Разработка нелинейного радиолокатора для обнаружения электронных устройств, содержащих нелинейные компоненты

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Рязанский государственный радиотехнический университет»

(ФГБОУ ВПО «РГРТУ», РГРТУ)

Факультет – радиотехники

и телекоммуникаций                                  

Специальность – 210403                                                 К ЗАЩИТЕ

                                                                                           Зав. кафедрой

                                                                                ________________ подпись

«___»_____________  2013г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту на тему

НЕЛИНЕЙНЫЙ РАДИОЛОКАТОР

Дипломник                                                            ______  С.В. Горский

Руководитель проекта                                    ______   В.В.Орлов

Консультант по экономической части         ______  Н.В. Бездольная

Консультант кафедры                                    ______  В.В.Орлов

Безопасность и экологичность проекта       ______  А.Я. Агеев

Рязань 2013

Аннотация

Дипломный проект посвящен разработке нелинейного радиолокатора, который предназначен для обнаружения электронных устройств, содержащих нелинейные компоненты. Данное устройство может быть использовано для обнаружения скрытых устройств несанкционированного съема информации в защищаемых помещениях, причем как действующих, так и выключенных.

Abstract

The degree project is dedicated to the development of nonlinear radar which designed to detect electronic devices containing non-linear components. This device can be used to detect hidden covert listening device within secured areas, both operating and turned off.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................4

1. Технико-экономическое обоснование темы...........................................5

2. Теоретическая часть...............................................................................14

2.1. Краткая история открытия и исследования нелинейной радиолокации…………………………………………………….…….…...14

2.2. Физические основы нелинейной электромагнитной локации…...…17

2.3. Режим работы нелинейного радиолокатора………………....…......27

2.4. Мощность передатчика нелинейного радиолокатора……...……..29

2.5. Частота зондирующего импульса…………………………………..34

2.6. Демодуляция АМ сигнала…………………………………………..35

2.7. Способы построения цифровых приемников……………………...36

2.7.1.  Тракт приема с двойным преобразованием частоты……….36

2.7.2. Приемники с прямым преобразованием…………………..…..37

2.7.3. Приёмники с низкой ПЧ………………………………………....39

2.8. Особенности построения мощных  высокочастотных каскадов….42

2.8.1. Генератор с внешним возбуждением…………………..…...….42

2.8.2. Особенности  СВЧ преселекторов приемника………..……….47

2.8.3. Фильтры на поверхностных акустических волнах…….……...54

2.9. Быстрое Преобразование Фурье (БПФ)…………………….……….57

2.9.1. Основы БПФ……………………………………………..………57

2.9.2. Случайные процессы и спектральная плотность мощности...61

2.9.3. Окна………………………………………………………………..65

3. Технические условия и их обоснование...................................................68

4. Разработка и расчет структурной схемы устройства..............................69

5. Составление и расчет принципиальной электрической

схемы устройства..........................................................................................73

5.1. Расчёт входной цепи………………………………………………….73

5.2. Малошумящий усилитель (МШУ)………………………………….83

5.3. Полосовые фильтры радиочастоты………………...………………84

5.4. Демодулятор…………………………………………………………86

5.5. Аналого-Цифровой Преобразователь (АЦП)……………………..89

5.6. Синтезатор частоты и генератор

 управляемый напряжением (ГУН)………………………………….…..92

5.7. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)……………………...98

5.8. Фильтр низких частот………………………………………………..99

5.10. Полосовой фильтр канала передачи……………………………..99

5.11. Усилитель канала передачи………………………………………101

5.12. Источник опорного напряжения…………………………………103

5.13. Опорный генератор частоты………………………………..…….104

5.14. Цифровой сигнальный процессор (ЦСП)…………………..……104

5.15. ОЗУ…………………………………………………………………108

5.16. LCD…………………………………………………………………109

5.17. Аудио кодек………………………………………………………..110

6. Конструкторско-технологическая часть...............................................112

6.1. Разработка общей конструкции прибора………………………..113

6.2. Методы изготовления печатных плат…………………………….114

6.3. Условия изготовления печатной платы…………………………..116

6.4. Компоновка печатной платы………………………………………117

6.5. Трассировка печатной платы………………………………………118

6.6. Технологический процесс изготовления печатной платы……….119

6.7. Разработка эскиза печатной платы…………………………………122

7. Экспериментальная часть........................................................................124

7.1. Моделирование микрополосковых фильтров…………………….124