3. Расчет принципиальных схем функциональных узлов устройства

(п. 4.4).

Методика расчета

I. Расчет структурной схемы линейного тракта приёмника

1. Расчет необходимой полосы пропускания

Полоса пропускания линейного тракта, форма основ­ных характеристик (АЧХ, ФЧХ) в пределах полосы частот прини­маемого сигнала должны удовлетворять требованиям допустимых искажений. Необходимая полоса пропускания определяется ре­альной шириной спектра принимаемого сигнала (определяется видом модуляции и спектром первичного сигнала), доплеровским смещением частоты сигнала и запасом , зависящим от нестабильностей частот принимаемого сигнала и гетеродинов при­емника, погрешностей в настройке отдельных контуров и всего приемника.

Таким образом, необходимая полоса пропускания определяется выражением:

. (1.1.1)

При решении вопроса о выборе структурной схемы приёмника можно воспользоваться коэффициентом расширения полосы пропускания:

.

Если 1,1÷1,3, то нельзя достигнуть существенного сужения полосы пропускания за счет повышения стабильности частот сигнала и гетеродина. Если 1,3÷1,5, то путем повышения стабильности частот сигнала и гетеродина можно обеспечить сужение полосы пропускания и соответственно повысить чувствительность и избирательность приёмника. Когда 1,5÷2,0 (наилучшая достижимая стабильность частот сигнала и гетеродина), целесообразно применение системы автоматической подстройки частоты гетеродина по отклонению промежуточной частоты сигнала от номинального значения.

Необходимая полоса пропускания линейного тракта в прием­нике с автоматической подстройкой частоты (АПЧ):

, (1.1.2)

где – коэффициент автоматической подстройки частоты.

Обычно для устойчивой работы системы АПЧ выбирают , причем верхняя граница значений соответствует довольно сложным системам АПЧ.

При использовании фазовой автоматической подстройки час­тоты можно принимать . В этом случае коэффициент автоматической подстройки частоты .

Необходимая полоса пропускания перестраиваемого тракта высокой частоты в диапазонном приемнике без АПЧ:

, (1.1.3)

где – запас на неточность сопряжения настроек контуров тракта высокой частоты и гетеродина.

Необходимая полоса пропускания перестраиваемого тракта высокой частоты в диапазонном приемнике с применением АПЧ:

. (1.1.4)

Полоса пропускания неперестраиваемого тракта высокой частоты выбирается равной интервалу частот поддиапазона.

1.1. Определение ре­альной ширины спектра принимаемого сигнала.

Рассмотрим особенности определения реальной ширины спектра принимаемого сигнала в зависимости от вида приёмного устройства. Очевидно, что реальная ширина спектра сигнала будет зависеть от вида первичного сигнала, параметров модуляции и величины допустимых искажений.

Кроме этого, рассмотрим особенности составления структурных схем приёмных устройств, необходимые для дальнейшего проектирования.

Приёмники непрерывных двухполосных сигналов с АМ

Приёмники, выполненные по типовой структурной схеме (рис. 1.1.1), используются в основном для приёма радиотелефонных сигналов на частотах ниже 30 МГц.

В качестве демодулятора используется амплитудный детектор, за которым обычно следует усилитель низкой частоты. Приёмник при необходимости снабжается устройствами автоматической регулировки усиления и устройствами автоматической подстройки частоты.

Рис. 1.1.1. Структурная схема приёмника непрерывных сигналов с АМ.

Условные обозначения, принятые в структурной схеме:

ВЦ – входная цепь;

УРЧ – усилитель радиочастоты;

С – смеситель;

Г – гетеродин;

УПЧ – усилитель промежуточной частоты;

АД – амплитудный детектор;

УНЧ – усилитель низкой частоты;

Цепи АРУ – цепи автоматической регулировки усиления;

Цепи автоматической подстройки частоты (АПЧ):

УЧАП – устройство управления цепи автоподстройки;

РЧАП – различитель частоты цепи автоподстройки.

