Импульсный приемник радиолокационной станции обнаружения объекта, страница 5

На рисунке 1 приняты следующие обозначения:

А - антенна, АП – антенный переключатель, ЗУ – защитное устройство, МШУ – малошумящий усилитель, ПЧ – преобразователь частоты, УПЧ – усилитель промежуточной частоты, ОМ – ответвитель мощности, АПЧ – автоматическая подстройка частоты, Г – гетеродин, ПРД – передатчик, ГСИ – генератор синхронизирующих импульсов, ВАРУ – временная автоматическая регулировка усиления.

2. Расчет линейной части приемника

2.1. Расчет коэффициента различимости

          Для получения заданного качества обнаружения сигнала необходимо иметь определенное отношение сигнал/шум на выходе детектора приемника. Эта величина определяется на основе заданных вероятностей правильного обнаружения и ложной тревоги.

Примем, что кроме начальной фазы, параметры обнаруживаемого импульса известны. Начальная фаза отраженного сигнала случайна и распределена равномерно в интервале (-p , p).  В рассматриваемом случае значение g можно определить по формуле

             (1)

Для заданных в ТЗ вероятностей получим

2.2. Расчет полосы пропускания линейного тракта

Необходимая полоса пропускания Dfп определяется полосой, соответствующей  ширине спектра принимаемого сигнала Dfс, доплеровским смещением частоты  сигнала Dfд и запасом Dfзап, зависящим от нестабильности частот принимаемого сигнала и гетеродина, а также погрешностью в настройке приемника

           П= Dfс+2Dfд+Dfзап                                      (2)

Оптимальную (в смысле получения максимального отношения сигнал/шум) полосу пропускания без учета нестабильностей для обнаружения одиночного прямоугольного импульса можно определить по формуле

Dfс»1.37/tи=1.37/1×10-6=1.37 МГц

Доплеровское смещение частоты

Dfg=2Vp×fc/c=(2×600/3×108)×9375=0.0375 МГц

Запас полосы пропускания определяется следующим образом

        (3)

bc и bг- относительная нестабильности частот сигнала fc и гетеродина fг, bн - относительная погрешность установки частоты приемника при беспоисковой настройке, отнесенная в частоте сигнала (для приемников, работающих на фиксированной частоте bн=0), bп=0, bп - относительная погрешность настройки контуров тракта промежуточной частоты fп.

    Выберем в качестве гетеродина генератор на диоде Ганна и полагаем, что его нестабильность по частоте равна нестабильности генераторов на отражательных клистронах. Величина bн  определяется, в основном, точностью настройки контура гетеродина механизмом настройки или погрешностью установки частоты настройки приемника по его шкале (обычно bн=0003…0.01).Как было сказано выше, если предполагается настройка по принимаемому сигналу, принимают bн=0

    Величина bп зависит главным образом от температурного коэффициента индуктивности катушек контуров тракта ПЧ (обычно bп=0.0003…0.003 )

     Полагая в формуле (3)

bг=5×10-4, bc=10-4, bн=0, bп=3×10-3  fc=9375 МГц  fп=100 МГц

    получим

  МГц

     Следовательно, согласно выражению (2), полоса пропускания линейной части приемника равна

           П=1.37+2×0.0375+13.3 = 14.745 МГц

 Полученное значение Dfп намного превышает ширину спектра сигнала, что может привести к ухудшению чувствительности и избирательности. Поэтому для уменьшения полосы пропускания  приемника применим АПЧ и найдем значение Dfп с учетом АПЧ.