Реферат: Радиолокационный приемник сантиметрового диапазона

Приёмник прямого детектирования характерен отсутствием усиления колебаний радиочастоты до детектора. Его отличает низкая чувствитель­ность и избирательность.

Приёмник прямого усиления содержит УРЧ. ВЦ и УРЧ настроены на частоту принимаемого сигнала, на которой и осуществляется усиление. Т.к. используется многокаскадный УРЧ, то это обуславливает снижение его устойчивости и общей избирательности приёмника, затрудняет техни­ческую реализацию перестройки по частоте.

Трудности. связанные с многокаскадностью УРЧ, позволяет устранить, в принципе, использование регенеративных и сверхрегенеративных усилите­лей, обеспечивающих большее усиление на каскад. Однако такие усилители обладают повышенными искажениями, относительно низкой устойчивостью по отношению к дестабилизирующим факторам, повышенной вероятностью пара­зитного излучения. По этой причине они применяются редко, и находят применение, в частности, в портативных приёмниках СВЧ. При любых типах используемых УРЧ пол­ностью преодолеть присущие схеме прямого усиления недостатки не удаёт­ся, поэтому в настоящее время такие РПрУ с фиксированной настройкой применяются практически лишь в микроволновом и оптическом диапазонах, что не соответствует характеристикам проектируемого РПрУ, т.к. он рассчитан на работу в сантиметровом диапазоне.

Существенное улучшение всех показателей РПрУ достигается на основе принципа преобразования частоты принимаемого сигнала - переноса его в частотную область, где он может быть обработан с наибольшей эффективностью. Самое широкое распространение во всех радиодиапазонах получила построенная на этом принципе схема супергетеродинного приемника. Эта схема в настоящее время наиболее совершенна.

Приемники супергетеродинного типа позволяют успешно решать задачи получения требуемой фильтрации принимаемого сигнала, обеспечение заданного усиления, решение проблемы селективности, простоты перестройки, которая обеспечивается с помощью простых колебательных систем преселектора.

Относительная широкополосность приемников импульсных сигналов позволяет, как правило, строить такие приемники с однократным преобразованием частоты.

Из выше сказанного можно сделать вывод, что построение проектируемого РПрУ целесообразно выполнять по супергетеродинной схеме, наилучшим образом удовлетворяющей заданным техническим требованиям.

Амплитуда сигналов, поступающих на вход радиолокационного РПрУ, изменяется в широких пределах, т.к. мощность отраженных от цели сигналов обратно пропорциональна четвертой степени расстояния до цели (которое может меняться) и, кроме того, зависит от типа цели и её эффективной поверхности рассеивания. Работа РЛС в реальных условиях сопровождается действием разного рода активных и пассивных нестационарных помех естественного и искусственного происхождения, уровень мощности которых зачастую значительно (на 20..60 дБ) превышает уровень полезного сигнала, а параметры априорно неизвестны. Воздействие помех еще больше расширяет диапазон изменения сигналов, поступающих в антенну РЛС.

Пределы изменения амплитуд напряжения сигнала от U_Смин до U_Смакс характеризуются динамическим диапазоном сигналов D_С = U_Смин /U_Смакс , который может быть выражен в децибеллах: D_С [дБ] = 20lg(U_Смин /U_Смакс ). Для радиолокационных сигналов D_С @ (50...120) дБ [9], однако для РЛС конкретного назначения обычно принимают D_С @ (50..90) дБ, т.к. известны типы целей и пределы изменения дальности.

Структурная схема моноимпульсной РЛС сопровождения

4. Расчёт и определение параметров структурной схемы Р ПРУ

4.1. Определение эквивалентных параметров антенны

Проектируемый радиолокационный приемник имеет настроенную антенну, т.е. её сопротивление чисто активно и равно сопротивлению фидера:

Z_А = R_А = R_ф = 75 Ом

Относительная шумовая температура антенны:

t_a =T_A /T₀ ,

где T₀ - стандартная температура приёмника Т₀ =290 ⁰ К ;

Т_А - абсолютная шумовая температура антенны.

По графику зависимости шумовой температуры идеальных приемных антенн от частоты (рис 1.4 [ 3 ]) находим: Т_А =140 ⁰ К.

t_a =140 / 290=0,48

4.2. Расчет полосы пропускания линейного тракта РПрУ

Для импульсных сигналов полоса пропускания приемника выбирается исходя из получения максимального отношения сигнал/шум на выходе радиотракта. Такая полоса называется оптимальной и определяется как:

П_с = (0,8..1,4)/t_уст @ 1/0,2 мкс=5 МГц

Ширина полосы пропускания линейного тракта П складывается из ширины спектра принимаемого сигнала П_с , доплеровского смещения частоты сигнала f_д и запаса полосы, требуемого для учета нестабильностей и неточностей настроек приемника П_нс :

П=П_с +2Df_д +П_нс

Доплеровское смещение:

Df_д = 2f_с V_ц /с = 2×1,3×10⁹ ×400/3×10⁸ =3,5кГц,

где V_ц - скорость цели относительно антенны РЛС;

с - скорость света в вакууме.

Запас полосы для учёта нестабильностей:

,