Устройства формирования, приема и обработки сигналов

 
 
ǫǸDZȕȖșȌȉ
 
 
 
 
 
ǺǸǹǷǵǰǸǹǩǧǻǵǷdzǯǷǵǩǧǴǯȆ
ǶǷǯǛdzǧǯǵǨǷǧǨǵǹDZǯǸǯǪǴǧDzǵǩ
 
 
ǺȞȌȈȔȕȌ ȖȕȘȕȈȏȌ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2024



УДК 621.396.669 
ББК 32 
К65 
 
 
 
 
Р е ц е н з е н т ы :  
доктор технических наук, старший научный сотрудник, главный специалист  
первого научно-исследовательского управления НИИЦ (г. Курск)  
«18 ЦНИИ» МО РФ И. А. Ключиков; 
доктор технических наук, старший научный сотрудник, заведующий кафедрой  
космического приборостроения и систем связи  
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет» В. Г. Андронов 
 
 
 
 
 
 
 
Коптев, Д. С. 
К65  
Устройства формирования, приёма и обработки сигналов : учебное 
пособие / Д. С. Коптев. ௅ Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. ௅ 
436 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1991-8 
 
Рассматриваются основные теоретические и практические принципы построения 
устройств формирования, приёма и обработки радиосигналов, их типовых блоков, особенностей реализации схем радиопередающей и радиоприёмной аппаратуры различных типов, методов настройки, функционирования, регулировки и контроля основных 
параметров.
Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» и 11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств» всех форм обучения. Может быть полезно для аспирантов 
и преподавателей вузов, специализирующихся в области разработки и эксплуатации 
устройств формирования, приёма и обработки радиосигналов. 
 
УДК 621.396.669 
ББК 32 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1991-8 ” Коптев Д. С., 2024 
 
” ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет», 2024 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 




ǵǪDzǧǩDzǬǴǯǬ
ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................................... 7
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 
.................................................... 9
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................. 11 
1. ГЕНЕРАТОРЫ С ВНЕШНИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ 
............................. 13 
1.1. Элементная база радиопередающих устройств ............................. 13 
1.2. Преобразование гармонических сигналов ..................................... 20
1.3. Режимы работы генераторов с внешним возбуждением .............. 23 
1.4. Схемные решения каскадов усиления мощности 
.......................... 29 
1.5. Сложение мощностей каскадов усиления мощности 
.................... 46 
Выводы по главе 1 
................................................................................... 58
2. АВТОГЕНЕРАТОРЫ 
.............................................................................. 59 
2.1. Трёхточечные автогенераторы 
........................................................ 59 
2.2. Стабильность частоты автогенераторов 
......................................... 65
2.3. Автогенераторы СВЧ и миллиметрового диапазонов................... 72 
2.4. Возбудители и синтезаторы частот 
................................................. 83 
Выводы по главе 2 
................................................................................... 86
3. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ 
РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ,  
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ 
........................................................... 87 
3.1. Назначение радиоприёмных устройств 
.......................................... 87 
3.2. Классификация радиоприёмных устройств ................................... 88
3.2.1. Классификация по назначению и диапазону  
принимаемых частот ................................................................ 88
3.2.2. Классификация по виду модуляции ....................................... 90
3.2.3. Классификация по способу построения тракта 
..................... 92 
3.3. Качественные показатели радиоприёмных устройств .................. 99 
Выводы по главе 3 
................................................................................. 115 
4. НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ 
РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ ....................................................... 116 
4.1. Основные характеристики входных цепей .................................. 116 
4.2. Схемы подключения входной цепи к антенне и нагрузке .......... 117
4.3. Эквивалентные схемы приёмных антенн  .................................... 119
4.4. Входная цепь с электронной перестройкой ................................. 125 
Выводы по главе 4 
................................................................................. 127 
 




