2.4 Розрахунок чутливості рпу рлс
Джерелом сигналу є антена РЛС. Оскільки джерело сигналу має реально шумову температуру, то будемо вважати відношення сигнал / шум на виході лінійної частини приймача q заданим (згідно здійсненого раніше розрахунками). Реальну чутливість РПУ РЛС (Р пр. min)можна визначити за допомогою виразу:
де k = 1,38 10 -23 Дж /К - постійна Больцмана;
Т а = 273 К + t СР - шумова температура антени;
t СР - температура повітря за шкалою Цельсія;
Т 0 = 290 К - стандартна температура;
ПШ= 1,1 f п - шумова смуга пропускання приймача;
N Ш - коефіцієнт шуму приймача;
Dо разів - коефіцієнт помітності.
Шуми приймача визначаються першим каскадом РПУ його коефіцієнт шуму знаходиться в межах
N Ш = 1,15 12. (2.2.)
Коефіцієнт розрізнення визначається виразом:
де: q - параметр виявлення;
N c - кількість імпульсів у пачці;
a i = 8 - коефіцієнт втрат при обробці.
,Вт (2.4)
2.5 Розрахунок діаграми спрямованості
Для радіоакустики мопрівського РЛС головне випромінювання етрів згідно явертикальне з дослідженням на 500 м згідно завдання. огляд простору голчатим променем, які мають однакову ширину по азимуту та куту місця.
Візьмемо діаметр антенного дзеркала для вищевказаних умов по азимуту
dа= 0.1 м
г – діаграма спрямованості по азимуту та куту місця визначається
ϴг 0,5= 65 λ / dа ϴг 0,5= 65*0,008/0.1 ≈ 5,20 (2.5)
Діаграма спрямованості по азимуту та куту місця складає ϴг 0,5 ≈ 5,20
2.6 Розрахунок ефективної площини антени приймача та
коефіцієнт підсилення параболічної антени
Оскільки РЛС, параметри якої розраховуються, повинна забезпечити розрізнення і точний вимір тільки по обом координатам – азимуту та кут місця, то в РЛС необхідно застосувати антену, яка формує гольчату діаграму спрямованості і при цьому сканує її в азимутальній та кутомісцевй площині.
Ширина головного променя ДС в азимутальній та кутомісцевій площинах на рівні 0,5 за потужністю дорівнює 0,7 0. В кутомісцевій площині 900.
Таку антену називають параболоїдною. Вона відбиває енергію опромінювача, що розміщується в фокусі параболи, в напрямках, які паралельні осі антени, як у звичайної параболічної антени.
Коефіцієнт підсилення параболічної антени розраховується за формулою:
(2.6)
Розрахуємо площу антени, так як антена симетрична то її площа визначається за формулою :
3.14
≈ 0,008 м2 (2.7)
Визначимо G- коефіцієнт направленої дії антени РЛС:
= 4
3.14
≈1571 (2.8)
2.7 Розрахунок потужності передавача
З основного рівняння радіолокації для РЛС маємо:
0,9559
Вт (2.9)
max
– максимальна дальність 0,5 км
– чутливість
приймача 955,9*10-
12
Вт
λ -довжина радіохвилі випромінення передавача та прийому приймача 0,08 м або 0.8 см
– ефективної площини антени
0,008 м2
Рmax=0,956 Вт або 956 мВт
Ми отримали середню потужність передавача.
Розрахуємо імпульсну потужність
Рім= Рmax Тп / τім (2.10)
Рім= 0,0035 1667/2 ≈ 2,8 Вт (2.11)
При такій імпульсній потужності передавача можливо використовувати клістрон ний передавач імпульсний.
2.8. Розрахунок частоти повторення імпульсів
F п>
(νц max
+ ν ц min
) (2.12)
Частота повторення імпульсів F п залежить від максимальної та мінімальної ,де ціль це турбулентні процеси, які проходять в атмосферному приземному шарі (АПШ), а апаратура радіоакустичного зондування (РАЗ) в той же час дозволяє отримати вертикальне розподілення температури, вологості та вітру максимальне значення 100 м/с
F п> (νц max + ν ц min )=25 кГц (2.13)
Верхня межа частоти повторення встановлюють з умови однозначного виміру дальності. Як відомо, для вимірювання дальності до самого віддаленого об'єкта Dmax потрібно виміряти проміжок часу t m з урахування роботи систем РЛС (відновлення зарядки передавач) додаємо 50 мкс: а
(2.14)
(2.15)
tm1=0,0333 +50=50,0333 мкс (2.16)
Це можливо тільки в тому випадку, якщо після першого випромінювання імпульсу наступний за ним другий імпульс випромінюється не раніше, ніж час t m. Верхня межа частоти повторення імпульсів F і max визначається з умови
(2.18)
де: КОХР= 1,15 1,25 - коефіцієнт зворотного ходу розгортки ЕПТ.
Виходячи з вищезгаданого,вибираємо частоту повторення імпульсів передавача:
F п=25 кГц
відповідно період повторення імпульсів передавача
Т п=1/25 =0,04 мс (40 мкс)