Самолётная РЛС для обнаружения надводных целей, страница 5

8.  

Выберем первые каскады приёмника и определим для них коэфф. шума:

УВЧ выполним на параметрическим регенеративным усилителе с полупроводниковым диодом без охлаждения ( коэфф. шума равен 1.5, диапазон рабочих частот -- 1¼30 ГГц, с коэфф. передачи по мощности на частоте 10 ГГц равным 200)[9.стр.16], балансный смеситель ( рабочий диапазон частот 0.3¼20 ГГц, шумовая температура на частоте 10 ГГц равна 2000 К).

Основной вклад в коэфф. шума вносят первые каскады поэтому рассчитаем коэфф. шума приёмника приближённо:

                                 (7.1)

                                       (7.2)

Рассчитаем коэфф. различимости[4.стр.247] для одного импульса и для некогерентной и когерентной пачек:

,                                             (7.3)

где a_i – потери:

a_а = 1.5 – потери а антенне;

a_вч = 1.6 – потери в тракте высокой частоты;

a_рас = 1 – потерь на частотном рассогласовании не будет так как мы поставим АПЧ:

Гц,                                  (7.4)

где V =300 м/с – максимальная скорость самолёта.

Полёт самолёта даже с такой скоростью маловероятен, так как при такой скорости будет идти ‘ смазывания ’ изображения. Для уменьшения этого эффекта информация о скорости самолёта поступает в ЭВМ.

a_детек = 2.2 дБ Þ 1.65 – потери на детекторе [2.стр.139,рис.4.17];

a_кон =1.14 – потери, вызванные заменой оптимального контура на квазиоптимальный;

a_дискр = 4 дБ Þ 2.51 – потери на дискретизации [4.стр.169,рис.3.57];

Таким образом, коэфф. различимости равен [44.стр.166,рис.3.55б]для одного импульса 14 дБ, но это для D=0.9, F=10^-7 . Переведём к D=0.85, F=10^-7 [4.стр.162,рис.3.53] по методике описанной в [4]( по мощности):

      

учитывая, что для обеспечения заданных величин среднеквадратических ошибок измерения – q_min5,08, то:

Eи/Nc  не может быть меньше 12.5. поэтому  Eи/Nc для когерентной  и некогерентной пачки примем равным 12.5.

дБ

 дБ

дБ

Поскольку минимальное отношение сигнал / шум ограниченно и эффект от использования когерентной пачки сведён на нет – применим внутриимпульсную  модуляцию (ЛЧМ). Длительность сжатого импульса будет равна длительности импульса в некогерентной пачке. А базу сигнала возьмём, учтя     ‘‘мёртвую’’ зону:

 мкс                (7.5)

                             (7.6)

Найдём необходимую энергию для работы РЛС на заданное расстояние,:

         

          Как видно мощности получаются слишком большие. Поэтому мы вынуждены за счёт невыполнения заданных среднеквадратичных ошибок, уменьшить импульсную мощность до приемлемых значений. Поскольку для ЛЧМ мощность потребуется меньше, мы рассчитаем допустимый коэфф. различимости для этого варианта, задавшись импульсной мощностью. На клистроне реально получить импульсную мощность в 60 КВт. От неёё мы и будем отталкиваться при расчете.

таким образом находим отношение сигнал/шум ( поскольку коэфф. различимости больше, чем получался, то вероятности ложной тревого и правильного обнаружения будут не хуже):

Среднюю мощность клистрона найдём по следующей формуле:

 Вт                                  (7.7)

Это не большая мощность – вполне приемлемо.

Найдём среднеквадратичные ошибки измерения азимута и дальности:

⁰

 м

Учитывая рассчитанное отношение сигнал / шум найдём ЭПР цели, которую мы сможем ‘ увидеть ‘ на фоне воды:

Таблица 3.           

D, км	150	100	50	30	25	10
sv,м2	0.578	0.257	0.0642	0.0231	0.016	2.57×10-3
sц_возм,м2	2,13	0,947	,237	.085	0,059	0,00947

Таблица 4.