Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Разработка функциональной схемы аналогового УПОС ОВНЦ с обоснованием элементов схемы





4.1. Разработка функциональной схемы аналогового УПОС РЛС и расчёт требований к коэффициентам шума и усиления основных функциональных узлов УПОС

Рис. 4.1 Структурная схема аналоговаго УПОС.

 

Исходные данные для расчета РПУ должны быть получены в результате эскизного проектирования РЛС. Такими данными являются:

fн – рабочая частота;

tи – длительность импульса;

tу – время установления фронта импульса;

Fи – частота повторения импульсов;

Рпр – предельная чувствительность приемника;

Ри – импульсная мощность передатчика;

g - коэффициент различимости (отношения сигнал/шум на выходе линейного тракта приемника);

Uвых – требуемое значение на выходе приемника;

Расчет целесообразно начинать с выбора необходимой ширины полосы пропускания РЛП. В большинстве современных приемников РЛС применяется схема автоматической подстройки частоты (АПЧ). Ширина полосы пропускания со схемой АПЧ.

(3.1)

 

 

где: 2Δ fc – ширина спектра принимаемого сигнала, зависимая от назначения РЛС. Для РЛС обнаружения воздушных и надводных целей (ОВНЦ):

Δ fд – доплеровское смещение частоты при работе с движущимися объектами;

Δ fзап – запас частоты по ширине полосы пропускания, определяется нестабильностью частот передатчика, гетеродина приемника и настроек;

КАПЧ – коэффициент АПЧ, выбирается в пределах 30÷35.

Значение ширины спектра принимаемого сигнала для РЛС ОВНЦ:

fc =1/ tи = 1/0,3мкс = 3,3 МГц.

Значение доплеровского смещения частоты Δfд =56 кГц.

МГц.

Допустимый коэффициент шума РЛП определяется выражением:

, (3.2)

где Крф = 0,92 – коэффициент передачи мощности волновода. Для предварительного расчета РЛП можно выбрать 0,92÷0,98.

k = 1,39· 10-23 Дж/град – постоянная Больцмана;

Т 0 = 293 0К – номинальная температура окружающего воздуха;

fш = 1,1 · 2Δf = 2,2 · 10-6 - ширина полосы шумов на входе приемника;

gвх = 2,5- различимости сигналов на входе приемника. Для предварительного расчета можно принять gвх = g;

tА = Т А/ Т 0 = 288/293 К – относительная шумовая температура антенны РЛС, выбирается для заданной частоты сигнала из рисунка.

Выбираем тип структурной схемы РЛП.

В качестве УСВЧ выбираем малошумящий усилитель (МШУ) с УВЧ на двухконтурном параметрическом усилителе (ДПУ).

Расчет коэффициента шума приемника.

Nпр = Тпр / Т 0 +1 (3.3)

Nпр =1000/293+1=4,4

Расчет мощности радиосигнала в антенне

, (3.4)

.

 

Допустимое значение коэффициента шума УПЧ.

, (3.5)

где t c = Nпч Кпч =0,24 0,5=0,36, тогда:

.

Значение напряжения на входе УПЧ равно действующему значению напряжению преобразователя частоты

, (3.6)

где: n-число усилительных каскадов.

мкВ

Коэффициент усиления по напряжению УПЧ

, (3.7)

.

Коэффициент усиления по напряжению ВУ

, (3.8)

Пересчет полученных значений коэффициентов усиления (передачи) в значениях коэффициентов усиления (передачи), выраженные в децибелах.

Для коэффициентов усиления по напряжению.

дБ, (3.9)

дБ

для коэффициентов усиления по мощности

дБ (310)

дБ

 

4.2. Расчёт и разработка функциональных схем основных элементов УПОС РЛС

4.2.1. Расчёт схемы автоматической подстройки частоты

Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) должна обеспечить требуемое постоянство значений промежуточной частоты на выходе преобразователя частоты радиолокационного приемника (РЛП) при воздействии дестабилизирующих факторов

Задача АПЧ сводится к подстройки частоты гетеродина для точного соответствия промежуточной частоты частоте настройки тракта промежуточной частоты РЛП.

Система АПЧ состоит из измерительного элемента (ИЭ, фильтра нижних частот (ФНЧ) и регулятора частоты (РЧ). В зависимости от вида ИЭ различают частотные (ЧАПЧ) и фазовые (ФАПЧ) системы АПЧ. В системах ЧАПЧ в качестве ИЭ применяется частотный детектор (дискриминатор), который оценивает отклонение частоты напряжения на входе схемы АПЧ от эталонного значения.

