Проект наземной РЛС дальнего обнаружения воздушных целей, страница 3

Общая ошибка:

Результат удовлетворяет ТЗ (σ_α = 0.3⁰).

6. Параметры приёмника

В большинстве элементов приемного тракта имеет место уменьшение ОСШ на выходе по сравнению с его значением на входе. Это уменьшение принято называть потерями при обработке. Если в приемнике имеется n элементов с потерями, то суммарные потери тракта равны [3]:

        В проектируемой РЛС учтем следующие потери [3]:

1.  Потери в антенне, возникающие вследствие изменения амплитуды принимаемых сигналов при сканировании антенны. В среднем можно принять .

2.  Потери в высокочастотном тракте, вызываемые затуханием энергии сигналов в фидерах и антенных коммутаторах. В среднем .

3.  Потери в детекторе (учитываем некогерентную обработку при  одном зондирующем импульсе)

4.  Потери, вызванные заменой оптимального фильтра в приемнике квазиоптимальным

5.  Потери при рассогласовании фильтра приемника с сигналом по полосе пропускания

6.  Потери в видеоусилителе

В итоге получим суммарные потери тракта:

Так как рассчитываемая РЛС предназначена на дальнее обнаружение воздушных целей, то в приемном устройстве необходим усилитель радиочастоты.

Зададимся следующими параметрами приемного тракта УВЧ (Кш1=2 дБ; Кр1=15 дБ), смеситель (Кш2 = 4 дБ; Кр2 = -8 дБ) и УПЧ (Кш3 = 4 дБ). Тогда коэффициент шума приемного устройства:

Рассчитаем чувствительность приемного тракта:

Вт

7.  Параметры передатчика

Из уравнения дальности  выразим и найдем импульсную мощность передатчика:

.

Рассчитаем скважность импульсов:

Тогда средняя мощность равна:

.

Для приема и передачи сигнала в РЛС будет использоваться одна антенна. Поэтому, необходимо обеспечить развязку между приемным и передающими трактами.

Так как в техническом задании не указана минимальная дальность действия РЛС, то длительность импульса и быстродействие развязки будут являться определяющим параметром в данной характеристике РЛС. Возьмем быстродействие развязки равным: . Тогда минимальная дальность действия РЛС:

Рассчитаем мощность сигнала на входе приемного устройства на минимальной дальности действия РЛС:

Найдем динамический диапазон входных сигналов:

Для нормальной работы приемника, необходим .

Поэтому введем временную автоматическую регулировку усиления (ВАРУ). Данное устройство изменяет усиление приемника во времени таким образом, что уровень принятого сигнала не зависит от дальности цели.

8. Описание функциональной схемы разработанной РЛС

В состав рассчитанной РЛС входят следующие функциональные блоки:

-  Передатчик, состоящий из импульсного модулятора и генератора ВЧ. Излучаемый сигнал является последовательностью некогерентных импульсов. Генераторным прибором в этом случае должен быть магнетрон.

-  Приемный тракт, построенный по принципу моноимпульсного пеленгатора для пеленгации цели в двух плоскостях. Он включает в себя два канала для двух разностных сигналов, канал для суммарного сигнала, с выхода которого сигнал поступает на амплитудный детектор и далее к измерителю временных задержек (дальномерный канал). Сложение и вычитание сигналов происходит на высокой частоте в четырех кольцевых мостах (КМ). Для обеспечения необходимого уровня сигнала в каждом канале имеется УРЧ с ВАРУ. Для исключения влияния изменения амплитуды сигнала на крутизну

 пеленгационной характеристики системы применяется мгновенная АРУ, которая изменяет усиление каналов обратно пропорционально входному напряжению суммарного канала. При этом напряжение на выходе суммарного канала остается постоянным, а выходное напряжение разностного канала изменяется обратно пропорционально напряжению на входе суммарного канала.
Для выявления размера и знака рассогласования в разностных каналах применяются фазовые детекторы, в которых в качестве опорного используется сигнал на выходе УПЧ суммарного канала. После амплитудного детектирования суммарный сигнал позволяет обнаружить объект и измерить его дальность. Фазовые нестабильности также мало влияют на точность, поскольку в системе производится сравнение амплитуды сигналов. Моноимпульсная система может быть использована для одновременного измерения координат нескольких целей. Для измерения угловых отклонений производится предварительная калибровка системы. Полученные данные вводятся в память ЭВМ и используются для автоматических измерений.