загрузка...
загрузка...
На головну

Приймальні системи РЛС.

  1. B.3. Системи економетричних рівнянь
  2. D.3. Системи економетричних рівнянь
  3. I. Суб'єктивні методи дослідження ендокринної системи.
  4. I.Суб'ектівние методи дослідження кровотворної системи.
  5. II. Об'єктивні методи дослідження ендокринної системи. Особливості загального огляду.
  6. II. Перевірка і усунення затираний рухомий системи РМ.
  7. III. Об'єктивні методи дослідження ендокринної системи.

література:

1. Дружинін В.В. Довідник по основам радіолокаційної техніки. Стор. 344-352, 353-367, 368-375.

2. Карпекін В.Є. Радіолокаційна станція виявлення повітряних об'єктів. Стор. 30-47.

3. Карпекін В.Є., Рябцев І.Ф., Тюнін Н.Г., Хміль М.М. Перевірка коефіцієнта шуму прийомних систем. Стор. 3-26.

питання:

1. Технічні характеристики приймальних пристроїв РЛС.

2. Структурна схема приймального пристрою РЛС.

1. Технічні характеристики приймальних пристроїв РЛС.

Приймальна система радіолокаційної станції виявлення вирішує такі основні завдання:

- Виділення сигналів, відбитих від повітряних об'єктів, з безлічі інших сигналів (частотна селекція);

- Посилення відбитих сигналів і їх перетворення за частотою;

- Детектування високочастотних сигналів і перетворення їх до виду, зручного для відображення на екрані індикаторного пристрою;

- Обробка сигналів з метою придушення перешкод.

Якість виконання приймальні системою даних завдань визначається її характеристиками.

До основних з них належать такі:

- Чутливість приймача;

- Коефіцієнт шуму;

- Динамічний діапазон;

- коефіціент посилення;

- смуга пропуску;

- Діапазон робочих частот;

- Стійкість.

чутливість приймача характеризує його здатність виконувати свої функції при слабких вхідних сигналах. Вона оцінюється мінімальною величиною сигналу на вході приймача, яка необхідна для отримання достатньої потужності на його виході при заданому перевищенні над власними шумами приймача. Кількісно визначається величинами граничної і реальної чутливості.

граничною чутливістю приймача P'пp.minназивають таку мінімальну потужність сигналу на вході приймача, яка забезпечує на виході його лінійної частини (вході детектора) відношення по потужності сигналу до шуму, що дорівнює одиниці.

реальноючутливістю приймача Pпp.min називають таку потужність сигналу на його вході, яка забезпечує на виході лінійної частини приймача ставлення сигнал / шум, рівне коефіцієнту розрізнення q.

Реальна і гранична чутливість пов'язані залежністю:

Pпp.min = P'пp.min* Q.

коефіцієнт розрізнення чисельно дорівнює мінімально допустимому відношенню сигнал / шум на виході лінійної частини приймача, при якому сигнал на виході приймача може бути впевнено виявлено.

Чутливість приймача тим вище, чим менше величина Pпp.min. У сучасних приймачах РЛС Pпp.min = 10-13 - 10-14 Пн.

Чутливість приймача РЛС обмежується його власними шумами. Вони виникають в антенно-волноводном тракті, опорах, електронних лампах і напівпровідникових приладах.

Причинами шумів є безладне тепловий рух електронів і провідниках, нерівномірне випромінювання електронів катодом в електронних лампах і т.д. Зі збільшенням температури рівень власних шумів зростає. Інтенсивність шумів дуже мала. Однак проходячи через приймач з великим посиленням, вони створюють на його виході напруга, здатне привести в дію термінал. На екрані індикатора вони спостерігаються у вигляді шумовий доріжки.

Кількісна оцінка шумів лінійної частини приймача здійснюється за допомогою коефіцієнта шуму. Коефіцієнтом шуму приймача N називають величину, що показує, у скільки разів відношення сигнал / шум на вході приймача більше відносини сигнал / шум на виході його лінійної частини, тобто

Для ідеального приймача, у яку власні шуми відсутні, коефіцієнт шуму поранений одиниці. Реальні приймачі мають коефіцієнт шуму від 2 до 10. Виконання вимоги високої чутливості приймача досягається застосуванням малошумлячих підсилювачів високої частоти і всебічною зниженням втрат в антенно-волноводном тракті.

