Приемник радиолокационной станции обнаружения
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
астоты, обеспечивает основное усиление приемника;
Д - детектор радиоимпульса, выделяет огибающую импульсов;
Пер. - передатчик;
ДМ - делитель мощности, выделяет опорный сигнал для работы АПЧ;
См. АПЧ - смеситель АПЧ;
Г - гетеродин;
Ус. АПЧ - усилитель АПЧ;
ЧД - частотный дискриминатор, выделяет напряжение, управляющее частотой гетеродина;
преселектор селекция детектор радиоимпульс
1. Предварительный раiет полосы пропускания
Полосу пропускания высокочастотного тракта супергетеродинного приемника без системы АПЧ можно определить [9, стр. 39] по формуле
,
где - ширина спектра принимаемого сигнала, составляющие которого, с
учётом допустимых искажений, не должны выходить за пределы полосы пропускания приёмника; для приемника РЛС обнаружения, исходя из требований максимальной чувствительности полосу пропускания приемника выбирают оптимальной с точки зрения отношения сигнала к шуму. При этом с достаточной для практики точностью при любых формах радиоимпульса и резонансной характеристики радиоприемника можно полагать [9, стр. 129]
,
где t - длительность принимаемого радиоимпульса. Согласно техническому заданию , тогда
;
- изменение несущей частоты сигнала за iёт доплеровского эффекта. Так как данный приемник - приемник наземной РЛС, можно iитать ; - величина, на которую необходимо расширять полосу пропускания для учёта нестабильности частот передатчика и гетеродина приемника. Она равна
,
где - относительная нестабильность несущей частоты сигнала ; - относительная нестабильность частоты гетеродина приемника . Согласно таблице 2.1 [9, стр. 41] будем iитать, что .
- диапазон изменения температуры окружающей среды. Для приемника, находящегося в полевых условиях, будем iитать изменение температуры от до . Тогда . Частоты сигнала и гетеродина для раiета нестабильности примем одинаковыми: .
Тогда
,
а полоса приемника
.
Подiитаем коэффициент расширения полосы пропускания:
Как известно [6], от полосы пропускания зависят шумы приемника и минимально допустимый коэффициент шума. Для его увеличения, а следовательно, для достижения заданной чувствительности применим систему АПЧ с коэффициентом автоподстройки . Тогда полоса пропускания приемника определится из соотношения
2. Предварительный выбор типа первых каскадов для обеспечения заданной чувствительности
Реальная чувствительность приемника определяется, с одной стороны, необходимым отношением сигнал/шум на входе детектора (), а с другой стороны, уровнями внешних и внутренних помех [9, стр. 42]. В техническом задании приведено отношение сигнал/шум на выходе приемника (). Величины отношений сигнал/шум на входе и выходе детектора связаны определенными соотношениями, определяющимися характером принимаемого сигнала и типом применяемого в приемнике детектора. В случае АИМ сигнала эта зависимость имеет вид [9, стр. 112]
,
где - эффективная полоса пропускания низкочастотного тракта приемника, - эффективная полоса пропускания высокочастотного тракта. Выразим отношение сигнал/шум на выходе в разах по мощности: . Тогда
.
В дециметровом диапазоне чувствительность удобно задавать в единицах мощности, а приемную антенну характеризовать эффективной шумовой температурой . Поэтому в данном случае при обеспечении согласования на выходе антенны и входе приемника для допустимого коэффициента шума приемника будет справедливо следующее соотношение:
,
где - коэффициент передачи мощности фидера, соединяющего антенну со входом приемника; - чувствительность приемника; - постоянная Больцмана; - стандартная температура приемника.
Чем больше , тем лучшую чувствительность можно обеспечить. Потери в фидерах прямо пропорциональны его длине, значит необходимо сокращать длину волновода. Потери в фидерах принято оценивать величиной затухания в децибелах на единицу длины. Выберем коаксиальный кабель РК-103 с затуханием на частоте 660 МГц 0,136 дБ/м и характеристическим сопротивлением 50 Ом. Длину кабеля примем равной 2м, тогда общее затухание в кабеле . С учетом затуханий в соединениях кабеля с антенной и кабеля со входом приемника (по 0,01 дБ) получим: . Коэффициент передачи кабеля определяется выражением
Шумовую температуру антенны РЛС, находящейся в полевых условиях, примем равной 300 К, тогда
Таким образом, приемник должен обладать коэффициентом шума меньше полученного.
. Выбор избирательных систем преселектора
Полоса пропускания преселектора определяется избирательными системами входной цепи и каскадов усилителя высокой частоты. Минимальную полосу пропускания преселектора можно вычислить по формуле [9, стр. 55]
,
где - минимально осуществимое эквивалентное затухание контуров преселектора; эквивалентное затухание контуров преселектора в первом приближении можно вычислить по формуле , где - собственное затухание контуров. По таблице 2.4 [9, стр.55-56] : , , тогда ; - функция, определяющаяся схемой и количеством избирательных систем преселектора, согласно таблице 2.7 [9, стр. 61] , тогда
Как видно, полоса пропускания преселектора гораздо шире необходимой полосы пр