1. Основные характеристики и параметры радиоприёмных устройств (рпу)

Вид материала

Документы

Содержание 12.3. Частотные детекторы с преобразованием ЧМ-сигнала 13. Приемный СВЧ-модуль. Частотная селекция Избирательность по основным каналам

Подобный материал:

• Лекция Внешние устройства компьютера, 309.96kb.
• Проект №3/271 «Параметры семантической характеристики слова в толковом словаре», 40.33kb.
• Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зет (108 час), 49.28kb.
• Программа междисциплинарного экзамена для поступления в магистратуру по направлению, 51.62kb.
• Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника», 384.45kb.
• Назипов Рамиль Хайретдинович Назначение и устройство компьютера урок, 165.22kb.
• Классификация и основные параметры, 145.52kb.
• Типы и характеристики интерфейсов, 204.95kb.
• Термины и терминологические сочетания: основные характеристики, 619.93kb.
• Руководство по эксплуатации лтк10У. 11. 00. 000Рэ ООО "цинус завода гаро", 463.33kb.

Основу этих ЧД составляет этот модулированный контур.


Структурная схема, реализующая ЧД в СВЧ-диапазоне:




МК - модулирующий контур.


12.2. Частотный детектор с фазовым преобразованием

ЧМ-синала.



Основу составляет Ч/П с линейной фазовой фазочастотной характеристикой, это обычная линия задержки.

Ее передаточная функция:

.

; ;

;

;

   .



Таким образом разность фаз (t) между входным напряжением линии задержки пропорциональна закону изменения частотной модуляции.






Вместо ЛЗ можно взять Ч/П, имеющий следующие АЧХ и ФЧХ: (- arctg(;

, где _экв - затухание.  Вместо ЛЗ можно поставить резонансный усилитель.

Этот усилитель можно реализовать на одноактной и балансной схеме.

На практике применяется балансная схема ЧД:



Резонансный усилитель, нагрузка которого два колебательного контура, затем два детектора; в качестве опорного напряжения используется напряжение, выделяющееся на дросселе: , .

Первый каскад должен быть в режиме ограничения амплитуды, чтобы убрать паразитную АМ.

Детекторная характеристика:




;

U = , где K_d - коэффициент передачи АД; К₀ - коэффициент усиления резонансного усилителя на резонансной частоте;  - нормированная детекторная характеристика. Зависит от обобщенной расстройки.

Недостаток ЧД и с амплитудной и с фазовым преобразованием - эта зависимость выходного напряжения от амплитуды входного сигнала.

Для устранения этого используется два способа:

1) Входной каскад ЧД ставят в режим ограничения амплитуды; однако, здесь с ростом частоты во-первых, уменьшается коэффициент усиления и возрастают инерционные свойства такого усилителя;

2) Использование ЧД с внутренним ограничением амплитуды (дробный ЧД); рассмотрим его схему:



здесь диоды включены встречно и входной сигнал снимается со средней точки относительно “земли”.

Здесь С₀ выбирается большой такой, что _зар=С₀(R₁+R₂)>>1 U₁+U₂ const.

Для этой схемы выходное напряжение: U =  при большой С₀ выходное напряжение пропорционально U₁/U₂U  const и мало зависит от амплитуды входного сигнала.

Достоинства: хорошее подавление паразитной АМ.

Недостатки: надо иметь большую С₀; входное сопротивление будет изменяться от колебаний амплитуды ( от U₁ и U₂).


12.3. Частотные детекторы с преобразованием ЧМ-сигнала

в импульсные виды модуляции.

Главная особенность - эти ЧД не содержат колебательных цепей и отсюда следует, что могут быть реализованы средствами современной микроэлектроники.



Принцип построения этих ЧД можно представить с помощью схемы:


Главная особенность - широкополосность.


13. Приемный СВЧ-модуль.

Приемный модуль - конструктивно и функционально законченный блок, предназначенный для усиления и преобразования частоты, фильтрации и обработки сигналов.

Интегральный модуль - многофункциональный модуль, который состоит из нескольких интегральных СВЧ-узлов.

Делятся на приемные, приемно-передающие и передающие.

Приемные модули выполняют следующие задачи:

1) Частотная селекция;

2) Усиление;

3) Преобразование частоты.

Конструктивно модуль располагается ближе к антенны.

Основные характеристики и параметры:

1. Диапазон частот (f_н - f_в);

2. Коэффициент усиления по мощности K_p..

3. Полоса f_прм.



4. Динамический диапазон Д=P_вх^max /P_вх^min , где P_вх^max - максимальная входная мощность, при которой имеем допустимый коэффициент нелинейных искажений, P_вх^min - это чувствительность.

5. Избирательность по основным каналам;

6. Коэффициент шума F_ПРМ.


Специальные характеристики:

1) КСВн по напряжению, как входному так и выходному; величина его определяет согласование антенны с модулем и модуля с нагрузкой. Чем меньше КСВ, тем лучше согласование (КСВн<1,5-2,5).

2) Неидентичность фазовых и частотных характеристик, а также неодинаковость коэффициента усиления и частотная расстрой-ка.

(Эти параметры относятся к многоканальным модулям, т.е. к ФАР. Допустимая неидентичность частотных характеристик: K<2-3 дБ; фазовых: <1^о-5^о.)

3)Время восстановления после воздействия импульсной мощности на выходе, t_в=(1-100)мкс.

4) Время готовности модуля, t_г - зависит от работы вспомогательных устройств.

5) Радиогерметичность - уровень просачиваемой мощности во внешнее пространство - один из основных параметров, который определяет электромагнитную совместимость.


13.1. Принципы построения СВЧ-модулей.

1. Супергетеродинная схема с однократным преобразованием частоты.

2. Приемники прямого усиления

Первая схема - высокая чувствительность, качество приминаемого сигнала. Вторая схема - там, где не важны эти требования, а нужно определить работоспособность какой-либо станции или опознавание.

Для обычных РПУ модули являются неперестраевыми.

Их структурная схема:





Если используется в качестве МШУ параметрический усилитель, то схема модуля имеет вид:

Особенность этих схем: динамический диапазон для всего модуля будет обеспечивать оптимальное энергопотребление, если динамические диапазоны узлов приемника будут оптимально согласованы т.е. для каждого узла приблизительно одинаковая P_вх^max.

Рассмотрим перестраиваемые приемные модули ( в спектроанализаторах, системах встроенного контроля в различных разведывательных приемниках).

Перестройка по частоте в них определяется двумя способами:

1)Электронная с помощью варикапов;

2)Магнитная перестройка, с использованием ЖИГ-резонаторов.

Структурная схема такого модуля:



f₀(МГц)=0.03Н(А/м) - линейная связь между резонансной частотой ЖИГ-резонатора с напряженностью магнитного поля.

Достоинства: широкий диапазон перестройки.

Недостатки: повышенная инертность.


13.2. Функциональные схемы приемно-передающих модулей.

Применяются, например, в доплеровских измерителях скорости, РЛС.




f_д - доплеровский сдвиг частоты.


Наиболее простая схема реализует автодинный приемник.

Особенность такого модуля - в одном узле совмещены гетеродин, генератор и смеситель.

Структура такого модуля:



Недостаток: большой коэффициент шума из-за такого совмещения в одном узле  низкая чувствительность.


Отдельный класс таких модулей - это модули АФАР.

Рассмотрим структурную схему модуля: здесь отсутствует МШУ.