Судовая метеорологическая РЛС, страница 4

Обычно расчет делается для случая оптимальной обработки когерентных импульсов, а затем учитывают влияние некогерентного накопления и других потерь [1].  K_{разл.когер}=4,47

Далее следует перейти к реальному коэффициенту различимости:

где     - потери, связанные с некогерентностью 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:

10. Энергетический расчет РТС

В этом пункте определим следующие энергетические параметры:

-  мощность передатчика

-  импульсная Р_пимп

-  средняя Р_пср

-  чувствительность приемника Р_прмин

Будем использовать приёмник супергетеродинного типа. Ширина спектра сигнала на выходе согласованного фильтра

СКО измерения дальности до цели зависит от ОСШ на входе приёмника. Исходя из этого можно определить:

Уравнение дальности в свободном пространстве для точечной цели устанавливает связь между всеми основными параметрами РЛС. Определим минимальную чувствительность приемника:

В приемнике тракт УРЧ, смеситель и тракт УПЧ выполнен на малошумящих элементах, поэтому коэффициент шума у этих трактов будет незначительным.

Из уравнения дальности определим импульсную мощность:

Определив скважность импульсов Q, вычислим среднюю мощность:

Теперь определим среднюю мощность:

11. Расчет динамического диапазона входных сигналов

и выбор структуры приемника

Данный приёмник должен обеспечивать прием сигналов приходящих как с максимальной дальности R_max, так и с минимальной R_min. Минимальную дальность возьмём порядка 20 км. Предусмотрим бланкирование приёмника на времена задержки меньше минимального. Используя уравнение радиолокации, посчитаем динамический диапазон входных сигналов D_пр

Такая максимальная мощность, которая может быть подана на вход приемника.

Из-за большого динамического диапазона, необходимо применить автоматическую регулировку усиления (АРУ).

В приёмнике будем использовать УПЧ с логарифмической проходной характеристикой. Преимуществом логарифмического усилителя является то, что помехи обусловленные отражением от морской поверхности и атмосферных осадков, и шумовые флуктуации независимо от их абсолютной величины могут быть сведены в результате логарифмической обработки к постоянной флуктуации вокруг некоторого среднего значения. Средний уровень шума будет постоянным. Этот средний уровень и его изменения уменьшим с помощью фильтра верхних частот, который включается в цепь после логарифмического усилителя, в результате чего уровень помех получается на индикаторе постоянным и одинаковым [3].      

12. Описание функциональной схемы разработанной РТС

Моноимпульсные следящие измерители с механическим синтезатором поворота содержит два идентичных, независимо работающих канала – азимутальный и угломестный, состоящих из двух разностных и одного общего. Рассмотрим один из каналов.  Устройство включает в себя следующие блоки:

-  угловой дискриминатор, оканчивающийся синхронным детектором;

-  схему формирования управляющего напяженя;

-  привод антенны.

Два последних устройства выполняют роль экстраполятора и синтезатора поворота, так как электродвигатель привода антенны одновременно является и синтезатором поворота и входным интегратором экстраполятора, а функции первого интегратора выполняет функциональный усилитель.

В режиме поиска привод  антенны работает по программе, обеспечивающей заданный закон обзора пространства (последовательный обзор всех точек). Эта программа формируется в вычислительном устройстве.

Угловой дискриминатор содержит два приёмных канала – суммарный и разностный, которые подключены к антенне через многомодовый облучатель.

Супергетеродинные приёмники обоих каналов содержат УВЧ и УПЧ. На смесители этих каналов подаётся общее гетеродинное напряжение от местного гетеродина, чем обеспечивается сохранение фазовых соотношений между суммарным и разностным каналами.