Реферати українською » Радиоэлектроника » Передающий модуль бортового ретранслятора станції активних перешкод


Реферат Передающий модуль бортового ретранслятора станції активних перешкод

Московський ОРДЕНА ЛЕНІНА І ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦІЇ Авіаційний Інститут імені СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

(технічний університет)


Кафедра 406

“Радиопередающие устрою”


Курсовой проект


на задану тему


Передающий модуль бортового ретранслятора станції
активних перешкод


Выполнил:

студент групи 04-419

Гуренков Дмитро

Перевірив:

керівник проекту

Давидова М. З.


Москва 2010 рік

Зміст

Запровадження 3

СУЧАСНА КОНЦЕПЦІЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОДАВЛЕНИЯ 3

Аналіз технічного завдання 5

Завдання 5

Корисні сигнали 5

Помеховые сигнали – активні перешкоди 5

Станції активних перешкод 6

Електричний розрахунок ПП 10

Розрахунок вихідного підсилювача потужності 10

Вибір типу транзистора 10

Розрахунок електронного режиму транзистора 2Т919А 11

Розрахунок ВЧ-цепи вихідного підсилювача потужності 14

Розрахунок ланцюга харчування 17

Розрахунок проміжного каскаду посилення потужності 19

Вибір типу транзистора 19

Розрахунок електронного режиму транзистора 2Т919В 19

Розрахунок ВЧ-цепи проміжного підсилювача потужності 22

Розрахунок ланцюга харчування 24

Ключ модулятор 25

Схема перетворювача частоти 25

Схема затримки 26

Розробка конструкції передавача 26

Пленочные елементи 27

Толстопленочные індуктивності 27

Толстопленочные ємності 28

Контактні майданчики на МСБ 29

Розробка топології МСБ 30

Компонування корпусу 30

Опис устрою 30

Список літератури 31


Запровадження

У зв'язку з широким впровадженням радіоелектроніки в оборону й економіку невід'ємною частиною економічної і політичною конкуренції різних держав є радіоелектронна боротьба (РЕБ), під якої розуміють спотворення чи повне усунення інформації, одержуваної конкурентом з допомогою різних інформаційних радіоелектронних систем (РЕМ), т. е. інформаційне придушення (ИП) РЕМ. Нині найефективніше ИП РЕМ здійснюється шляхом на приймач подавляемой РЕМ спеціальних «хибних» радіосигналів – активних перешкод, джерелом якого є спеціально розроблювані радіоелектронні системи інформаційного придушення (РЕМ ИП) – станції активних перешкод (САП) і передавачі перешкод (ПП).

СУЧАСНА КОНЦЕПЦІЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОДАВЛЕНИЯ

Основне завдання РЕБ є інформаційне придушення інформаційних радіоелектронних систем, під яким розуміють зменшення "якості" переданої інформацією умовах впливу активних перешкод.

Узагальнена функціональна схема РЕМ показано на Малюнок 1. При вплив сигналу перешкоди принимаемая інформація може спотворюватися, "якість" переданої інформації падає.

Малюнок 1

Для оцінки "якості" переданої інформації використовується одне із параметрів РЕМ — так званий інформаційний показник якості ВПК. Основними об'єктами ИП є:

РЕМ системи ППО: оглядові РЛС і РЛС автоматичного супроводу в напрямі (АСН) — "кутові координатори", командні радіолінії управління (КРУ), і навіть зв'язкові радіостанції.

Малюнок 2 А50

Для оглядової РЛС інформаційним показником "якості" є ймовірність правильного виявлення мети () при заданої ймовірності удаваної тривоги (). Функціональна схема РЛС показано на Малюнок 3. Більшість оглядових РЛС працюють із імпульсним зондирующим сигналом (ЗС), у своїй принимаемая інформація залежить від виявленні відображеного сигналу і вимірі час його затримки і, отже, дальності мети - , де — дальність до мети, — швидкість поширення електромагнітної хвилі.