В системах ФАПЧ в качестве ИЭ применяются фазовый детектор; оценивающий фазы напряжения на входе схемы АПЧ от фазы эталонного (опорного) напряжения ФНЧ в схеме АПЧ не пропускает быстрых(полезных) изменений Ерег,а пропускает лишь медленные изменения Ерег, связанные с уходом частоты гетеродина

Исходные данные для расчета схемы АПЧ:

1. - полоса пропускания ЧД

2.

3. - допустимое значение параметра связи

4. - эквивалентное сопротивление контуров

5. - входное сопротивление ЧД

6. - крутизна характеристики ЧД

7. - требуемое значение на входе ЧД

8. - максимальная амплитуда импульсов на входе видео усилителя

9. - сопротивление нагрузки усилителя

Основные параметры схемы АПЧ:

1. - переходная частота ЧХ

2. - разнос частот максимумов ЧХ дискримин относительно промежуточной частоты

3. - ширина полосы пропускания максимальной ЧХ дискриминатора

4. - максимальное напряжение на выходе схемы управления

5.

 

1. Рассчитаем полосу пропускания ЧД

(3.11)

2. Рассчитаем требуемый диапазон перестройки частоты гетеродина

(3.12)

3. Выберем клистрон. Определим крутизну управления

4. Рассчитаем коэффициента связи между контурами дискриминатора

(3.15)

5. Допустимое значение параметра связи

(3.14)

6. Рассчитаем параметры КК С3,L2,R3

(3.15)

(3.16)

7. Рассчитаем диодные детекторы

(3.17)

(3.18)

(3.19)

8.Рассчитаем величину сопротивлений

(3.20)

9. Крутизна характеристики ЧД

(3.21)

10. Максимальная амплитуда на входе видео усилителя

(3.21)

(3.22)

11. Соотношение емкостей конденсаторов пиковых детекторов

(3.22)

(3.23)

12. Катодное сопротивление определяется по формуле:

(3.24)

4.2.2. Расчёт схемы автоматической регулировки усиления

Автоматическая регулировка уси­ления предназначена для поддержания уровня выходного сигнала приемного устройства или усилителя вблизи некоторого номинального значения при изменении уровня входного сигнала. Автоматическое выполнение этой функции необходимо потому, что изменения уровня входного сигнала могут происходить хаотически и достаточно быстро. Ручная регулировка усиления используется лишь для установки уровня выходного сигнала, ко­торый должен поддерживаться системой АРУ.

Имеется много причин, из-за которых уровень входного сигнала непрерывно изменяется: изменение расстояния между источником излучения и приемным устройством; изменение условий распространения радиоволн; интерференция радиоволн, пришедших в точку приема по разным путям; перестройка приемника с одной станции на другую; изменение взаимонаправленности приемной и передающей антенн и т. д. В радиолокации к этим причинам добавляются флуктуации эффективной отражающей поверхности цели, смена целей с различными эффективными поверхностями, случайные изменения поляризации принимаемых радиоволн и т. д.

В последнее время в локационных приемниках получили распространение схемы АРУ по несущей частоте (АРУН). Малошумящие усилители на СВЧ-транзисторах и туннельных или парамет­рических диодах имеют динамический диапазон порядка 20...30 дБ. Схемы АРУН позволяют расширить динамический диапазон МШУ за счет эквива­лентного расширения линейного участка амплитудной характеристики до 60...70 дБ, а также предотвращают энергетическую перегрузку активного прибора МШУ.

Для осуществления аналоговой схемы АРУН в усилительный тракт включают один или два электрически управляемых аттенюатора ЭУА. Управляющее напряжение снимается после детек­тора Д и через фильтр Ф поступает в схему сравнения СС, где сопоставляется с опорным напряжением П0, определяющим уровень срабатывания схемы АРУ с задержкой. Усиленное в усилителе постоянного тока УПТ управляющее напряжение подается в ЭУА. Недостатком схем АРУН является не­которое увеличение коэффициента шума в соответствии с формулой:

 

(3.25)

где L0 — начальные потери в ЭУА; Ш1 — коэффициент шума приемника без ЭУА на входе УВЧ; Ш2— коэффициент шума приемника с ЭУА.

Вариант технической реализации схемы АРУН показан на рис.3.1. Волноводный ЭУА—1 на р-i-n диодах расширяет динамический диапазон усилителя на биполярных транзисторах УБТ на 30 дБ, ЭУА — 2 — еще на 40 дБ, так что в результате динамический диапазон приемника с МШУ на входе расширяется на 70 дБ.


ЭУА-1 ЭУА-2

 

Рис.4.2. Принципиальная схема АРУН приемника

Date: 2016-05-25; view: 1486; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.009 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию