5.2.2 Бортовые приемные устройства бртр
Входные приемные устройства обеспечивают необходимое соотношение сигнал/шум стволов БРТР. Минимальный уровень принимаемых сигналов определяется собственными флуктуационными (тепловыми) шумами приемного устройства. При выборе эффективной шумовой температуры исходят:
- из условия, что вклад шумов участка Земля – спутник в 5...10 раз меньше шума участка спутник – Земля;
- минимальная эффективная шумовая температура приемной системы ИСЗ не может быть меньше эквивалентной температуры Земли Тз поскольку приемные антенны ИСЗ ориентированы в ее сторону.
Шумовая температура входного приемного устройства БРТР (приведенная ко входу облучателя приемной антенны) состоит из следующих составляющих:
,
(5.1)
где ТАТМ - эквивалентная температура шумов атмосферы, для антенн стационарных ИСЗ в диапазоне 1…20ГГц изменяется в пределах 2...25°К;
ТКОС - эквивалентная температура космических шумов, зависит от области неба, в которую направлена антенна, и может быть определена по специальным картам неба. максимальные значения на частоте 1ГГц не превышают 30°К и резко падают с увеличением частоты;
b - коэффициент, существенно меньший единицы, определяющий факт приема космических шумов только боковыми лепестками;
ТПР - шумовая температура приемника БРТР.
Входные приемные устройства современных ЗС при использовании малошумящих усилителей различного типа в диапазонах спутниковой связи имеют суммарную шумовую температуру 40…300°.
Упрощенная структурная схема входного устройства ВУ спутниковой связи и вещания с однократным преобразованием частоты диапазона 14/11ГГц.
Рисунок 5.7 Структурная схема входного устройства (ВУ) спутниковой связи и вещания с однократным преобразованием частоты диапазона 14/11 ГГц
В данном приемнике сигналы с частотой приема 14ГГц, усиливаются МШУ на полевых транзисторах, каждый из которых обеспечивает усиление 13 дБ. Для уменьшения отражений и межкаскадной развязки используются ферритовые вентили.
Гетеродин построен по традиционной схеме с умножением частоты и собран из модулей: кварцевый генератор, транзисторный умножитель частоты, усилитель, умножитель, в результате чего образуется частота гетеродина в пределах 2…3ГГц. В зависимости от номера ствола обеспечивается преобразование частоты с 14 на 11…12ГГц, что используется в ФСС. При таком построении облегчается фильтрация гармоник гетеродина, так как они лежат вне полос передачи и приема.
Построение усилителей 11ГГц выполнено с использованием входных и выходных согласующих цепей в микрополосковом исполнении. Межкаскадный полосовой ферритовый вентиль припаивается к усилителю позолоченными проводниками.
Канальные усилители, включаемые между выходом преобразователя частоты и входом мощного усилителя, выполняются в виде одной конструктивной сборки. В их состав вводится переменный аттенюатор, позволяющий устанавливать необходимый коэффициент усиления по командам с Земли. Диапазон изменения коэффициента усиления ±10...15дВ, а шаг изменения 0,5…1,0дБ. затем следуют усилители с мощностью 10…8дБ развязанные ферритовыми вентилями.
Шумовая температура входного усилителя – 120...2400К, а коэффициент усиления – 26…40дБ. Необходимый коэффициент усиления на входе приемного устройства обеспечивается мощными выходными усилителями. Масса приемного устройства составляет 450…600г. Потребляемая мощность не более 2 Вт.