Малюнок 3

За відсутності шуму можливість виявлення , бо за прийомі відображеного сигналу (ОС) не вдома детектора приймача з'являється постійна напруга . За наявності шуму з'являється можливість удаваної тривоги , коли за відсутності ОС, і можливість пропуску мети, коли за наявності ОС.

Аналіз технічного завдання

Завдання

У цьому проекті потрібно розробити передавальний модуль бортового ретранслятора САП.

Вихідні дані:

  1. Призначення передавача: інформаційне придушення РЛС виявлення й супроводу мети;

  2. Потужність: 2 Вт (середня на смузі частот РЛС);

  3. Діапазон частот: 1.3 ГГц ± 80 МГц;

  4. Характеристика сигналу випромінювання: імітаційна імпульсна перешкода , ;

  5. Місце установки: борт літака;

  6. Антена ФАР з елементів;

  7. , .

Корисні сигнали

Прості імпульсні сигнали, де - тривалість імпульсу; - період повторення; - амплітуда, частота і фаза «заповнення» (несучою) відповідно [2].

Малюнок 4 Корисний сигнал

Такі сигнали мають дуже широким і складнішим спектром, що дозволяє під час використання певного методу обробки сигналу (наприклад, оптимальної фільтрації) істотно підвищити ВПК РЛС.

Помеховые сигнали – активні перешкоди

За характером на подавляемую РЕМ активні перешкоди класифікуються на маскирующие і имитационные перешкоди. По співвідношенню ширини спектра перешкоди і шпальти пропускання приймача подавляемой РЕМ активні перешкоди діляться наприцільні, що й загороджувальні, коли . З завдання, слід спроектувати САП з помеховым сигналом як имитационно-прицельной перешкоди.

Определим параметри сигналу випромінювання, з заданої характеристики:

  1. Потужність не вдома ПП (середня на смузі частот РЛС). У радіолокації за ширину спектра прямокутного імпульсу беруть . Середній спектр сигналу що був на Малюнок 4 обчислюється по висловлювання , де - огинає спектра сигналу, причому . Потужність першої гармоніки приблизно дорівнює . У нашому випадку ширина спектра дорівнює , потужність першої гармоніки вихідного сигналу мусить бути дорівнює щонайменше , вхідного сигналу трохи більше .

  2. Діапазон частот: 1.3 ГГц ± 80 МГц. Це означає, що несуча частота змінюється у діапазоні .

  3. Характеристика сигналу випромінювання: імітаційна імпульсна перешкода , . Ширина спектра такого сигналу, як було зазначено .

Станції активних перешкод

Генерацию і випромінювання помехового сигналу здійснюють спеціалізовані РЕМ ИП чи станції активних перешкод. За принципом формування несучою частоти помехового сигналу все станції активних перешкод діляться на САП ретрансляційного типу, і САПгенераторного типу.

У нашому випадку ми маємо справу зі станцією малої потужності ретрансляторного типу. Станція імпульсних відповідних перешкод (для ИП оглядових РЛС):

Імітаційна імпульсна перешкода (ИИП) є радіоімпульс, випромінюваний із певною затримкою щодо прийнятого корисного сигналу. Така перешкода створює не вдома приймача РЛС сигнал удаваної мети (поруч із істинним). Можливі два варіанта перешкоди: 1) з запізненням хибних цілей; 2) з попередженням хибних цілей, коли затримка змінюється з певною швидкістю, имитирующей реально рухливу мета ().


Малюнок 5 Помеховый сигнал

Функціональна схема такий станції активних перешкод то, можливо представленій у вигляді Малюнок 6.


