р т а я.  Вынужденные колебания одиночного
замкнутого контура66
 
§ 4.1. Свободные и вынужденные колебания. Явление резонанса66
§ 4.2. Резонансные явления в последовательном колебательном
контуре72
§ 4.3. Резонансная частота и эквивалентное сопротивление
параллельного контура78
§ 4.4. Параллельный контур вблизи резонанса82
§ 4.5. Спектральные свойства резонансного контура87
 
Г л а в а  п я т а я.  Колебательные процессы в связанных контурах93
 
§ 5.1. Общие понятия о связи колебательных контуров93
§ 5.2. Анализ свободных колебаний двух связанных контуров97
§ 5.3. О вынужденных колебаниях связанных контуров104
§ 5.4. Резонансные явления в связанных контурах107
§ 5.5. Анализ поведения тока во вторичном контуре111
§ 5.6. Резонансные кривые и спектральные свойства связанных контуров117
§ 5.7. Энергетические соотношения в системе связанных контуров126
 
Дополнительная литература к «Введению» и разделу первому128
 
Р А З Д Е Л  В Т О Р О Й
ЦЕПИ С РАСПРЕДЕЛЁННЫМИ ПОСТОЯННЫМИ
 
Г л а в а  ш е с т а я.  Основы теории длинных линий129
 
§ 6.1. Предварительные замечания129
§ 6.2. Телеграфные уравнения135
§ 6.3. Явления отражения волн в линиях139
§ 6.4. Входное сопротивление и волновое сопротивление линии142
§ 6.5. Особенности распространения электромагнитных волн
в длинных линиях146
 
Г л а в а  с е д ь м а я.  Длинные линии при сверхвысоких частотах154
 
§ 7.1. Основные соотношения154
§ 7.2. Частные случаи158
§ 7.3. Преобразование и согласование сопротивлений с помощью линий167
 
Г л а в а  в о с ь м а я.  Элементы теории круговых диаграмм
передающих систем172
 
§ 8.1. Исходные соотношения172
§ 8.2. Круговая диаграмма в прямоугольных координатах173
§ 8.3. Круговая диаграмма в полярных координатах176
§ 8.4. Некоторые применения круговых диаграмм180
 
Г л а в а  д е в я т а я.  Длинная линия как колебательная система185
 
§ 9.1. Собственные волны длинной линии185
§ 9.2. Эквивалентное сопротивление и добротность резонансных линий190
§ 9.3. О связанных системах с распределёнными постоянными199
 
Г л а в а  д е с я т а я.  Элементы теории фильтрующих цепей205
 
§ 10.1. Общая эквивалентная схема фильтрующей цепи205
§ 10.2. Условия прозрачности фильтров210
§ 10.3. О некоторых свойствах многозвенных (многоячейковых)
фильтрующих цепей215
 
Дополнительная литература к разделу второму22!
 
Р А З Д Е Л  Т Р Е Т И Й
ВОЛНОВОДЫ И ПОЛЫЕ РЕЗОНАТОРЫ
 
Г л а в а  о д и н н а д ц а т а я.  Физические основы канализации
электромагнитной энергии волноводами222
 
§ 11.1. Общие понятия о волноводе222
§ 11.2. Физическая картина распространения волн в волноводах225
 
Г л а в а  д в е н а д ц а т а я.  Волноводы прямоугольного сечения231
 
§ 12.1. Общие соотношения231
§ 12.2. Электрические волны в прямоугольных волноводах233
§ 12.3. Магнитные волны в прямоугольных волноводах236
§ 12.4. Продольные волны в прямоугольных волноводах241
 
Г л а в а  т р и н а д ц а т а я.  Волноводы круглого сечения243
 
§ 13.1. Общие соотношения243
§ 13.2. Электрические волны в круглых волноводах244
§ 13.3. Магнитные волны в круглых волноводах249
 
Г л а в а  ч е т ы р н а д ц а т а я.  Потери и затухание
в волноводах253
 
§ 14.1. Источники потерь в волноводах253
§ 14.2. Влияние конечной электропроводности стенок волновода (σ)253
§ 14.3. Потери в прямоугольных волноводах255
§ 14.4. Потери в круглых волноводах258
§ 14.5. Влияние диэлектрика, наполняющего волновод261
 
Г л а в а  п я т н а д ц а т а я.  Волновод как передающая система265
 
§ 15.1. Возбуждение волноводов265
§ 15.2. Условия сопоставления волновода и линии267
§ 15.3. «Полосковые волноводы»274
 
Г л а в а  ш е с т н а д ц а т а я.  Полые резонаторы277
 
§ 16.1. Особенности колебательных систем для сверхвысоких частот277
§ 16.2. Основные характеристики полых резонаторов281
§ 16.3. Полый резонатор прямоугольной формы284
§ 16.4. Цилиндрический резонатор круглого сечения290
§ 16.5. Сферический полый резонатор296
 
Г л а в а  с е м н а д ц а т а я.  Полые резонаторы сложных
форм и их применение298
 
§ 17.1. Основные виды практически применяемых резонаторов298
§ 17.2. О методах расчёта резонаторов сложных форм300
§ 17.3. Приближённый расчёт полых резонаторов тороидального и
коаксиального типов по «методу эквивалентной замены»302
§ 17.4. О способах возбуждения полых резонаторов306
§ 17.5. Об «эквивалентных параметрах» полого резонатора310
§ 17.6. О применении полых систем к исследованию электрических
свойств вещества313
 
Дополнительная литература к разделу третьему317
 
Р А З Д Е Л  Ч Е Т В Ё Р Т Ы Й
ГЕНЕРИРОВАНИЕ И УСИЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
КОЛЕБАНИЙ
 
Г л а в а  в о с е м н а д ц а т а я.  Автоколебания
и автоколебательные системы318
 
§ 18.1. Общие свойства автоколебательных систем318
§ 18.2. Отрицательное сопротивление321
§ 18.3. Статические и динамические вольтамперные характеристики
отрицательных сопротивлений324
 
Г л а в а  д е в я т н а д ц а т а я.  Элементы теории лампового
генератора335
 
§ 19.1. Простейшая автоколебательная система и её линейная трактовка335
§ 19.2. Линейное дифференциальное уравнение лампового генератора337
§ 19.3. «Колебания без отсечки»342
§ 19.4. Представление характеристики лампы ломаной линией346
§ 19.5. Работа лампового генератора при косинусоидальных импульсах
анодного тока349
 
Г л а в а  д в а д ц а т а я.  Нелинейные методы теории
лампового генератора354
 
§ 20.1. Исследование лампового генератора с помощью «колебательных
характеристик»355
§ 20.2. Расчёт средней крутизны в функции амплитуды напряжения
возбуждения360
§ 20.3. Исследование лампового генератора с помощью кривых средней
крутизны363
§ 20.4. Квазилинейная трактовка автогенераторов с падающей
характеристикой368
§ 20.5. Нелинейное уравнение лампового генератора370
§ 20.6. О приближённых методах решения нелинейного дифференциального
уравнения лампового генератора373
§ 20.7. Условия устойчивости процессов в автогенераторе378
 
Г л а в а  д в а д ц а т ь  п е р в а я.  Релаксационные
автоколебания383
 
§ 21.1. О форме автоколебаний383
§ 21.2. Простейшие примеры релаксационных систем386
§ 21.3. Релаксационные автогенераторы с газоразрядными лампами390
§ 21.4. Мультивибратор393
§ 21.5. Блокинг-генератор400
§ 21.6. Синхронизация разрывных колебаний401
 
Г л а в а  д в а д ц а т ь  в т о р а я.  Параметрическое
возбуждение электромагнитных колебаний407
 
§ 22.1. Общие сведения о параметрических колебаниях407
§ 22.2. Элементарный расчёт коэффициента модуляции параметра412
§ 22.3. Параметрический резонанс413
§ 22.4. Параметрические генераторы415
 
Г л а в а  д в а д ц а т ь  т р е т ь я.  Обобщённая схема
автогенератора и вопросы стабилизации частоты420
 
§ 23.1. Обобщение условия поддержания незатухающих колебаний420
§ 23.2. Обобщённая схема автогенератора421
§ 23.3. Двухконтурные генераторы423
§ 23.4. Реостатно-ёмкостные генераторы синусоидальных колебаний426
§ 23.5. Элементы теории стабилизации частоты генераторов с обратной
связью431
§ 23.6. Методы увеличения стабильности частоты436
 
Г л а в а  д в а д ц а т ь  ч е т в ё р т а я.  Анализ
усилительных схем439
 
§ 24.1. Общие замечания439
§ 24.2. Эквивалентные схемы усилителей442
§ 24.3. Схема с общим катодом445
§ 24.4. Схема с общей сеткой449
§ 24.5. Схема с общим анодом («катодный повторитель»)452
§ 24.6. Схемы кристаллических усилителей455
§ 24.7. Примеры анализа некоторых конкретных схем усилителей457
 
Г л а в а  д в а д ц а т ь  п я т а я.  Обратная связь
и устойчивость усилителей462
 
§ 25.1. Общие соотношения462
§ 25.2. Анализ частных случаев обратной связи464
§ 25.3. Влияние обратной связи на избирательность резонансного
усилителя467
§ 25.4. Об устойчивости усилительных систем с обратной связью472
 
Дополнительная литература к разделу четвёртому478
 
Р А З Д Е Л  П Я Т Ы Й
ПРОБЛЕМЫ ГЕНЕРИРОВАНИЯ И УСИЛЕНИЯ
СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ
 
Общие замечания479
 
Г л а в а  д в а д ц а т ь  ш е с т а я.  Общие вопросы
взаимодействия электронного потока с электрическим полем482
 
§ 26.1. Энергетический эффект взаимодействия электронов
с электрическим полем482
§ 26.2. Наведённые токи486
§ 26.3. Теорема о наведённых токах488
§ 26.4. Определение полного тока492
 
Г л а в а  д в а д ц а т ь  с е д ь м а я.  Поведение электронного
промежутка на сверхвысоких частотах495
 
§ 27.1. Общие замечания495
§ 27.2. Определение полного тока диода496
§ 27.3. Определение полного сопротивления диода497
 
Г л а в а  д в а д ц а т ь  в о с ь м а я.  Генераторы
со статическим управлением электронным потоком503
 
§ 28.1. Генератор с обратной связью503
§ 28.2. Разрезной магнетрон509
§ 28.3. Диодные генераторы сверхвысоких частот513
 
Г л а в а  д в а д ц а т ь  д е в я т а я. Принципы динамического
управления электронным потоком515
 
§ 29.1. Общие соображения515
§ 29.2. Динамическое управление электронным потоком в устройствах
с прерывным взаимодействием516
§ 29.3. Динамическое управление электронным потоком в устройствах
с непрерывным взаимодействием518
§ 29.4. Методика определения конвекционного тока
в сверхвысокочастотных приборах519
§ 29.5. Методы анализа процесса взаимодействия частиц
с высокочастотным полем521
 
Г л а в а  т р и д ц а т а я.  Сверхвысокочастотные приборы
с прерывным взаимодействием523
 
§ 30.1. Клистрон523
§ 30.2. Магнетрон536
§ 30.3. Ускорители элементарных частиц542
 
Г л а в а  т р и д ц а т ь  п е р в а я.  Замедляющие системы
для устройств с непрерывным взаимодействием547
 
§ 31.1. Общие соображения547
§ 31.2. Волноводы, заполненные диэлектриком548
§ 31.3. Системы с замедлением, обусловленным подбором граничных
условий549
§ 31.4. Методы расчёта неоднородных замедляющих линий558
 
Г л а в а  т р и д ц а т ь  в т о р а я.  Сверхвысокочастотные
устройства с непрерывным взаимодействием562
 
§ 32.1. Общие соображения562
§ 32.2. Определение конвекционного тока в функции поля564
§ 32.3. Определение электрического поля волны в зависимости от
переменной составляющей конвекционного тока566
§ 32.4. Совместное решение уравнений движения электронов
и уравнений поля568
§ 32.5. Использование нарастающей волны для целей усиления.
Усилители прямой и обратной волны571
§ 32.6. Использование нарастающей волны для генерирования.
Генераторы прямой и обратной валны575
§ 32.7. Магнетрон бегущей волны581
 
Дополнительная литература к разделу пятому586
 
Р А З Д Е Л  Ш Е С Т О Й
ОСНОВНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
РАДИОСИГНАЛА
 
Г л а в а  т р и д ц а т ь  т р е т ь я.  Детектирование588
 
§ 33.1. Детектирование малых амплитуд (квадратичное детектирование)588
§ 33.2. Детектирование больших амплитуд (линейное детектирование)593
§ 33.3. Схемы детектирования596
§ 33.4. Детектирование при помощи линейных систем с переменными
параметрами. Синхронное детектирование599
 
Г л а в а  т р и д ц а т ь  ч е т в ё р т а я.  Регенерация605
 
§ 34.1. Теория регенерации605
§ 34.2. Влияние регенерации на усиление и избирательность609
 
Г л а в а  т р и д ц а т ь  п я т а я.  Сверхрегенерация615
 
§ 35.1. Общие соотношения для вспомогательного напряжения
синусоидальной формы615
§ 35.2. Усиление и избирательность при сверхрегенерации619
§ 35.3. Общие соотношения для прямоугольной формы вспомогательного
напряжения621
 
Г л а в а  т р и д ц а т ь  ш е с т а я.  Преобразование частоты626
 
§ 36.1. Общие соотношения626
§ 36.2. Преобразование частоты многосеточными лампами628
§ 36.3. Некоторые практические применения преобразования частоты631
 
Дополнительная литература к разделу шестому634
 
Р А З Д Е Л  С Е Д Ь М О Й
НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАДИОПРИЁМА
 
