Приемник радиолокационной станции обнаружения
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
аметров фильтра воспользуемся методикой, изложенной в [2].
Выберем параметры полоскового волновода следующим образом: высота подложки волновода ; отношение толщины проводника к высоте подложки ; относительная диэлектрическая проницаемость ; угол диэлектрических потерь .
1)Определим необходимое число резонаторов:
.
2)Находим значения элементов (таблица 3.4, [2]) для относительной полосы прототипа
:
; .
3)Определяем величину переходных затуханий (дБ) связанных звеньев:
; ;
По данным электрического раiета определяем конструктивные размеры элементов фильтра, используя таблицу 3.5, графики рис. 3.6, 3.10 и формулы (3.12), (3.13) [2]: для нахождении ширины проводника и зазора между соседними проводниками воспользуемся таблицей 3.5; характеристическое сопротивление отрезка из рис. 3.6; диэлектрическую проницаемость из рис. 3.10; концевую емкость по формуле ; длину резонатора по формуле . Результаты приведены в таблице 1.
СiСi0,915168,5602,5630,410,441,8325,9495,1635,12654,5655
4)Ширина оконечных 50-омных полосок находится по графику рис:
; .
Как видно из таблицы 1, полученные отрезки полосковых линий при относительно малой ширине достаточно длинные. Поэтому при конструктивном исполнении этого фильтра целесообразно их изогнуть. Согласно рекомендациям, изложенным в [11, стр. 152], выбираем уголковый срез с глубиной среза . Тогда ; . Геометрия токонесущего проводника показана на рис. 4.
При чебышевской аппроксимации АЧХ фильтра получим:
.
Согласно данной зависимости затухание на частоте зеркального канала (720 МГц) составляет: , что удовлетворяет требованиям технического задания.
8. Усилитель Радиочастоты
Функциями УРЧ являются [9]:
усиление полезного сигнала;
снижение коэффициента шума приемника, что обеспечивает повышение реальной чувствительности приемника;
обеспечение линейности усиления и ослабления нелинейных явлений в приемнике, возникающих в условиях одновременного приема сигнала и сигнальных помех.
В качестве УРЧ и смесителя выберем микросхему К174ПС4. Эта микросхема представляет собой двойной балансный смеситель. Эта микросхема предназначена для использования в качестве смесителя частоты в диапазоне частот до 1000 МГц, модулятора, усилителя в блоках селекторов каналов телевизоров дециметрового диапазона. Содержит 17 интегральных элементов.
Микросхема К174ПС4:
Электрические параметры:
Номинальное напряжение питания В+10%;
Ток потребления при напряжении 6.6 В мА;
Коэффициент шума на частоте 1000 МГцдБ;
Предельно допустимые режимы эксплуатации:
Напряжение питания.4тАж6.6 В;
в предельном режиметАж9 В;
Максимальное напряжение сигнала
на выходах 7, 8, 11, 13 мВ;
Максимальная частота входного сигнала0 МГц;
Максимальная частота опорного сигнала0 МГц;
Максимальное сопротивление нагрузки >= 50 Ом;
в предельном режиме Ом.
9. Гетеродин
Гетеродин приемника формирует вспомогательное гармоническое напряжение, необходимое для преобразователя частоты. Основными требованиями, предъявляемыми к гетеродину, являются [11, стр. 349]:
обеспечение необходимого значения рабочей частоты;
стабильность частоты генерируемых колебаний;
обеспечение необходимой амплитуды выходного напряжения и ее постоянство;
минимальный уровень гармоник выходного напряжения.
Широко распространены схемы гетеродинов с кварцевой стабилизацией частоты. Их достоинством является возможность получения стабильных колебаний при относительной простоте.
В дециметровом диапазоне в качестве гетеродина используют автогенераторы с кварцевой стабилизацией частоты с последующим умножением частоты. В последнее время для умножения частоты широко используются полупроводниковые диоды (варикапы), емкость которых нелинейно зависит от обратного напряжения. Поскольку емкость является нелинейной функцией напряжения, ток будет содержать большое число гармоник, которые могут быть выделены фильтрами.
На рис. 9. приведена схема гетеродина с умножением частоты.
Автогенератор с кварцевой стабилизацией выполнен на транзисторе VT1, в качестве которого можно взять транзистор КТ-316БМ, граничная частота которого составляет 800 МГц [13]. Гетеродин обеспечивает стабильные колебания на частоте 110 МГц. Ручная подстройка частоты гетеродина может осуществляться подстроечным конденсатором С4, подстройка системой АПЧ - варикапом VD1. На рабочую частоту автогенератора настроен контур L3C7. Умножение частоты происходит на варикапе VD2, исходное смещение на котором устанавливается переменным резистором R5. Рабочая частота гетеродина (, то есть 6-я гармоника колебаний автогенератора) выделяется в полосковом резонаторе l1, который представляет собой четвертьволновый короткозамкнутый отрезок. Напряжение на смеситель подается через петлю связи LСВ.
10. Выбор фильтра сосредоточенной селекции
Вместо многозвенных LC-фильтров в схемах УПЧ с сосредоточенной селекцией с успехом можно применить пьезоэлектрические, электромеханические и пьезомеханические фильтры [11, стр. 293]. Указанные фильтры, имея малые габариты и массу, обладают близкой к идеальной кривой избирательности.
К недостатком пьезоэлектрических фильтров можно отнести их узкополосность, поэтому при выборе ФСС для