При проектировании линейного тракта приёмника ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала следует выбирать из условия:

, (1.1.5)

где - максимальная частота спектра передаваемого сообщения. Для телефонных сигналов , но в некоторых случаях может потребоваться передача более высоких частот.

Приёмники непрерывных сигналов с ЧМ

Приёмники, выполненные по типовой структурной схеме (рис. 1.1.2), используются в основном для приёма радиотелефонных сигналов на частотах свыше 30 МГц и неподвижных изображений (фототелеграфная связь) в диапазоне КВ (декаметровые волны).

В качестве демодулятора используется частотный детектор, за которым следует усилитель низкой частоты. Для устранения паразитной АМ перед ЧД применяют амплитудный ограничитель.

Рис. 1.1.2. Структурная схема приёмника непрерывных сигналов с ЧМ.

Условные обозначения, принятые в структурной схеме:

О – амплитудный ограничитель;

ЧД – частотный детектор.

При проектировании линейного тракта приёмника ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала следует выбирать из условия:

, (1.1.6)

где - максимальное значение индекса частотной модуляции;

- максимальное значение девиации частоты, =50 кГц.

Применение ЧМ позволяет повысить использование мощности передатчика и помехоустойчивость приёма, улучшить качественные показатели передачи, в частности, расширить динамический диапазон передаваемых программ и диапазон передаваемых частот. Наиболее полная реализация преимуществ ЧМ достигается при больших значениях ( >>1). Например, в радиовещании , в телевидении при передаче сигналов звукового сопровождения . Однако при этом спектр сигнала занимает настолько широкую полосу частот, что практически осуществить передачу возможно только в диапазоне УКВ.

Для снижения уровня нелинейных искажений необходимо обеспечить линейность ФЧХ (фазо-частотной характеристики) линейного тракта, применяя в УПЧ простые избирательные системы (одноконтурные фильтры, двухконтурные полосовые фильтры (ДПФ) со связью между контурами меньше критической), а также фильтры сосредоточенной селекции (ФСС) с оптимальной характеристикой группового времени замедления. Рекомендуется выбирать параметр связи между контурами ДПФ порядка 0,7. Нелинейные искажения уменьшаются при расширении полосы пропускания линейного тракта.

Фототелеграфная связь осуществляется на магистральных радиолиниях. При этом в приёмнике используется общий линейный тракт с полосой пропускания 6…8 кГц. Для борьбы с глубокими замираниями сигнала и влиянием многолучевого распространения радиоволн применяется сдвоенный радиоприём [1].

Приёмники непрерывных однополосных сигналов с АМ

Применение однополосных сигналов без несущей или с ослабленной несущей позволяет повысить излучаемую передатчиком мощность в боковых полосах при заданной установочной мощности, и практически вдвое уменьшить ширину спектра сигнала. Полезный энергетический эффект при переходе от обычной АМ к передаче одной боковой полосы (ОБП) возрастает в 8 раз при неизменной установочной мощности передатчика. Если нет замираний сигналов в радиолинии, это соотношение сохраняется и на приёмной стороне, несмотря на уменьшение полосы приёмника в два раза. При приёме обеих полос возрастает в два раза мощность шумов приёмника и напряжение сигналов от двух боковых полос.

Качество приёма сигналов ОБП значительно ухудшается при неравенстве частот несущей при передаче и приёме. Для хорошей разборчивости речи отклонение частоты несущего колебания при приёме не должно превышать 100…150 Гц, для высокого качества воспроизведения речи – не более 20 Гц. Требуемую точность частоты несущего колебания в приёмнике можно получить, применив фазовую автоподстройку частоты (ФАПЧ) гетеродина. Если в качестве гетеродинов использовать синтезаторы частоты, то можно принимать сигналы с полностью подавленной несущей.

При проектировании линейного тракта приёмника ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала следует выбирать из условия:

. (1.1.7)

Ослабление помех по зеркальному и соседнему каналам должно быть 80…100 дБ. Высокая избирательность обеспечивается двойным или тройным преобразованием частоты, автоподстройкой гетеродина, которая позволяет сузить полосу пропускания практически до ширины спектра сигнала, и применением многозвенных фильтров сосредоточенной селекции в тракте принимаемого сигнала последнего УПЧ и УНЧ.

Приёмники непрерывных сигналов с ФМ

Приёмники, выполненные по типовой структурной схеме (рис. 1.1.3), применяются, в основном, на многоканальных радиолиниях, предназначенных для работы на частотах свыше 100 МГц, но возможно использование ФМ и на одноканальных радиолиниях.

Рис. 1.1.3. Структурная схема приёмника непрерывных сигналов с ФМ.

Условные обозначения, принятые в структурной схеме:

ДАРУ – детектор цепи АРУ (автоматической регулировки усиления);

ФД – фазовый детектор;

ГОН – генератор опорного напряжения;

ФНЧ – фильтр нижних частот;

Система фазовой автоматической подстройки частоты (ФАП):

УФАП – устройство управления системы фазовой автоподстройки;

РФАП – различитель частоты системы фазовой автоподстройки.

Тракт приёма непрерывных сигналов с ФМ содержит амплитудный ограничитель, демодулятор и систему фазовой автоподстройки частоты. В состав демодулятора входит фазовый детектор и генератор опорного напряжения. Частота и фаза ГОН должна совпадать с частотой и фазой несущего колебания на выходе ограничителя. Это достигается при помощи системы ФАП.

Для того, чтобы быстрые изменения фазы, обусловленные модуляцией передатчика, не вызывали срабатывание системы ФАП, между РФАП и УФАП включается ФНЧ (RC-цепь) с граничной частотой , где - нижняя граничная частота спектра сигналов сообщения. Таким образом, ФНЧ устраняет составляющие напряжения на выходе РФАП, обусловленные модуляцией принимаемого сигнала, и пропускает составляющие, появляющиеся при несовпадении фаз колебаний ГОН и несущего сигнала.

При проектировании линейного тракта приёмника ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала следует выбирать из условия:

, (1.1.8)

где -индекс фазовой модуляции;

- максимальное значение девиации частоты.

Приёмники дискретных сигналов с АМ

Сигналы с амплитудной манипуляцией находят наибольшее применение на радиолиниях оперативной телеграфной связи (амплитудная телеграфия - АТ).

При амплитудной манипуляции дискретные сообщения (буквы, цифры) передаются комбинациями двух видов сигналов (посылок и пауз), отличающихся амплитудой колебаний (U; 0). Различают два способа управления передатчиком [1], [2]:

1. Передача с помощью ручного телеграфного ключа и слухового приёма сигналов;

2. Автоматическая передача и регистрирующий приём сигналов.

Автоматическая передача и регистрирующий приём, в отличие от слухового приёма, позволяют вести обмен информацией с высокими скоростями (до сотен слов в минуту; слуховой приём – 15-30 слов в минуту). Автоматическая передача обычно ведется на линиях магистральной радиосвязи диапазона КВ.

Ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала при регистрирующем приёме следует выбирать из условия:

, (1.1.9)

где - длительность точки азбуки Морзе или длительность элементарной посылки равномерного пятиэлементного кода Бодо.

Для устранения воздействия шумов во время больших перерывов в передаче сигналов необходимо включать устройство автоматического запирания приёмника в паузах.

При работе по методу укороченного контакта для борьбы с переменными преобладаниями:

. (1.1.10)

В таблице 2 приведены величины скорости передачи, реальной ширины спектра сигнала и необходимой полосы пропускания линейного тракта при обычно принимаемой нестабильности и различных видах передачи.

Таблица 1.1.2

Вид передачи	Скорость передачи, слов/мин	, Гц	П, Гц
ключом	24	30	260
пишущая	500	600	1400

Приёмники дискретных сигналов с ЧМ

При частотной манипуляции передатчик излучает колебания непрерывно. В каждый момент времени передатчик излучает колебание только одной частоты. Излучаемый сигнал характеризуется:

- скоростью манипуляции v в Бодах: , где - длительность элементарной посылки;

- девиацией (сдвигом) частоты при манипуляции;

- индексом манипуляции .

Широкополосная часть приёмника включает в себя все каскады общего линейного тракта. Полоса пропускания этой части приёмника должна быть возможно более широкой, чтобы не увеличивать длительность импульсной помехи и, следовательно, интервал поражения сигнала помехой. Однако, для повышения помехоустойчивости при флуктуационных помехах полоса пропускания должна быть возможно более узкой (ограничивается шириной спектра сигнала). На практике принимают компромиссное решение, выбирая полосу пропускания до первого амплитудного ограничителя в три-четыре раза шире полосы после ограничителя, которая должна быть возможно более узкой.

Демодулятор приёмника дискретных сигналов с ЧМ может быть выполнен по любой схеме ЧД, однако чаще всего применяют фильтровый ЧД. Это связано с тем, что частота сигнала может принимать только два значения. Фильтровый ЧД отличается от ЧД со взаимно-расстроенными контурами тем, что вместо одиночных контуров применены разделительные фильтры с высокой прямоугольностью АЧХ, чем достигается дополнительное повышение избирательности приёмника. Если приёмник предназначен для приёма сигналов с различными частотными сдвигами, целесообразно использовать ЧД со взаимно-расстроенными контурами низкой добротности, который отличается линейной детекторной характеристикой в широких пределах.

При проектировании линейного тракта приёмника ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала следует выбирать из условия:

. (1.1.11)

Приёмники дискретных сигналов с ФМ

Передача дискретных сигналов с ФМ обеспечивает большую помехоустойчивость приёмника, чем передача с ЧМ и АМ. Это объясняется тем, что спектр сигналов с ФМ в два раза уже, чем при ЧМ, а амплитуды боковых полос в два раза больше, чем при АМ. Кроме того, при ФМ ослабляются помехи, не совпадающие по фазе с полезными сигналами. Таким образом, наблюдается выигрыш в два раза по мощности при переходе от ЧМ к ФМ и в четыре раза при переходе от АМ к ФМ [1].

В трактах приёма сигналов реализуют методы сравнения фаз (автокорреляционный приём) или сравнения полярностей (когерентный приём). При приёме по методу сравнения фаз непосредственно сравниваются фазы колебаний соседних посылок. Метод сравнения фаз сравнительно прост, однако дает невысокую помехоустойчивость приёма. При приёме по методу сравнения полярностей вначале сигнал детектируется в синхронном детекторе, а затем сравнивается данная посылка с предыдущей.

При проектировании линейного тракта приёмника ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала следует выбирать из условия:

. (1.1.12)

Приёмники многоканальной связи с частотным уплотнением

Приёмники, выполненные по типовой структурной схеме (рис. 4), широко используются для приёма сигналов радиорелейной связи, радиотелеметрии, радиоуправления и др. на частотах свыше 100 МГц.

Многоканальный сигнал с частотным уплотнением содержит несущее колебание, модулированное по амплитуде, частоте или фазе несколькими колебаниями различных поднесущих частот, которые, в свою очередь, модулированы по амплитуде, частоте или фазе сигналами сообщений.

Многоканальные сигналы обозначают двумя группами букв (АМ-АМ, АМ-ЧМ и т.д.), где первая группа соответствует виду модуляции поднесущих, вторая – виду модуляции несущей.

Рис. 1.1.4. Структурная схема приёмника многоканальных сигналов с частотным уплотнением.

Условные обозначения, принятые в структурной схеме:

ДН – демодулятор несущей;

Ф – разделительные фильтры;

КУ – канальный усилитель;

ДПН – демодулятор поднесущей;

N – количество каналов.

Приёмник содержит общий линейный тракт, демодулятор несущей частоты, разделительные канальные фильтры, канальные усилители, демодуляторы поднесущих частот и усилители низкой частоты. Перед демодулятором несущей может быть включен амплитудный ограничитель, ослабляющий импульсные помехи при приёме АМ и ОБП сигналов, а при приёме сигналов с ЧМ и ФМ и гладкие помехи. Демодулятор несущей преобразует многоканальный сигнал в сумму канальных сигналов (поднесущих, модулированных сообщениями). Демодулятор поднесущих преобразует канальные сигналы в сигналы сообщений, которые после усиления в УНЧ поступают на выходы приёмника N – канальной связи.

При использовании ЧМ и ФМ поднесущих после разделительных фильтьров включают дополнительные ограничители амплитуд.

Система АРУ должна поддерживать уровень сигнала на входе последнего каскада УПЧ таким, чтобы нелинейные искажения в линейном тракте были достаточно малыми. Для уменьшения взаимных помех каналов коэффициенты усиления их в линейном тракте должны мало отличаться друг от друга. При приёме сигналов с АМ уровень ограничения в ограничителях амплитуды должен быть выше наибольшей амплитуды сигналов на их входах.

При проектировании линейного тракта приёмника ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала следует определять по формулам таблицы 1.1.3.

Таблица 1.1.3. Формулы для расчета ширины спектра многоканальных сигналов.

Вид модуляции сигнала
ОБП-ОБП
АМ-ОБП
ФМ-ОБП
ЧМ-ОБП
АМ-АМ
ФМ-АМ
ЧМ-АМ
ОБП-АМ
ОБП-ЧМ
АМ-ЧМ
ФМ-ЧМ
ЧМ-ЧМ

Примечание: - число каналов;

- максимальная частота спектра сообщения передаваемого сигнала по одному каналу;

- защитный интервал между спектрами канальных сигналов (необходимый для их разделения), =900 Гц;

- коэффициент частотной модуляции несущей;

и - коэффициенты частотной и фазовой модуляции поднесущей k-го канала.

Приёмники многоканальной связи с временным уплотнением

В настоящее время в радиосвязи широко используется передача сообщений модулированными видеоимпульсами на частотах свыше 100 МГц.

При временном уплотнении каналов радиосвязи время передачи делится на тактовые периоды , в течение которых поочередно передают по одному радиоимпульсу каждого канала (или по одной кодовой комбинации импульсов при использовании кодово-импульсной модуляции) и импульс синхронизации. Частоту тактовых периодов следует выбирать из условия: , где - максимальная частота спектра сигналов сообщений.

Радиоимпульсы образуют путем манипуляции несущего колебания модулированными видеоимпульсами. Различают видеоимпульсы с амплитудно-импульсной АИМ, широтно-импульсной ШИМ, временно- или фазово-импульсной ВИМ или ФИМ, кодово-импульсной КИМ и дельта-модуляцией ДМ. Для передачи сообщений модулированные видеоимпульсы скачкообразно изменяют частоту, амплитуду или фазу, образуя радиоимпульсы.

Сигналы, передаваемые радиоимпульсами, обозначаются двумя группами букв. Первая группа означает вид модуляции видеоимпульсов, вторая – вид модуляции несущего колебания, например: ШИМ-АМ, КИМ-ФМ, АИМ-АМ и т.д. Передача радиоимпульсами позволяет создавать многоканальные радиолинии с временным уплотнением каналов, по которым сообщения различных каналов передаются последовательно в различные временные интервалы.

Приёмник многоканальных сигналов с временным уплотнением (рис. 5) должен преобразовывать радиоимпульсы в видеоимпульсы (преобразовывать как радиоимпульсы сигналов сообщений, так и радиоимпульсы сигналов синхронизации), разделять видеоимпульсы каналов связи и преобразовывать видеоимпульсы каждого канала, следующие с тактовой частотой, в сигнал сообщения.

Рис 1.1.5. Структурная схема приёмника многоканальных сигналов с временным уплотнением.

Условные обозначения, принятые в структурной схеме:

ДРИ – демодулятор радиоимпульсов;

СС – схема синхронизации (содержит интегратор и пороговое устройство для выделения синхроимпульсов, таким образом происходит синхронизация с передатчиком);

ЭК – электронные ключи;

РИК – распределитель импульсов каналов;

Д – демодулятор видеоимпульсов.

Для повышения помехоустойчивости приёма многоканального сигнала с временным уплотнением помехоустойчивость канала синхроимпульсов должна быть выше, чем у каналов сообщений. Для этого можно увеличивать энергию синхроимпульсов или заменять их кодовыми комбинациями импульсов.

Определение ширины спектра принимаемого сигнала следует выбирать, исходя из особенностей конкретного вида передачи (сотовая связь, транкинговая связь и т.д.).

Приёмники магистральной КВ радиосвязи

Магистральные линии КВ радиосвязи действуют между государствами, крупными городами, промышленными районами, для связи с отдельными кораблями, самолетами, районами стихийных бедствий. Они характеризуются большой протяженностью, значительной нагрузкой, высокой надежностью аппаратуры и достоверностью передачи сообщений.

На магистральных линиях КВ радиосвязи используются различные классы излучений, которые используются в профессиональной радиосвязи (приложение Б). Наиболее широко используются однополосные сигналы. При этом приёмники выполняют двух- или четырех-канальными. Для внутригосударственных линий радиосвязи применяется полоса пропускания канала тональной частоты 300-3400 Гц, для международных – 250-3000 Гц, в некоторых случаях – 100-6000 Гц. Все приёмники при одноканальной работе должны использовать верхнюю боковую полосу частот.

Приёмники СВ и КВ диапазонов с плавной перестройкой должны работать в диапазоне частот 1,5…30 МГц, с дискретной перестройкой – в диапазоне частот 1,5…(30- ) МГц, где .

Для приёмников магистральной КВ радиосвязи существуют нормы на основные параметры (приложение В).

Качество приёма широкополосных телефонных сигналов и многоканальных сигналов определяется не только АЧХ, но и ФЧХ или ее производной, называемой групповым временем замедления.

Структурная схема магистрального приёмника любого класса содержит тракт обработки сигнала, системы стабилизации частоты, управления, контроля и питания. Тракт обработки сигнала делят на главный (групповой) и индивидуальные тракты. Тракт группового сигнала выделяет, усиливает и преобразует спектр сигнала, зависящий от вида принимаемого излучения. Он состоит из высокочастотного тракта и тракта промежуточной частоты. Выделение индивидуального сигнала и его демодуляция осуществляется в индивидуальных трактах.

Структурная схема группового тракта определяется, в основном, требованиями к частотной точности, которая складывается из погрешностей установки частот настройки передатчика и приёмника и их нестабильности в процессе работы. Норма на стабильность частоты настройки приёмника является основой для выбора схемы и гетеродина. Структурная схема индивидуальных трактов определяется видами принимаемых излучений.

Радиовещательные приёмники

Радиовещательные приёмники предназначены для приёма программ звукового радиовещания и стереофонических передач в диапазонах длинных (148…285 кГц), средних (525…1607 кГц), коротких (3,95…12,1 МГц) волн с амплитудной модуляцией и в диапазоне ультракоротких волн (65,8…74; 100…108 МГц) с частотной модуляцией.

По электрическим, электроакустическим параметрам и комплексу эксплуатационных удобств стационарные и переносные приёмники разделяют на четыре группы сложности (0 – высшую, 1, 2, 3), автомобильные радиовещательные приёмники на три группы (1, 2, 3) и выделяют малогабаритные (карманные, сувенирные, миниатюрные) приёмники.

Современные радиовещательные приёмники АМ и ЧМ сигналов в большинстве случаев строят по супергетеродинной схеме. Исключение составляют местные переносные приёмники, предназначенные для приёма местных радиостанций.

Для транзисторных приёмников средних групп сложности обычно применяют частично комбинированную структурную схему с полным разделением АМ и ЧМ трактов на частоте сигнала и комбинированным использованием усилительных приборов по обоим трактам, начиная со смесителя или УПЧ. Полностью комбинированная схема не используется, поскольку вызывает значительное усложнение коммутации и регулировки, а также снижает устойчивость. Систему полностью разделенных трактов (до УНЧ) применяют в приёмниках высших классов и в приёмниках, построенных на интегральных схемах.

При проектировании линейного тракта приёмника для двухполосной АМ ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала следует выбирать из условия:

. (1.1.13)

Для АМ однополосных сигналов:

,

где - максимальная и минимальная частота модуляции соответственно.

При ЧМ ре­альная ширина спектра принимаемого сигнала существенно шире:

, (1.1.14)

где - максимальное значение индекса частотной модуляции.

Если , то для телефонных ЧМ сигналов:

.

Расчет полосы пропускания линейного тракта радиовещательного приёмника производят по вышеуказанным формулам, полагая = 0.

Радиолокационные приёмники

Радиолокационные станции (РЛС) облучают объект радиоволнами и определяют его параметры (координаты, скорость и т.д.), принимая отраженную от объекта энергию радиоволн. Поэтому радиолокационный приёмник является частью РЛС и работает от общей приёмопередающей антенны. Радиолокационные приёмники работают в диапазоне СВЧ.

Различают РЛС импульсного и непрерывного излучения. В настоящее время широко применяются импульсные РЛС.

Расстояние r от импульсной РЛС до объекта измеряется по времени прохождения этого расстояния и обратно зондирующими радиоимпульсами:

, (1.1.15)

где с- скорость света.

Направление на объект определяют, вращая остронаправленные антенны и сравнивая интенсивности отраженных сигналов при различных положениях антенны (или при переключении на различные антенны).

Для повышения точности определения расстояния, длительность зондирующих радиоимпульсов (при малом размере объекта и отраженных), выбирают малым (обычно 0,3…3 мкс). Период повторения зондирующих радиоимпульсов для однозначного измерения расстояния до объекта (обычно 30…300 км) выбирают 0,2…4 мс. Поэтому скважность обычно составляет 100…1000.

Как уже было сказано выше, главной особенностью радиолокационных приёмников является использование общей с передатчиком антенны, что вызывает необходимость в специальном антенном переключателе и устройстве защиты входа приёмника (рис. 1.1.6).

Рис. 1.1.6. Структурная схема радиолокационного приёмника простых сигналов.

Условные обозначения, принятые в структурной схеме:

П – передатчик;

АП – антенный переключатель;

МШУ – малошумящий усилитель;

ФЗК – фильтр по зеркальному каналу;

С – смеситель сигнала;

Д – детектор;

ВУ – внешнее устройство;

Система АПЧ:

ДМ – делитель мощности;

У – устройство управления;

Дел – делитель сигнала;

С_АПЧ – смеситель системы АПЧ;

ЧД – частотный детектор;

Г – гетеродин;

УПЧ – усилитель промежуточной частоты.

При проектировании линейного тракта приёмника ре­альную ширину спектра принимаемого сигнала для радиолокаторов дальнего обнаружения, где необходима максимальная чувствительность, следует выбирать из условия:

, (1.1.16)

где - длительность импульса;

a – коэффициент, зависящий от выбранного типа фильтра (для прямоугольного a =1,37, для гауссового a =0,72, для расчетов можно принять a =1 ).

Для радиолокаторов с автоматическим сопровождением целей, где необходима точность определения координат:

, (1.1.17)

где - время установления фронта импульса.

Полоса приёмников РЛС должна быть равна МГц. Приёмники автосопровождения целей должны иметь наибольшую полосу пропускания.