Для передачи информации с помощью электромагнитных волн необходимы специальные технические устройства, с помощью которых происходит генерирование электрических колебаний, их модуляция, усиление и детектирование. Каждое такое устройство состоит из совокупности разнообразных электрических цепей. Несмотря на относительную сложность этих цепей, они содержат ограниченное число сравнительно простых элементов.

По функциональному назначению линейные цепи делят на:

  • интегрирующие и дифференцирующие цепи и устройства; 
  • частотно-избирательные цепи, линейные усилители и фильтры. 

В радиотехнических устройствах обычно происходит уменьшение мощности сигнала вследствие потерь энергии в цепях. Эти потери компенсируют с помощью усилителей. В радиотехнике с теорией построения усилителей неразрывно связана теория их устойчивости.

Чтобы выделить полезный сигнал из смеси различных сигналов, помех и шумов, нужны частотно-избирательные линейные цепи, которые выполняют на основе резонансных контуров или их аналогов. Для этого используют фильтры, способные выделять (пропускать) или подавлять (ослаблять) сигналы с заданным спектром частот.

Радиотехнической или электрической цепью (системой) называют совокупность соединенных определенным образом элементов, предназначенных для производства, передачи, приема, преобразования и использования электрического тока. 

Различают активные и пассивные цепи, участки и элементы цепей.

Активными называют электрические цепи, содержащие источники энергии, пассивными — электрические цепи, не содержащие источников энергии.

Электрические цепи отображают электрическими схемами. 

Электрическая схема — графическое изображение электрической цепи, включающее в себя условные обозначения элементов и устройств и отражающее их соединения. При анализе электрическую цепь заменяют схемой замещения. 

Схема замещения — графическое изображение электрической цепи с помощью идеальных элементов, параметрами которых служат параметры замещаемых элементов.

Активные элементы — биполярные и полевые транзисторы, аналоговые и цифровые микросхемы, электронные лампы, магнетроны, клистроны, лазеры и пр. Отличительной особенностью активных элементов является их потенциальная способность к усилению мощности колебаний, подводимых к ним. При этом энергия колебаний увеличивается за счет энергии внешних источников питания. Таким образом, активные элементы можно рассматривать как преобразователи энергии источников питания в энергию колебаний на выходе.

При использовании активных элементов в электрических цепях различают режимы малого и большого сигналов. В режиме малого сигнала, когда амплитуда колебаний достаточно мала, активные элементы можно считать линейными, а в режиме большого сигнала — нелинейными. В соответствии с этим различают модели малого и большого сигнала.

Пассивные элементы — резисторы , катушки индуктивностей , конденсаторы , соединительные проводники — передают, потребляют или накапливают электрическую (электромагнитную) энергию. Соединенные определенным образом они фактически могут лишь изменить форму электрических сигналов.

 

Обозначения пассивных элементов:

а — резистор; б — катушка индуктивности; в — конденсатор

Активные и пассивные элементы радиотехнической цепи могут быть соединены в двухполюсники, четырехполюсники и многополюсники.

Двухполюсник — электрическая цепь, имеющая два вывода. Конкретизируя это понятие, отметим, что двухполюсник (одиночный элемент или сложная электрическая цепь; например источник питания, резистор, диод, последовательный контур) имеет всего два внешних вывода — полюса, или зажима.

Двухполюсники могут быть активными и пассивными.

Четырехполюсник содержит по паре входных и выходных выводов и имеет четыре полюса. Также могут быть как активными, так и пассивными.

 

Радиоэлектронные цепи:

а — двухполюсник; б — четырехполюсник

Многополюсник, как один из узлов цепи, имеет более четырех выводов.

С точки зрения соотношения размеров цепей и рабочей длины волны электрических колебаний, протекающих по ним или имеющих в них место, различают цепи с сосредоточенными и распределенными параметрами.

Радиоэлектронные цепи, физические размеры которых гораздо меньше рабочей длины волны, называют цепями с сосредоточенными параметрами. Свойства данных цепей практически не зависят от конфигурации выводов активных и пассивных элементов и соединительных проводов.

Радиоэлектронные цепи, физические размеры которых соизмеримы с рабочей длиной волны, относят к цепям с распределенными параметрами. Каждый элемент цепи обладает активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью.

По признаку зависимости параметров элементов от приложенных напряжений и протекающих в них токов цепи делятся на три класса:

• линейные цепи с постоянными параметрами (линейные цепи);

• линейные цепи с переменными параметрами, или параметрические (parametric) цепи;

• нелинейные цепи.