Поряд з високою чутливістю приймач повинен мати великий динамічний діапазон. Це пов'язано з наявністю на його вході перешкод і великий розкид амплітуд корисних сигналів. Динамічним діапазоном приймача називається величина найбільшого перепаду вхідних сигналів, в межах якого він ще забезпечує нормальну роботу. Кількісно динамічний діапазон оцінюється відношенням максимального вхідного сигналу, обробка якого приймачем проводиться ще з допустимими спотвореннями, до чутливості приймача, вираженому в децибелах:

Д = 10 lg (Рпр.max / Р пр.min)

Динамічний діапазон приймальних систем сучасних РЛС повинен бути не менше 70 - 80 Дб. Його розширення досягається за рахунок підвищення чутливості приймача, застосування схем регулювання посилення і використання спеціальних підсилюючих приладів.

Підсилювальні властивості приймача характеризуються коефіцієнтом посилення. Розрізняють коефіцієнт посилення за проектною потужністю Кр і коефіцієнт посилення по напрузі КU.

Коефіцієнт посилення по потужності - Це відношення потужності сигналу на виході приймача Рвих. до потужності на його вході Рвх.:

Кр= Рвих/ Рвх

Коефіцієнт посилення по напрузі визначається аналогічно:

КU= Uвих/ Uвх

Коефіцієнт посилення визначається у відносних одиницях або децибелах, причому

Кдб= 20 lg К

КРДБ= 10 lg Кр

У сучасних приймачах загальне посилення може досягати

Кр = (0,1-10) * 1013 або відповідно Кр = 120 - 140 д6.

Залежність модуля коефіцієнта підсилення від частоти називають амплітудно-частотної характеристикою(Ріс.3.70).

Мал. 3.70. Амплітудно-частотна характеристика приймача.

Амплітудно-частотна характеристика приймача визначає його частотну вибірковість, тобто здатність виділяти корисний сигнал з сукупності коливань з різними частотами. Кількісно частотна вибірковість приймача характеризується його пропускною здатністю Df. Смуга пропуску визначається як різниця частот f2 и f1, для яких К зменшується в  , а Кр - В два рази від свого максимального значення. Вибірковість приймача тим вище, чим ближче форма його амплітудно-частотної характеристики до П-образної.

Гранична чутливість, смуга пропускання і коефіцієнт шуму пов'язані залежністю:

Р 'пр.min = до * То* N *Df,

де: Р 'пр.min - В Вт,

к - Постійна Больцмана,

То = 300 ° К, до * То = 4 * 10-21 Вт / с,

Df - Смуга пропускання (Мгц),

N - Коефіцієнт шуму.

Діапазон робочих частот визначається значенням крайніх частот, оброблюваних приймачем. Він визначається наступними вимогами:

- Приймач повинен допускати настроювання на будь-яку частоту діапазону;

- Характеристики приймача в цьому діапазоні повинні змінюватися в заданих межах.

Найчастіше діапазон робочих частот називають по довжині хвиль, оброблюваних приймачем. У діапазоні СВЧ, наприклад, розрізняють приймачі сантиметрового, дециметрового і метрового діапазонів.

перешкодостійкістюприймача називають його здатність забезпечувати достовірне виділення корисного сигналу при дії різного роду перешкод.

висновок:Якість виконання приймальні системою завдань у складі РЛС визначається її технічними характеристиками, основними з яких є: чутливість, коефіцієнт шуму, динамічний діапазон, коефіцієнт посилення, смуга пропускання, діапазон робочих частот, стійкість перед перешкодами.

2. Структурна схема приймального пристрою РЛС.

Приймальна система радіолокаційної станції виявлення повітряних об'єктів виконується, як правило, за схемою супергетеродинного приймача з однократним перетворенням частоти. Структурна схема супергетеродинного приймача приведена на малюнку 3.71.

Мал. 3.71. Структурна схема супергетеродинного приймача.