Общие замечания635
 
Г л а в а  т р и д ц а т ь  с е д ь м а я.  Шумы637
 
§ 37.1. Флуктуационные шумы электрических цепей637
§ 37.2. Шумы электронных ламп645
§ 37.3. Внешние шумы атмосферного и внеземного происхождения.
Радиоастрономия647
 
Г л а в а  т р и д ц а т ь  в о с ь м а я.  Проблемы приёма
на сверхвысоких частотах650
 
§ 38.1. Проявление инерции электронов в приёмно-усилительных лампах650
§ 38.2. Проблемы усиления и преобразования на сверхвысоких частотах652
§ 38.3. Применение супергетеродинного и сверхрегенеративного методов
приёма на сверхвысоких частотах655
 
Дополнительная литература к разделу седьмому656
 
Алфавитный указатель657

Книги на ту же тему

  1. Генерирование и усиление дециметровых и сантиметровых волн, Хольман Г., 1948
  2. Теория нелинейных явлений в приборах сверхвысоких частот, Роу Д. Е., 1969
  3. Передача ультракоротких радиоволн, Слэтер Д., 1946
  4. Частотная модуляция и её применение, Гоноровский И. С., 1948
  5. Поляризационная модуляция, Гусев К. Г., Филатов А. Д., Сополев А. П., 1974
  6. Введение в электронику сверхвысоких частот. Часть I, Коваленко В. Ф., 1950
  7. Сверхвысокочастотные приборы с периодическими электронными потоками, Кураев А. А., 1971
  8. Диэлектрические резонаторы, Ильченко М. Е., Взятышев В. Ф., Гассанов Л. Г., Безбородов Ю. М., Бергер М. Н., Добромыслов В. С., Капилевич Б. Ю., Нарытник Т. Н., Фёдоров В. Б., Черний Б. С., 1989
  9. Основы радиотехники сверхвысоких частот, Благовещенский В. П., 1952
  10. Справочник по волноводам, 1952
  11. Полые резонаторы и волноводы: Введение в теорию, Гуревич А. Г., 1952
  12. Электродинамические характеристики ускоряющих резонаторов, Зверев Б. В., Собенин Н. П., 1993
  13. Коаксиальные диапазонные резонаторы, Плодухин Б. В., 1956
  14. Радиотехнические цепи и сигналы (комплект из 2 книг), Гоноровский И. С., 1966
  15. Теория электромагнитного поля в упражнениях и задачах. — 3-е изд., перераб. и доп., Говорков В. А., Купалян С. Д., 1970
  16. Справочник по западно-европейским приёмным лампам, Дроздов К. И., 1948
  17. Нелинейные электромагнитные волны, Усленги П., ред., 1983
  18. Высокочастотные электронные лампы, Харвей А. Ф., 1948
  19. Расчёт и конструирование электронных ламп, Царёв Б. М., 1952
  20. Основы расчёта радиоламп, Кацман Ю. А., 1952
  21. Введение в статистическую радиофизику, Рытов С. М., 1966
  22. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности, Фейнберг Е. Л., 1999
  23. Теория распространения радиоволн в ионосфере, Гинзбург В. Л., 1949
  24. Математическая теория распространения электромагнитных волн, Бейтмен Г., 1958
  25. Основы радиоэлектроники сверхвысоких частот: Учебное пособие. — 2-е изд., стереотип., Голубева Н. С., Митрохин В. Н., 2008
  26. Теория электромагнитных волн: Лекционный курс для радиофизиков, Семёнов А. А., 1962
  27. Дальнее тропосферное распространение ультракоротких радиоволн, Введенский Б. А., Колосов М. А., Калинин А. И., Шифрин Я. С., ред., 1965
  28. Распространение радиоволн, Долуханов М. П., 1972
  29. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца: Вып. 103. Физика магнитосферы, ионосферы и распространения радиоволн, Жеребцов Г. А., ред., 1995
  30. Неравновесные и резонансные процессы в плазменной радиофизике, Ерохин Н. С., Кузелев М. В., Моисеев С. С., Рухадзе А. А., Шварцбург А. Б., 1982
  31. Известия высших учебных заведений. Радиофизика: Нелинейные волны, 1976
  32. Теория колебаний, Андронов А. А., Витт А. А., Хайкин С. Э., 1981
  33. Введение в теорию нелинейных колебаний: Учебное пособие для втузов. — 2-е изд., испр., Бутенин Н. В., Неймарк Ю. И., Фуфаев Н. А., 1987
  34. Нелинейно-динамическая криптология. Радиофизические и оптические системы, Владимиров С. Н., Измайлов И. В., Пойзнер Б. Н., 2009

© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru