Импульсный приемник радиолокационной станции обнаружения объекта, страница 7

На рисунке 2 показан эскиз конструкции балансного антенного переключателя с использованием щелевых мостов и сдвоенного резонансного разрядника.

Конструкция антенного переключателя на щелевых мостах.

   Прд                                                                                    Прм

Рисунок 2

Где l вычисляется по формуле:

l=;   

Потери пропускания в режиме приема в АП примем равным L_ПР=0.5 дБ (1.15)

          В качестве устройства защиты приемника (УЗП) будем использовать разрядник защиты приемника (РЗП) в сочетании с диодным ограничителем (ДО).

          РЗП характеризуется двумя группами параметров: параметрами низкого уровня мощности, характеризующими свойства РЗП в режиме приема слабых сигналов (СВЧ разряда нет),

и параметрами высокого уровня мощности, характеризующими его защитные и некоторые другие свойства при воздействии на него мощных импульсов СВЧ (происходит СВЧ разряд).

          К параметрам низкого уровня мощности относятся:

- рабочая частота;

- относительная полоса рабочих частот

- потери в режиме приема L_РЗП;

          Основными параметрами высокого уровня мощности являются :

- максимальная допустимая импульсная мощность на входе РЗП Р_ИРЗП

- пороговое значение мощности Р_ЗАЖ, при которой происходит зажигание;

- энергия пика W_ng просачивающегося через РЗП СВЧ-импульса в процессе установления разряда;

- мощность  Рпл плоской части просачивающегося через РЗП СВЧ-импульса во время горения РЗП;

- время t_В восстановления РЗП после окончания входного импульса СВЧ.

При выборе типа РЗП необходимо учитывать, чтобы импульсная мощность на входе РЗП была бы не больше величины  Р_ИРЗП, а энергия пика РЗП и мощность зажигания не превышали бы допустимых значений энергии пика W_ng£ 0.2×10^-7 Дж и импульсной мощности  Р_ПЛ<100 мВт для параметрического диода параметрического малошумящего усилителя.

          Величина Р_ИРЗП равна

                                                   Р_ИРЗП £Р_И/L_ФАП=20×10³/50= 0,4 кВт

где L_бАП = 17 дБ – развязка изолированного плеча БАП.

    Выбираем для УЗП (2,табл.4.7) РЗП 3-сантиметрового диапазона с параметрами:

Df_p/f_p ³12 %, L_РЗП£ 1.3 дБ,  Р_ИРЗП£10 кВт, Р_ЗАЖ£ 250 мВт ;

   W_п£0.3×10^-7 Дж, Р_ПЛ£ 60 мВт.

Для дальнейших расчетов примем потери пропускания РЗП  L_РЗП=1дБ (1.22).

    Из сравнения параметров РЗП с допустимыми для параметрического диода следует, что P_g³100 мВт и W_g³0.2×10^-7 Дж.

Следовательно, применим дополнительную защиту с помощью диодного ограничителя. При этом минимально необходимые потери запирания ограничителя L_ЗАП определяем по максимальному из отношений

            Р_ЗАЖ/P_g = 250/100 = 2.5

            W_n/W_ng = 0.3/0.2 = 1.5

Откуда следует, что L_{доп.мин}=2.5 (4 дБ)

Для повышения надежности защиты предусмотрим трехкратный запас (5 дБ) по сравнению с L_{доп. мин} , т.е. примем необходимую величину потерь запирания  диодного ограничителя L_{ЗАП. ДО}= 9 дБ.

          Диодный ограничитель (ДО) характеризуется двумя состояниями: состоянием пропускания на низком уровне мощности (потери пропускания) и состоянием запирания при большой мощности сигнала на входе (потери запирания). Активным элементом ограничителя является полупроводниковый ограничительный СВЧ-диод, импеданс которого совместно с элементами настройки включается параллельно линии передачи и изменяется при изменении мощности воздействующего сигнала: при уменьшении падающей мощности он увеличивается и наоборот.