5. УСИЛИТЕЛИ РАДИОЧАСТОТЫ  
РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВ ....................................................... 128 
5.1. Основные показатели усилителей радиочастоты ........................ 129 
5.2. Схемы построения усилителей радиочастоты ............................. 129
5.3. Малошумящие усилители 
.............................................................. 137 
5.4. Преселекторы приёмников различного назначения 
.................... 139 
Выводы по главе 5 
................................................................................. 141
6. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ В РАДИОПРИЁМНЫХ 
УСТРОЙСТВАХ ....................................................................................... 143
6.1. Основы теории преобразования частоты ..................................... 143
6.2. Линейный режим работы преобразователя частоты ................... 149
6.3. Нелинейный режим работы преобразователя частоты ............... 151
6.4. Критерии выбора значения промежуточной частоты ................. 152
6.5. Назначение и функции гетеродина  
в преобразователе частоты ................................................................... 155
6.6. Усилители промежуточной частоты 
............................................. 159 
Выводы по главе 6 
................................................................................. 175 
7. ДЕТЕКТОРЫ В РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВАХ ................. 178
7.1. Общие сведения о детекторах ....................................................... 178
7.2. Схемы амплитудных детекторов .................................................. 180
7.2.1. Временная трактовка принципа работы АД ...................... 181 
7.2.2. Спектральная трактовка принципа работы АД ................. 182
7.3. Детектрирование слабых и сильных сигналов............................. 186
7.4. Процесс возникновения искажений  
при детектировании АМ-сигналов 
....................................................... 190
7.5. Детектирование импульсных сигналов ........................................ 195
7.6. Частотные детекторы ..................................................................... 204 
7.6.1. Одноконтурный частотный детектор ................................. 206 
7.6.2. Балансный частотный детектор .......................................... 208 
7.6.3. Частотный детектор с двумя связанными контурами 
....... 213 
7.6.4. Дробный детектор 
................................................................ 216 
7.6.5. Квадратурный частотный детектор 
.................................... 217 
7.6.6. Счётный частотный детектор 
.............................................. 220 
7.7. Фазовые детекторы ........................................................................ 221 
7.7.1. Однотактный диодный фазовый детектор 
......................... 224 
7.7.2. Балансный фазовый детектор ............................................. 225 
7.7.3. Кольцевой и ключевой фазовые детекторы 
....................... 228 
7.7.4. Фазовые детекторы на логических  
дискретных элементах ......................................................... 230 
Выводы по главе 7 
................................................................................. 231 




8. РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ  
В РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВАХ  ............................................. 233
8.1. Автоматическая регулировка усиления 
........................................ 233
8.2. Основные параметры и характеристики систем АРУ ................. 235
8.3. Структурные схемы систем АРУ .................................................. 240
8.4. Системы АРУ специального назначения ..................................... 248 
Выводы по главе 8 
................................................................................. 248
9. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ  
В РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВАХ .............................................. 249
9.1. Назначение и основные типы систем АПЧ .................................. 249
9.2. Системы частотной АПЧ ............................................................... 252
9.3. Системы фазовой АПЧ .................................................................. 256 
9.4. Принципы настройки диапазонных радиоприёмников  
на станцию ............................................................................................. 262 
9.5. Регулирование полосы пропускания ............................................ 270 
Выводы по главе 9 
................................................................................. 270 
10. ПОМЕХИ В РАДИОПРИЁМНЫХ УСТРОЙСТВАХ 
...................... 272
10.1. Виды и основные свойства помех 
............................................... 272
10.2. Импульсные помехи и способы борьбы с ними ........................ 275
10.3. Способы ослабления флуктуационных помех ........................... 280 
10.4. Способы борьбы с мультипликативными помехами ................ 283 
10.5. Способы формирования каналов разнесённого приёма 
............ 284 
10.6. Методы обработки сигналов при разнесённом приёме ............ 285 
Выводы по главе 10 
............................................................................... 292 
11. РАДИОПРИЁМНЫЕ УСТРОЙСТВА  
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 
........................................... 293
11.1. Радиоприёмные устройства декаметрового диапазона 
............. 293
11.2. Радиоприёмные устройства однополосно-модулированных 
сигналов.................................................................................................. 299
11.3. Радиоприёмные устройства УКВ-диапазона ............................. 303 
11.4. Радиоприёмное устройство телеграфных сигналов .................. 304 
11.5. Панорамный, стабилидинный  
и инфрадинный радиоприёмники ........................................................ 305 
11.6. Радиолокационные приёмники ................................................... 311 
11.7. Радиоприёмные устройства систем спутниковой связи  
и вещания ............................................................................................... 312 
11.8. Устройства приёма и обработки сигналов систем  
персонального радиовызова ................................................................. 330 
Выводы по главе 11 
............................................................................... 334 
 
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ  ................................................................. 335




ЗАДАНИЯ В ТЕСТОВОЙ ФОРМЕ 
......................................................... 343
КОМПЕТЕНТНОСТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ 
................. 421 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................... 425 
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 
...................................................... 427 
 
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Основные этапы развития устройств формирования, 
приёма и обработки радиосигналов .................................………………430 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




