Аналіз варіантів побудови радіопередавальних пристроїв радиолокаціонного озброєння
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
троях, відрізняючись від однокаскадних, є можливим розділення функцій стабілізації частоти, внутрішньоімпульсні модуляції та підсилення потужності між каскадами. Побудова багатокаскадних РПП виявилось можливим завдяки розробці потужних підсилювальних пристроїв: пролітних клістронів, ламп бігучої хвилі, амплітронів та ін. Багатокаскадні РПП використовуються при формуванні як неперервних, так і імпульсних зондуючих сигналів. У загальному вигляді схема багатокаскадного РПП імпульсної РЛС представляє собою:
Рис.4.
Багатокаскадний передавач включає в себе збудник, попередні каскади підсилення, передвихідний підсилювач потужності та вихідний підсилювач. На збудник накладається задача формування сигналів потрібної структури та забезпечення високої стабільності параметрів, зумовлюючих цю структуру. Потужність коливань збудника повинна бути достатньою для збудження попереднього підсилювача. Коливання підсилювача можуть бути стабілізовані кварцом, частота якого багаторазово помножується, наприклад, в транзисторно-баракторному колі. Помножувачі такого типу мають малі габарити та вагу, досить економічні та забезпечують високу стабільність частоти вихідного коливання. При необхідності у збуднику виконується фазова або частотна модуляція або маніпуляція. Збудник, в залежності від предявлених до нього вимог може" бути однокаскадним або багатокаскадним. Оскільки формування сигналів здійснюється на зниженій потужності, необхідний її рівень забезпечується підсилювальним колом, який складається з підсилювачів напруги та потужності. При розробці збудника на зниженій частоті у склад попереднього підсилювача РПП включають або множник частоти, або ємність.
Якщо РПП працює в- імпульсному режимі, то в залежності від рівня вихідної потужності імпульсна модуляція здійснюється або з вихідному каскаді, або також у проміжному підсилювачі. Якщо збудник виконаний на відносно високому рівні потужності, то імпульсна модуляція може виконуватися і в збуднику. Структурні схеми варіантів побудови ба-гатокаскадних РПП ми бачимо на рисунку 5 та 6.
Рис.5.
На рис.5. зображена структурна схема багатокаскадного РПП. Збудник передавача формує ФМ або ЧМ сигнал на НВЧ і включає в себе: кварцовий генератор, множник частоти, електронний перемикач, перетворювач частоти та формувальник ЧМ або ФМ сигналу.
Рис. 6.
Звичайно кварцовий генератор побудований на транзисторі та має декілька каскадів підсилення. Множник частоти також складається з декількох каскадів та будується на варикапах (варакторах). Між каскадами помноження включають транзисторні підсилювачі та фільтри. Перетворювач частоти може бути виконаний на напівпровідникових діодах, пролітних клістронах або ЛБХ. Формувач ЧМ/ФМ сигналів працює на проміжній частоті.
Якщо в якості перетворювача частоти використовується пролітний клістрон або ЛБХ, то ФМ/ЧМ сигнал після підсилення може бути поданий на перший анод клістрона або ЛБХ. В результаті амплітудної модуляції на виході клістрона або ЛБХ буде мати місце фазоманіпульований або частотно-модульований сигнал на НВЧ. Якщо в якості перетворювача частоти використовується пролітний клістрон, то відпадає потреба у фільтрі на виході перетворювача. Роль фільтра виконує резонатори клістрону, настроєні на відповідну частоту НВЧ коливань.
4.Вплив числа каскадів та їх параметрів на основні характеристики РПП
Багатокаскадні РПП сучасних РЛС представляють собою складні комплекси радіоелектронної апаратури, які складаються з елементів автоматики та цифрової обчислювальної техніки. Для зменшення спотворень, які зявляються завдяки високочастотним каскадам, підсилювальний тракт намагаються виконати таким чином, щоб забезпечити отримання рівномірної амплітудно-частотної характеристики в межах спектра частот сигналу, що підсилюється. З цією метою зменшують число каскадів в підсилювальному тракті шляхом використання потужного збудника або підсилювача з великим коефіцієнтом підсилення (клістронів та ЛБХ). Але ж пристрої, які мають великий коефіцієнт підсилення, мають відносно низький коефіцієнт корисної дії (ККД). Навпаки пристрої з великим ККД (амплітрони, ВУМ) мають малий коефіцієнт підсилення. Раціональним розміщення різних пристроїв в підсилюючому каскаді можна отримати великий коефіцієнт підсилення і високий ККД. Крім генераторних пристроїв, підсилюючий тракт складається з розвязуючі пристрої (феритові вентилі), мостові схеми та інші елементи.
Рис. 7.
На рисунку 7. зазначено:
рN - вихідна потужність;
рON - потужність що підводиться;
КN - коефіцієнт підсилення;
?N - ККД N го каскаду;
dN - затухання в розвязувальному пристрої.
Як ми бачимо, в усіх випадках бажано мати якнайменшу кількість каскадів тракту N при завданій потужності збудника Рвх вихідній потужності Рвих та найбільший ККД.
ККД підсилюючого тракту може бути знайдено, як відношення вихідної потужності Рвих до суми потужностей р0i, які підводяться від джерела живлення до каскадів підсилення:
Потужності, які підводяться до каскадів підсилення, повинні рахуватися з урахуванням потужностей, що тратяться в елементах схеми імпульсних модуляторів, колах накалу, фокусуючих системах, пускорегулюючій апаратурі і т.д. Оскільки:
то, перетворюючи співвідношення (1), можна отримати