IX. Определение числа каскадов приемника, охватываемых ару.

Динамический диапазон изменения входного сигнала:

(27)

где - максимальная дальность работы РЛС, равная:

(28)

где С=3* - скорость света,

F – частота повторения зондирующих импульсов, задаваемая в ТЗ,

(29)

- минимальная дальность работы,

– длительность зондирующего импульса,

=1…3мкС – время восстановления антенного переключателя РЛС.

Динамический диапазон изменения выходного сигнала обычно составляет .

Динамический диапазон АРУ:

(30)

Число охватываемых АРУ каскадов N равняется:

(31)

где - динамический диапазон регулировки усиления одного каскада.

X. Составление структурной схемы проектируемого приемника.

Структурные схемы когерентного и некогерентного радиолокационных приемников приведена на рис.6 и 7 соответственно.

Особенности построения структурной схемы приемника следующие:

Рис.6

Рис.7

- около каждого усилительного каскада и преобразователя частоты показать вид их нагрузки - фильтры (ОКК; ДПФ, ФСС) или активные сопротивления (R) , для УНЧ - тип микросхемы;

• ввести БАРУ (АРУ около каждого усилительного каскада) на необходимое число усилителей;

• показать систему АПЧ (ЧАП или ФАП) промежуточной частоты, уменьшающий запас по полосе приемника, если расчеты показали, что это необходимо.

XI.Принцип работы радиолокационных приемников.

Некогерентный приемник.

В некогерентной импульсной РЛС излучение производится пачкой некогерентных зондирующих импульсов, то есть импульсов, значения начальных фаз которых случайны и взаимонезависимы. По отраженному от цели сигналу в некогернентных приемниках таких РЛС возможна оценка дальности и углового положения цели, определение же ее скорости невозможно.

Отраженные от цели сигналы поступают на вход приемника (рис.7) от АП, позволяющего использовать одну антенну на передачу и прием. Далее в радиолокационном премнике, как и в любом другом приемнике, происходит усиление и преобразование принимаемых сигналов (понижение частоты их обработки).

Для получения на выходе приемника максимального отношения сигнал/шум в тракте УПЧ ставится оптимальных или согласованный с одиночным импульсом фильтр (СФ). На практике для простых импульсных сигналов обычно используется не СФ, а квазиоптимальный. В качестве квазиоптимального фильтра применяется фильтр с полосой пропускания , устанавливаемый в первых каскадах УПЧ.

Поскольку фаза принимаемых сигналов при обработке не учитывается в приемнике производится выделение огибающей импульсных сигналов с помощью АД. Сигналы с выхода АД накапливаются в ГФ, который в простейшем случае представляет собой интегратор. Накопление импульсов в некогерентных приемниках выполняется после АД, так как при накоплении импульсов до АД возможно их подавление друг другом за счет их случайной фазировки.

При превышении сигнала на входе ПУ его порога на выходе ПУ формируется выходной сигнал, говорящий о наличии цели. После усиления сигнала в УНЧ он подается на на ЭВМ, исполнительный механизм (ИМ) или на ЭЛТ.

Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) предназначена для поддержания промежуточной частоты приемника, которая может смещаться как за счет нестабильности гетеродина приемника, так и за счет доплеровского сдвига частоты принимаемого сигнала.

За счет различных дальностей до цели на вход приемника могут поступать сигналы сильно отличающиеся по мощности. Во избежании перегрузок усилительных каскадов и для уменьшения времени их срабатывания в приемнике используются системы БАРУ (АРУ на каждый усилительный каскад отдельно).

При работе радиолокационных приемников с использованием сложных сигналов, например, с внутриимпульсной линейной частотной модуляцией повышается точность и разрешающая способность РЛС. Обработка сложных сигналов в большинстве случаев производится некогерентно. Структурная схема (рис7) такая же, как и для простых импульсных сигналов. Отличие только в построении СФ. Использование квазиоптимальных фильтров в тракте УПЧ в этом случае неприемлемо. В тракт УПЧ должен устанавливаться только СФ, оптимальный для каждого сложного импульса пачки. В общем случае СФ тем сложнее, чем больше база сигнала. На выходе СФ сложные импульсы сжимаются, снимается их внутриимпульсная модуляция и увеличивается амплитуда (рис.8).

Рис.8

Рис.8

Когерентный приемник.

Когерентный приемник необходим тогда, когда требуется определить скорость движущейся цели. В когерентной импульсной РЛС излучение производится пачкой когерентных зондирующих импульсов, то есть импульсов, значения начальных фаз которых известен.

Последовательность операций обработки и назначение отдельных каскадов когерентного и некогерентного приемников во многом идентичны (рис.6). Отличие в следующем. В когерентном приемнике требуется формировать гетеродинное напряжение жестко связанное по фазе с излучаемым сигналом. При всем разнообразии вариантов построения гетеродины приемника должны быть связаны с генератором передатчика, что и показано на рис.6. Более детальная разработка формирования гетеродинного напряжения в задании не предусматривается.

Знание закона изменения фазы сигнала от импульса к импульсу позволяет производить накопление импульсов в ГФ на промежуточной частоте до детектора. Поскольку опорное колебание ФД когерентно с излучаемым сигналом, огибающая последовательности импульсов, отраженных от неподвижной цели, будет постоянна , а от движущейся – изменяться с частотой доплера.

Приложение 1

Параметры биполярных транзисторов

Тип транзистора	(МГц)	(Ом)		(пФ)	(пС)	Шт (дБ)	…. (Ом) (Ом)
КТ 342 В	300	200	400	4	700	7	5 50
КТ 306 А	500	30	30	5	500	15	30 100
КТ 306 Б	650	30	60	5	500	15	30 100
КТ 3126 А	500	7	100	2,5	15	8	5 6
КТ 3127 А	600	6	150	1	10	5	5 10
КТ 316 А	600	17	60	3	50	10	15 16,7
КТ 316 Б,В	800	17	120	3	50	10	15 16,7
КТ 316 Г	600	17	100	3	150	10	15 50
КТ 316 Д	800	17	300	3	150	10	15 50
КТ 3128 А	800	7	150	1	5	5	6 5
КТ 397 А	800	25	300	1,3	40	6	20 30,8
КТ 3109 А	800	8	15	1	10	6	7 10
ГТ 311 А	770	8	70	1,8	50	8	8 27,8
ГТ 311 Б	1500	8	80	1,5	100	5,1	8 66,7
ГТ 311 Г	1500	8	60	1,5	75	5,1	8 50
ГТ 311 Д	1500	7	110	1,5	75	5,1	8 50
ГТ 329 А	1200	22	100	2	15	4	10 7,5
Т 341 А	1950	60	60	1	10	4,5	30 10
КТ 382 А	2250	3	330	2	6	3	3 3
КТ 382 Б	2250	3	330	0,7	5,5	4,5	3 2,8
КТ 372 А	2400	20	10	1	9	3,5	8 9
КТ 372 Б	3000	20	10	1	9	3,5	8 9
КТ 371 А	3600	10	200	1,2	10	5	8 8,3
Т 362	4800	5	200	1	10	4	8 10
ГТ 362 Б	4800	5	200	0,5	30	4	8 6
КТ 391 А	7000	8	150	0,7	3,7	4,5	7 5,3
КТ 391 Б	7000	8	150	1	3,7	4,5	7 5,3
КТ 368 А	7000	6	300	1,7	15	3,3	5 2,8
КТ 368 Б	7000	6	300	1,7	15	2,8	5 2,8
КТ 3115 А-2	7500	9	20	0,6	9	5	7 15
КТ 3124 А-2	8000	6	200	0,6	2,5	5	5 4,2
КТ 610 А	10000	12	300	4,1	55	6	10 13,4
КТ 610 Б	7000	12	300	4,1	22	6	5,4

Приложение 2.