Физика \ Радиотехнические системы

Самолетная РЛС панорамного обзора, страница 3

Разрешающая способность монитора по угловой координате зависит от дальности  до цели:

и минимально влияет на результирующую разрешающую способность  на максимальной дальности.

6. Выбор метода генерации зондирующего сигнала и метода обработки отраженных сигналов.

Найдем длительность импульса: .

Максимальное время задержки отраженного (переизлученного) от цели сигнала равно:

Находим период повторения:

в эти 20% производится контроль работы приемника.

Отсюда найдем частоту повторения импульсов:

При приеме сигнала мы не знаем с какой фазой и с какой амплитудой придет импульс. Поэтому, для определения отношения сигнал/шум, воспользуемся формулой, приведенной в учебном пособии под ред. Казаринова.

, решая полученное уравнение, заменив при этом  и , найдем отношение сигнал/шум (ОСШ): .

Зададимся вращением антенны: , период вращения антенны при этом равен . Отсюда найдем количество импульсов, отраженных от цели за время облучения.

Пойдем от обратного. Выберем число импульсов в пачке равное:

.

Теперь найдем период повторения импульсов.

Проверим соответствие выбранной частоты вращения антенны nA налагаемому условию . Определим частоту вращения антенны:

Коэффициент различимости при оптимальной когерентной обработке определяется по формуле:

Далее следует перейти к реальному коэффициенту различимости:

либо перейдя к дицебеллам, получим

, где   - потери, связанные с не когерентностью накопления;

 - потери, связанные с ограниченными возможностями оператора;

 - потери, связанные с несогласованностью полосы пропускания приемника;

- потери, связанные с растяжением отметки цели;

 - потери, связанные с не прямоугольностью огибающей пачки.       

Введем численные данные:

;  ; ; ; ;

Подсчитаем реальный коэффициент различимости:

В качестве генератора СВЧ колебаний можно использовать автогенератор на отражательном клистроне, который будет сразу генерировать сигналы частотой 6ГГц, которые будут поступать на модулятор, или сразу модулироваться (по катоду или отражателю). Нестабильность частоты автогенератора на отражательном клистроне (кратковременная нестабильность), при применении схем стабилизации частоты, не превышает нескольких десятков герц [3], что вполне приемлемо.

6. Энергетический расчет РТС; структура приемника, его чувствительность, излучаемая мощность.

В этом пункте произведем расчет следующих параметров:

·  Минимальная мощность приемника ;

·  Мощности передатчика:

1.  импульсная мощность передатчика ;

2.  средняя мощность передатчика .

В уравнении дальности в свободном пространстве, т.е. без учета затухания волны в атмосфере, имеет следующий вид:

,                  (2)

где   коэффициент направленного действия;

эффективная поверхность рассеяния;

импульсная мощность передатчика;

минимальная мощность приемника;

длина волны, которую излучает антенна.

Эту же формулу можно применить и для случая с затуханием в атмосфере, только вместо  (максимальное расстояние в свободном пространстве), подставить  (максимальное расстояние с учетом затухания в атмосфере). Формула примет следующий вид:

,                    (3)

Определим минимальную мощность приемника  следующим образом.

Определим полосу пропускания приемного тракта:

При расчетах спектральной плотности мощности шума (СПМШ) пересчитанной на вход приемника шумовой температурой антенны пренебрегают, но учту ее в коэффициенте шума фидера. В таком случае коэффициент шума фидера можно взять равным . Приемник можно считать малошумящим, если его коэффициент шума меньше . Считаю, что такой приемник будет приемлем в разрабатываемой системе. СПМШ пересчитанная на вход приемника будет равна:

        СПМШ пересчитанная на вход приемника будет равна:

        постоянная Больцмана;

ноль по шкале Кельвина.

Определим СПМШ при условии, что данная РЛС эксплуатируется при окружающей температуре среды :

Скачать файл