Приемник радиолокационный (стр. 1 )

Федеральное агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защиты информации

(РЗИ)

Приемник радиолокационный

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине “Радиоприёмные устройства”

Выполнил студент

___________

«___»_____________ 2008г.

Руководитель проекта

________

«___»________ 2008 г

2008

РЕФЕРАТ

Курсовой проект 41 с., 10 рис., 10 источников, 2 прил.

ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ, АНТЕННА, РАДИОПРИЕМНИК, ГЕТЕРОДИН, ДЕТЕКТОР, УСИЛИТЕЛЬ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ.

Объектом внимания является радиолокационный приемник, предназначенный для работы в составе РЛС определения координат цели.

Цель проекта – выбор и расчет принципиальной схемы радиолокационного радиоприемника импульсно-модулированных сигналов.

Курсовой проект выполнен в текстовом редакторе Microsoft Office Word 2003. При расчете использовался математический пакет Mathcad 14.

СОДЕРЖАНИЕ

1Введение........................................................................................................ 5

2 Выбор и обоснование структурной схемы приемника.............................. 6

2.1 Особенности локационных приемников.................................................. 6

2.2 Расчет полосы пропускания приемника................................................... 7

2.3 Расчет необходимого коэффициента усиления 10

2.4 Выбор промежуточной частоты и средств избирательности............... 11

2.5 Выбор антенны........................................................................................ 13

2.6 Выбор преобразователя частоты........................................................... 14

2.7 Выбор гетеродина................................................................................... 14

2.8 Выбор усилителя промежуточной частоты........................................... 15

2.9 Выбор детектора..................................................................................... 15

2.10 Выбор электронно-лучевой трубки..................................................... 15

2.11 Выбор видеоусилителя......................................................................... 16

2.12 Выбор необходимых регулировок усиления...................................... 16

3 Расчетная часть.......................................................................................... 16

3.1 Входная цепь........................................................................................... 17

3.2 Расчет параметров транзистора............................................................ 18

3.2.1 Расчет вспомогательных параметров транзистора....................................20

3.2.2 Расчет Y-параметров транзистора..............................................................20

3.3 Усилитель радиочастоты........................................................................ 21

3.4 Преобразователь частоты....................................................................... 25

3.5 Фильтр сосредоточенной селекции........................................................ 26

3.6 Гетеродин................................................................................................ 28

3.7 Детектор радиоимпульсов...................................................................... 29

3.8 Оконечный каскад УПЧ.......................................................................... 30

3.9 Расчет каскадов УПЧ………………………………………………………..31

3.10 Расчет результирующих характеристик.............................................. 32

4 Заключение................................................................................................. 34

Список использованной литературы........................................................... 35

.............................................................................................. 36

............................................................................................... 37

РТФ КП. ХХХХХХ. ХХХ. Э1. Приемное устройство РЛС.

Схема структурная.......................................................... 38

РТФ КП. ХХХХХХ. ХХХ. Э2. Приемное устройство РЛС.

Схема электрическая принципиальная........................... 39

РТФ КП. ХХХХХХ. ХХХ. ПЭ2 Приемное устройство РЛС.

Перечень элементов........................................................ 40

ВВЕДЕНИЕ

Основная особенность радиолокационного приемника заключается в том, что он является составной частью сложного комплекса, представляющего собой радиолокационную станцию, в который входит и передатчик. Импульсная приемно-передающая станция обычно излучает зондирующие радиоимпульсы с фиксированными периодом следования, длительностью импульсов, амплитудой и несущей частотой. Приемник такой станции служит для приема части энергии зондирующих сигналов, отраженных от целей. Отраженные сигналы могут быть импульсными или непрерывными, причем информация о целях может содержаться в изменении во времени амплитуды (или отношения амплитуд) и частоты (или спектре) сигналов [3]. Проектирование одного из таких радиолокационных приемников является целью данного курсового проекта.

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА

2.1 Особенности локационных приемников

Активные радиолокационные станции (РЛС) облучают объект (самолет, корабль и т. д.) радиоволнами и определяют его параметры (координаты, скорость, ускорение и т. д.), принимая отраженную от объекта энергию радиоволн [3]. Поэтому радиолокационный приемник является частью РЛС и работает от общей приемопередающей антенны. Различают РЛС импульсного и непрерывного излучения. Сейчас наиболее широко применяются импульсные РЛС, что и обусловило разработку данного курсового проекта. Расстояние R от импульсной РЛС до объекта измеряется по времени Δt прохождения этого расстояния и обратно зондирующими радиоимпульсами:

, (2.1)

где с – скорость света.

Направление на объект определяют, вращая остронаправленные антенны и сравнивая интенсивности отраженных сигналов при различных положениях антенны (или при переключении на различные антенны).

Работе приемника РЛС могут мешать:

1)  просачивание энергии зондирующих сигналов передатчика;

2)  отражение от предметов, окружающих РЛС или объекты наблюдения;

3)  организованные помехи;

4)  пульсации отраженных сигналов.

Для борьбы с помехами первых двух видов следует быстро восстанавливать усиление приемника после воздействия на него сильных помех.

Для защиты приемников от зондирующих радиоимпульсов можно использовать быстродействующие антенные переключатели (АП), автоматически переключающие антенну с передачи на прием и обратно. Во время передачи излучения зондирующего радиоимпульса передатчика (Прд) разрядники антенного переключателя Р1 и Р2 пробиваются и сопротивления четвертьволновых отрезков в точках аб и вг резко увеличиваются. Поэтому энергия зондирующих радиоимпульсов поступает в антенну и практически не ответвляется в приемник (Прм). Энергия отраженных сигналов поступает в приемник и не ответвляется в передатчик, так как после окончания излучения импульса передатчика разряд Р1 и Р2 прекращается и в точках вг сопротивление ответвления к передатчику становиться большим, а к приемнику – малым.

 

Рисунок 2.1 - Схема антенного переключателя импульсной РЛС

Разрядник защиты приемника Р2 снабжается резонатором, через который проходит энергия отраженных сигналов и который обеспечивает избирательность по зеркальному каналу.

Определим потери принятого сигнала в фидере по формуле:

(2.2)

где Аф – затухание в фидере;

Ас – затухание в сочленениях фидера;

Аап – затухание в антенном переключателе.

Затухание в сочленениях фидера является суммой затуханий в каждом из его сочленений: два разъемных сочленения (Арс=0.005 дБ) и вращающееся сочленение (Авс=0.04 дБ).

По графику [5,с.30] определим погонное затухание выбранного типа кабеля для максимальной рабочей частоты (на этой частоте затухание максимально): аф@0.12 дБ/м. Затухание фидера равно:

(2.3)

Из [5] приблизительно можно принять:

Ас=2 ×Авс+Арс=2×0.005+0.04=0.05 дБ; Аап=0.05 дБ.

Суммарные потери сигнала в фидере по (2.2): Крф=0.85.

2.2 Расчет полосы пропускания приемника

Существуют четыре способа построения приемников:

1)  прямого усиления,

2)  регенеративная схема,

3)  суперрегенеративная схема,

4)  супергетеродинная схема.

Так как регенеративные и суперрегенеративные схемы находят малое применение в профессиональной технике, рассмотрим схемы приемников прямого усиления и супергетеродинные.