Слабкий сигнал електромагнітної енергії, прийнятий антенно-хвилеводної системою, надходить на вхід підсилювача високої частоти (УВЧ). Далі посилений по потужності сигнал подається на високочастотний фільтр.

Високочастотний фільтр являє собою коливальний контур з розподіленими ємністю і індуктивністю. Його резонансна частота відповідає частоті сигналу. Фільтр призначений для частотної селекції корисних сигналів, а також для придушення перешкод по дзеркальному каналу.

Основне посилення в супергетеродинному приймачі здійснюється не на частоті сигналу, а на проміжній частоті, нижчою в порівнянні з прийнятої (в сотні разів). Перенесення радіолокаційної інформації на проміжну частоту здійснює перетворювач частоти. Він складається з змішувача, малопотужного генератора незатухаючих коливань (стабільного гетеродина) і фільтра проміжної частоти (вхідний фільтр підсилювача проміжної частоти).

Частота коливань стабільного гетеродина fcг відрізняється від несучої частоти сигналу fc на величину проміжної частоти fпч, Тобто fпч = fcг - fc або fпч = fc - fcг.

На змішувач одночасно впливають два напруги: напруга перетворюється сигналу на високій частоті fc і напруга стабільного гетеродина, змінюється за гармонійним законом з частотою fcг.

Для того щоб отримати коливання, що має ту ж форму, що й чинить сигнал, необхідно виділити коливання тільки однієї комбінаційної частоти. На вхідному фільтрі підсилювача проміжної частоти (ППЧ) виділяють сигнал різницевої частоти fпч = fcг - fc або fпч = fc - fcг.

ППЧ забезпечує основне посилення і визначає смугу пропускання приймача.

У супергетеродинному приймачі при налаштуванні на іншу частоту одночасно змінюється настройка високочастотного фільтра і стабільного гетеродина таким чином, що проміжна частота залишається незмінною. Це дозволяє мати в приймачі багатокаскадний підсилювач проміжної частоти з постійною настройкою.

Детектор перетворює модулированное високочастотне коливання в напругу, відповідне модулюючій сигналу передавальної системи. Наприклад, при впливі на його вхід радиоимпульса проміжної частоти на виході детектора формується відеоімпульс.

Після детектора сигнал додатково посилюється підсилювачем низької частоти (відеопідсилювачів) до величини, необхідної для нормальної роботи індикаторного пристрою.

Конструктивно разом з підсилювачем низької частоти (УНЧ) виконуються і схеми захисту РЛС від перешкод.

Особливий інтерес представляють детектори. У детекторі здійснюється виділення повідомлення з сигналу і усунення несе високочастотного коливання, що є переносником повідомлення. Відповідно до виду модуляції розрізняють детектування сигналів, модульованих по амплітуді, фазі або частоті. Ці функції виконують відповідно амплітудні, фазові і частотні детектори.

Спектр вихідного коливання детектора лежить в області низьких частот (частот модуляції), а спектр вхідного - в області високих частот (центральної частоти сигналу). Така трансформація спектра можлива тільки в пристроях, що мають нелінійні або параметричні елементи. Роль таких елементів в сучасних детекторах виконують зазвичай напівпровідникові діоди, рідше транзистори - біполярні і польові. Виділення області частот модуляції і усунення високочастотних складових спектра здійснюєтьсяфільтрами нижніх частот (RС - або RLC - фільтрами).

Основним видом детектора є амплітудний детектор. Він має самостійне значення як детектор АМ-сигналів і, крім того, входить до складу фазових і частотних детекторів.



Попередня   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   Наступна

Хвилеводно щілинна антена. | Г) розподіл магнітного поля. | А) поперечні щілини в хвилеводі; б, в) поздовжні щілини в хвилеводі. | Сканирующая антенна решітка з фазовим скануванням. | Вступ. | Технічні характеристики передавальних пристроїв. | Структурна схема передавального пристрою РЛС. | А) структурна схема; б) епюри, що пояснюють принцип роботи передавача. | модулятор | А) принципова схема; б) епюри, що характеризують роботу модулятора |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати