12.2. Динамический режим работы фапч

При анализе динамического режима (ДР) работы системы ФАПЧ рассматривают режимы удержания и захвата.

Предположим, что вся инерционность ФАПЧ обусловлена инерционностью ФНЧ. Тогда, если в качестве ФНЧ применяется однозвенный RC фильтр, то получим следующее дифференциальное уравнение для ФНЧ:

1.

2. Детекторная характеристика ФД: U_ФД = Ψ(φ), φ=φ_оп - φ_c,

где φ_oп – фаза опорная, φ_c – фаза сигнала.

В качестве аппроксимации ДХ используем следующую: U_ФД = S_ФД соsφ

3. Регулировочная характеристика управителя частоты U _р аппроксимируется линейной функцией вида:

вариация частоты гетеродина.

Пусть f_Г > f_c, a f_п = f_Г - f_c, ∆ω_Г = const.

Тогда дифференциальное уравнение для ФНЧ можно записать в виде:

; φ= φ_n - φ_no = (φ_Г - φ_c) - φ_{по (*)}

φ_Г = φ + φ_c + φ_по

; ω_с, ω_по – const (**)

Подставляя выражения (*) и (**) в дифференциальное уравнение для ФНЧ, получим это уравнение в следующем виде:

-

- это нелинейное дифференциальное уравнение второго порядка.

Проведем анализ этого уравнения.

1. В статическом режиме , следовательно:

2. В случае идеального фильтра, когда RC = 0 => |K_ФНЧ| = 1 получаем:

Для решения уравнения можно использовать графоаналитический метод.

∆ω_нач > ∆ω’_нач

Если фильтр неидеальный и RC ≠ 0, следовательно: ∆ω_y > ∆ω_з

Наличие RC - фильтра снижает быстродействие ФАЧП, но повышает помехоустойчивость.

13. Приемный свч-модуль

Приемный модуль - конструктивно и функционально законченный блок, предназначенный для усиления и преобразования частоты, фильтрации и обработки сигналов.

Интегральный модуль - многофункциональный модуль, который состоит из нескольких интегральных СВЧ-узлов.

Делятся на приемные, приемно-передающие и передающие.

Приемные модули выполняют следующие задачи:

1) Частотная селекция;

2) Усиление;

3) Преобразование частоты.

Конструктивно модуль располагается ближе к антенны.

Основные характеристики и параметры:

1. Диапазон частот (f_н - f_в);

2. Коэффициент усиления по мощности K_p..

3. Полоса f_прм.

4. Динамический диапазон Д = P_вх^max /P_вх^min , где P_вх^max - максимальная входная мощность, при которой имеем допустимый коэффициент нелинейных искажений, P_вх^min - это чувствительность.

5. Избирательность по основным каналам;

6. Коэффициент шума F_ПРМ.

Специальные характеристики:

1) КСВн по напряжению, как входному так и выходному; величина его определяет согласование антенны с модулем и модуля с нагрузкой. Чем меньше КСВ, тем лучше согласование (КСВн < 1,5-2,5).

2) Неидентичность фазовых и частотных характеристик, а также неодинаковость коэффициента усиления и частотная расстройка.

(Эти параметры относятся к многоканальным модулям, т.е. к ФАР. Допустимая неидентичность частотных характеристик: K < 2-3 дБ; фазовых:  < 1^о - 5^о)

3)Время восстановления после воздействия импульсной мощности на выходе, t_в = (1-100)мкс.

4) Время готовности модуля, t_г - зависит от работы вспомогательных устройств.

5) Радиогерметичность - уровень просачиваемой мощности во внешнее пространство - один из основных параметров, который определяет электромагнитную совместимость.