Малюнок 6 Функціональна схема САП

Антени (прийомна і передає) – (А1, А2) приймають і випромінюють електромагнітні хвилі, дедалі частіше з кругової поляризацією. Тип антени визначається робочим діапазоном частот, подавляемых РЕМ. В Україні антена задана як ФАР, як така розумно вибрати волноводно-щелевую грати (ВЩР). ВЩР досить легко вбудовується в фюзеляж літака, на борту якої планується встановити передавач перешкод (ПП). Входное опір ВЩР визначається за такою формулою [5]:

, (1)

де , – внутрішні розміри хвилеводу, - довжина хвилі. Для заданого діапазону частот , . Розміри хвилеводу вибираємо з умови:

, .

Нехай , , тоді з висловлювання (1) слід що . Проте, розробники антен узгоджують вхідний опір свого вироби з . Як приклад ВЩР можна навести Малюнок 7.

Малюнок 7 ВЩР з механічним скануванням

Разведывательный приймач (РП) служить посилення прийнятих сигналів. Залежно від призначення станції перешкод він виконується або за схемою прямого посилення, або за супергетеродинной схемою. Найважливішими характеристиками РП є: повний робочий діапазон частот, час перебудови (пропускну здатність), чутливість, точність визначення параметрів прийнятих сигналів, що дозволяє здатність, спосіб пошуку розвідувального сигналу за частотою і можливість його виявлення.

Усилитель потужності (РОЗУМ) забезпечує задану потужність помехового сигналу і амплитудную модуляцію його за заданому закону. У нашому випадку прямокутні імпульси.

Модулятор дозволяє формувати низькочастотні модулирующие коливання заданої форми, розміру й параметрів. В Україні він належить до імпульсний підсилювач сигналу, подаваний вхід із виходу РП.

Перетворювач частоти (ПЧ). У перетворювач частоти входить змішувач, який подається вхідний сигнал і сигнал з диапазонного передавача. Диапазонные передавачі (ДП) класифікуються за величиною перекрываемого діапазону [2]:

  1. узкодиапазонные - ;

  2. широкосмугові - ;

за способом перекриття діапазону ДП бувають:

  1. з плавної перебудовою;

  2. з дискретної перебудовою;

  3. з сіткою фіксованих частот (застосовуваних широкодиапазонных передавачах).

У широкодиапазонных передавачах перебудова здійснюється або з допомогою комбінації дискретної (по поддиапазонам) і плавною (усередині кожного поддиапазона) перебудови, або з допомогою синтезаторів частот-возбудителей, формують сітку высокостабильных фіксованих частот.

Синтезаторы частот виконують по складної многокаскадной схемою, структура визначається принципом дії синтезатора. Нині практичне застосування знаходять два виду синтезаторів.

  1. Синтезаторы частот прямого когерентного синтезу виконують за схемою, використовує один высокостабильный опорний генератор і серію когерентних перетворювачів коливань з частотами, кратними частоті опорного генератора. Сутність виконуваних перетворень зводиться до алгебраїчним операціям складання, вирахування, множення, розподілу когерентних коливань. У цьому формується сітка частот виду: , , , , де , — будь-які цілі числа.

Узагальнена функціональна схема синтезатора показано на Малюнок 8.


Малюнок 8

  1. Синтезаторы частот непрямого некогерентного синтезу виконуються за схемою синхронізації коливань автономного перестроюваного генератора, працюючого на заданої фіксованою частоті, із заданою вихідний потужністю, коливаннями высокостабильного опорного генератора з допомогою системи ФАПЧ (Малюнок 9). Отже, перебудова частоти здійснюється шляхом вибору відповідних значень , : , де — коефіцієнт множення частоти опорного генератора; — коефіцієнт розподілу дільника частоти.

Основні переваги синтезатора непрямого некогерентного синтезу:

      • висока стабільність ;

      • кращі габаритно-массовые характеристики проти синтезатором частот прямого когерентного синтезу.