ǶǷǬǫǯǸDzǵǩǯǬ
 
Целью данного учебного пособия является формирование у обучающихся знаний теоретических и практических принципов построения 
устройств формирования, приёма и обработки радиосигналов, их типовых 
блоков, особенностей реализации схем радиопередающей и радиоприёмной аппаратуры различных типов, методов настройки, функционирования, 
регулировки и контроля основных параметров радиоприёмной и радиопередающей аппаратуры. Данные знания необходимы для успешного изучения дисциплин профессионального цикла, а также формирования системы 
фундаментальных понятий в области методов и средств организации радиотехнических систем передачи информации. 
Содержание учебного пособия в полной мере охватывает следующий 
перечень вопросов: 
 устройства формирования радиосигналов (генераторы с внешним 
возбуждением и автогенераторы); 
 классификация и качественные показатели радиоприёмных устройств; 
 функциональные схемы организации и принципы построения радиоприёмных устройств различных типов; 
 функциональные и принципиальные схемы организации основных 
типовых блоков радиоприёмных устройств: входных цепей, усилителей радиочастоты, преобразователей частоты, детекторов АМ-, 
ЧМ- и ФМ-радиосигналов, схем автоматической регулировки усиления и автоматической подстройки частоты; 
 виды помех радиоприёму и способы ослабления их влияния; 
 характеристика принципов построения и базовых схемных решений радиоприёмных устройств профессионального назначения. 
Содержание учебного пособия соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования 
направлений подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и 
системы связи» и 11.03.03 «Конструирование и технология электронных 
средств». 
Данное учебное пособие может быть использовано для изучения теоретических основ следующих дисциплин: «Устройства формирования, 
приёма и обработки сигналов», «Радиопередающие и радиоприёмные 
устройства» и «Теоретические основы радиотехники». 
Дисциплины, связанные с усвоением основ физических процессов, 
теории и принципов построения и функционирования устройств формирования, приёма и обработки радиосигналов, используемых в различных ра



диотехнических системах, являются неотъемлемой частью подготовки будущих специалистов в области радиотехники, радиоэлектроники, инфокоммуникационных технологий и систем связи. Основной целью их изучения 
является уверенное владение методами формирования, приёма и обработки 
радиосигналов, что необходимо для решения большинства практических 
задач в области радиотехники, в частности для проектирования и эксплуатации современных радиотехнических систем передачи информации. 
Пособие является теоретической базой, позволяющей специалисту  
в области радиотехники и систем связи квалифицированно использовать  
и модернизировать современные инфокоммуникационные системы.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




ǸǶǯǸǵDZǶǷǯǴȆǹȂǼǸǵDZǷǧȀǬǴǯǰ
АД - амплитудный детектор 
АМ - амплитудная модуляция 
АО - амплитудный ограничитель 
АПЧ - автоматическая подстройка частоты 
АРП - автоматическая регулировка полосы 
АРУ - автоматическая регулировка усиления 
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика 
АЦП - аналого-цифровой преобразователь 
АЭ - активный элемент 
АХ - амплитудная характеристика 
ВАХ - вольт-амперная характеристика 
ВИМ - времяимпульсная модуляция 
ВУ - воспроизводящее устройство 
ВЦ - входная цепь 
ГКРЧ - Государственная комиссия по радиочастотам 
ГПЧ - генератор переменной частоты 
ДВ - длинные волны 
ДКМ - декаметровые волны 
ИМС - интегральная микросхема 
ИСЗ - искусственный спутник Земли 
КВ - короткие волны 
КПЕ - конденсатор переменной ёмкости 
КСС - комплексный стереофонический сигнал 
ЛТП - линейный тракт передачи 
МККРТ - Международный консультативный комитет по радиовещанию и 
телевидению 
МШУ - малошумящий усилитель 
ОБП - сигнал АМ с одной боковой полосой 
ОГ - опорный генератор 
ООС - отрицательная обратная связь 
ОСШ - отношение сигнал/шум 
ПД - пиковый детектор 
ПМК - полярно-модулированное колебание 
ПОС - положительная обратная связь 
ПТ - полевой транзистор 
ПТШ - полевые транзисторы с затвором типа барьера Шоттки 
ПЧ - преобразователь частоты 
ПФ - полосовой фильтр 
НЭ - нелинейный элемент 




РЛС - радиолокационная станция 
РТС - радиотехническая система 
РП - разнесённый прием 
РПрУ - радиоприёмное устройство 
РУ - регулируемый усилитель 
РЧ - регулятор частоты 
СВ - средние волны 
СВЧ - сверхвысокие частоты 
СМ - смеситель 
СРС - средства радиосвязи 
ТВ - телевизионный сигнал 
УЗЧ - усилитель звуковых частот 
УКВ - ультракороткие волны 
УОС - устройство обработки сигналов 
УПЧ - усилитель промежуточной частоты 
УВЧ - усилитель высокой частоты 
УНЧ - усилитель низкой частоты 
УП - усилитель преселекторов 
УРЧ - усилитель радиочастоты 
ФАПЧ - фазовая автоподстройка частоты 
ФД - фазовый детектор 
ФМ - фазовая модуляция 
ФНЧ - фильтр низкой частоты 
ФПЧ - фильтр промежуточной частоты 
ФСС - фильтр сосредоточенной селекции 
ФЧХ - фазочастотная характеристика 
ЧАПЧ - частотная автоподстройка частоты 
ЧД - частотный детектор 
ЧИМ - частотно-импульсная модуляция 
ЧМ - частотная модуляция 
ШИМ - широтно-импульсная модуляция 
ШП - широкополосная преселекция 
ЭДС - электродвижущая сила 
ЭМП - электромагнитные помехи 
ЭМФ - электромеханический фильтр