Введение и постановка задачи

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Введение и постановка задачи

Введение

Целью разработки данного проекта является показать соответствие степени подготовленности и объёма знаний студента квалификации радиоинженера. Ниже будет представлена разработка проекта приёмника радиолокационной станции (РЛС) дециметрового диапазона. Объём дипломного проекта не позволяет в полной мере рассмотреть все варианты решения задачи, поэтому будут рассмотрены лишь некоторые из них.

Разрабатываемый приёмник является составной частью радиолокационной системы. Кратко рассмотрим принципы её работы.

Радиолокацией называется обнаружение объектов и определение их пространственных координат и параметров движения с помощью радиотехнических средств и методов. Устройства, предназначенные для этого, называют радиолокационными станциями. Радиолокация бывает:

активная с пассивным ответом;

активная с активным ответом;

пассивная.

Так как активная радиолокационная система предусматривает существование, как приемника, так и передатчика, то различают активную радиолокационную систему совмещенную, когда приёмник и передатчик работают с общей антенной, а также разнесённую, когда приёмник и передатчик разнесены в пространстве и имеют собственные антенны. Разрабатываемый приёмник является частью совмещённой активной РЛС. Радиолокационный приёмник предназначен для усиления отражённых от целей сигналов РЛС и их фильтрации, при которой обеспечивается максимальное различение полезных сигналов и помех. К помехам относятся не только шумы, возникающие в радиолокационном приёмнике, но и сигналы, принимаемые от галактических источников, соседних РЛС и аппаратуры связи и, возможно, от источников преднамеренных помех. Часть собственной излучаемой РЛС энергии, которая рассеивается нежелательными целями (как, например дождь, снег, птицы, насекомые, атмосферные возмущения, дезориентирующие отражатели), можно также классифицировать как энергию помех.

Импульсные РЛС являются наиболее распространённый вид станций. Импульсная РЛС излучает энергию импульсами и принимает эхо-сигналы в промежутках между очередными излучениями. Большое преимущество этих РЛС заключается в том, что ни просачивающаяся энергия передатчика, ни очень сильные отражённые сигналы от расположенных на близких расстояниях местных предметов не поступают на вход приёмника одновременно со слабыми эхо-сигналами от дальних целей.

Требования к приёмнику РЛС

К приёмникам РЛС предъявляются более жёсткие требования, чем к приёмникам другого назначения. Многие РЛС являются частью стратегических комплексов обнаружения объектов. Вероятность достоверного обнаружения объектов в таких системах должна иметь по возможности большое значение.

Вероятность достоверного обнаружения объектов в первую очередь зависит от качества приёма. Под качеством приёма следует понимать такие параметры как:

чувствительность при заданном отношении сигнал/шум на выходе приёмника (на входе устройства обработки сигнала);

избирательность по частоте, благодаря которой возможен оптимальный (квазиоптимальный) приём эхо-сигнала на фоне помех;

устойчивость приёмника к воздействию сильных помех.

Во-вторых, достоверность обнаружения объектов зависит от качества обработки в устройстве обработки сигналов (УОС).

2. Технико-экономическое обоснование варианта реализации проекта

Предварительный расчёт параметров узлов схемы структурной приёмника

Расчёт логарифмического УПЧ

Данные для расчёта

Динамический диапазон входного сигнала:

DВХ=50дБ=100,05×50=316

Динамический диапазон выходного сигнала не более DВЫХ=13дБ=100,05×13=4,46

Минимальное значение входного сигнала (определяется чувствительностью) EВХ МИН=8,86×10-6В.

Минимальное значение выходного напряжения (необходимое для нормальной работы детектора) Uвых=1В.

%.1 Число каскадов логарифмического усилителя в простейшем случае численно равно требуемому динамическому диапазону выходного сигнала:

N=DВЫХ,

число каскадов, разумеется, округляется до ближайшего меньшего целого.

N=4,46≈4

Качественная амплитудная характеристика четырёхкаскадного УПЧ приведена на рисунке %.

Требуемое усиление до ЛУПЧ

Расчёт смесителя

4.1 Параметры полевого транзистора в режиме преобразования частоты

Входная проводимость:

g11ПР≈0,6×g11С,

где g11С - входная проводимость в режиме усиления на частоте сигнала,

g11ПР≈0,6×2,84×10-3=1,7×10-3См;

крутизна преобразования:

Y21ПР=0,25×Y21П,

Y21ПР=0,25×3,33×10-3=8,33×10-4См;

выходная проводимость:

g22ПР≈0,4×g22,g22ПР≈0,4×1×10-4=4×10-5См;

проводимость обратной связи:

Y12ПР≈0,15×Y12П,

где Y12П - проводимость обратной связи на промежуточной частоте,

Y12ПР≈0,15×(-5,65×10-5) =8,5×10-6См;

ёмкости затвор-исток, затвор-сток и сток-исток и выходная ёмкость остаются без изменений:

СЗ-И=1,5пФ,

СЗ-С=0,3пФ,

СС-И=1,1пФ,

С22И=1,4пФ.

Мкость первого контура

Принимаю ёмкость первого контура СК1 равной 160пФ по шкале Е24.

Мкость второго контура СК21

Принимаю ёмкость второго контура СК21 равной 180пФ по шкале Е24.

Мкость второго контура СК22

Принимаю ёмкость второго контура СК22 равной 1200пФ по шкале Е24.

Индуктивности контуров

где СК=СК2=СК2=160пФ.

Найду отношение

Затем, по таблице 3.4 [Ковалёв], для относительной полосы пропускания 2% найду коэффициенты qi, представляющие собой перепады характеристических сопротивлений ступенчатого перехода фильтра-прототипа:

q1=q3=83,356,q2=3741,2.

Длина полосок