Малюнок 9

Схема запам'ятовування частоти (СЗЧ) запам'ятовує несе частоту корисного сигналу подавляемой РЕМ на заданий час. Розрізняють устройства-схемы короткочасної та тривалого запам'ятовування частоти. Принцип дії цих пристроїв грунтується на рециркуляції чи регенерації коливань, поширених в електромагнітної системі НВЧ будь-якого типу. Наприклад, відомі устрою СЗЧ на ЛОВ ЖИГ-фильтрах та інших. Простейшей СЗЧ є схема АПЧ генератора. У найпростіших САП схема запам'ятовування частоти відсутня, і запам'ятовування несучою частоти та налаштування ПП неї здійснюється оператором. До СЗЧ пред'являються такі вимоги: час запам'ятовування, точність фіксування й утримання частоти, діапазон запам'ятовування, що дозволяє здатність (одночасного запам'ятовування частоти).

Передатчик перешкод (ПП) складається з джерела коливань несучою частоти (підсилювача потужності) і джерела низькочастотних модулирующих коливань (модулятора).

Електричний розрахунок ПП

Составим структурну схему підсилювача потужності (РОЗУМ).

Малюнок 10 Структурна схема ВЧ тракту

При розрахунку електронного режиму транзисторів скористаємося методикою настановленим розрахунку режиму потужного транзистора НВЧ [3]. Розглянута методика можна використовувати до розрахунку режиму потужного транзистора підсилювача, працюючого на частотах порядку сотень мегагерц, і дозволяє їм отримати параметри режиму, досить близькі до експериментальним. На значеннях частот 1…3 ГГц похибка розрахунку зростає через використання спрощеної еквівалентній схеми транзистора і недостатньою точності щодо її параметрів. Выберем схему підключення транзистора з ПРО, т.к. в такому включення значно зростає верхня робоча частота доі ін. Эквивалентная схема підсилювача ПРО для струму і напруження першої гармоніки представлена як Малюнок 11.


Малюнок 11 Эквивалентная схема підсилювача

Розрахунок вихідного підсилювача потужності

Вибір типу транзистора

Вибір транзистора здійснюється з урахуванням типу модуляції, діапазону робочих частот, смуги пропускання, вимог до управління (способу перебудови), характеру і параметрів навантаження, і навіть можливостей забезпечення рівня вихідний потужності.

Також під час виборів транзистора необхідно керуватися такими міркуваннями. Коефіцієнт посилення обернено пропорційна квадрату частоти. Тому, якщо знаємо з довідкових даних, що транзистор на частоті має коефіцієнт посилення , то, на деякою, дешевше робочої частоті , його коефіцієнт посилення можна оцінити приблизно, як . Схема включення транзистора визначається, зазвичай, його конструкцією, у якій з корпусом з'єднується одне із електродів (эмиттер, база). Рекомендується використовувати СВЧ-транзистор на потужність щонайменше , яка вказана у довіднику. Сильне недовикористання транзистора призводить до зниження його підсилюючих властивостей. Запропонована в [3] методика розрахунку походить з , та якщо з потужності , развиваемой еквівалентним генератором струму . Потужність у схемі ПРО взяти більше, ніж необхідна , оскільки значної частини потужності, развиваемая генератором струму надходить у вхідну ланцюг підсилювача. На у схемі ПРО береться на більше , на ця частка менше.

Як ми вже з'ясували раніше, необхідна вихідна потужність по першої гармоніки мусить бути , діапазон робочих частот , тип модуляції – імпульсна. З урахуванням втрат надходжень у согласующей СВЧ-цепи (візьмемо їх рівними , подальший розрахунок покаже точніше значення), необхідна потужність, не вдома транзистора, по першої гармоніки визначається, як . Тоді вихідна потужність дорівнює . Все це вимогам повною мірою задовольняє транзистор 2Т919А [9].

Таблиця 1 Параметри транзистора 2Т919А (ВУМ)


Граничні експлуатаційні

Типовий режим

Uкэдоп

Uбэдоп

Iдоmaxдоп

Iк0доп

Iкр

Rпк

Tпдоп

Tдо

Pкдоп

fзв…fв

f ‘

P’вых

K’p

Схожі реферати:

Навігація