Реферат: Радиолокационный приемник

Примем n=1.

4.Требуемая внешняя добротность ЖИГ резонатора обусловленная каждой петлей связи:

Qвн о = (fo/Пз)ant lg[(LзS + 6)/20];

Qвн о =(17500/140)ant lg[(20+6)/20] = 441

5.По рис. 4.33 [2] определяем для Qвн о = Qвн 1 = Qвн 2 - требуемые внешние добротности каждой петли связи.

Qвн450 требуемый радиус петли связи в этом случае:

r = 3rсф , а rсф = 0.6 мм. r =1.8 мм.

Таким образом определены необходимые данные для конструирования ЖИГ резонаторов и петель связи, выполненных из ленточного проводника шириной 0.4 мм.

6.По формуле : Ппр/¦=1/ Qвн о , уточняем полосу пропускания двухрезонаторного ППФ:

Ппр = 17500Мгц/450 = 39Мгц.

7.По формуле Lo = 4.34 n Qвн о/ Q о

рассчитываем потери на резонансной частоте:

Lo =4.34/11325 = 0.34дб.

8. Пологаем потери рассеяния на границах полосы пропускания , согласно     Lo гр = 2.5 Lo = 0.85 дб.

Тогда суммарное затухание фильтра на границе полосы пропускания :

Lгр = 1+0.85 = 1.85дб.

5.5. Проектирование и расчет преобразователя частоты.

Наиболее важными требованиями , предъявляемыми к электрическим параметрам смесителей СВЧ, является: минимальный коэффициент шума, достаточная полоса  рабочих частот, минимальная мощность гетеродина.

Балансные смесители обладают некоторыми преимуществами перед однодиодными небалансными смесителями. Балансный смеситель (БС) работает при меньшей мощности гетеродина, имеет повышенную помехоустойчивость и позволяет уменьшить мощность гетеродина, прсачивающуюся  в антенну. Однако можно использовать однодиодный небалансный смеситель.

Исходные данные:

fo = 17.5Ггц - рабочая частота.

Шпч10 необходимо применить балансный ПЧ.

fпч = 35Мгц - промежуточная частота.

1.Выберем смесительные диоды и определим их параметры по таблице 7.1 [2].

Используем тип ОБШ  АА112Б в микростеклянном корпусе, имеющем, при

Рг = 3мВт, потери преобразования Lпр 6дб, шумовое отношение = 0.85,

rвых сд = 490...664 Ом и Fнорм 7дб,

где Fнорм - нормированный коэффициент шума.

2.Проектирование топологической схемы смесительной секции.

Выбираем схему с согласующим короткозамкнутым шлейфом перед диодом. Волновое сопротивление четвертьволновых отрезков МПЛ в выходной цепи секции принимаем для низкоомных и высокоомных отрезков соответственно 20ом и 90ом.

        Рис.9 Топологическая схема микрополосковой смесительной секции с согласующими короткозамкнутым шлейфом lшл перед диодом:

1- короткозамкнутый отрезок МПЛ для компенсации реактивной составляющей полной проводимости  на входе отрезка l1.

2 - диод в стеклянном корпусе.

3 - низкоомный разомкнутый четвертьволновый шлейф.

3.Проектирование СВЧ - моста.

В балансном смесителе , предназначенном для малошумящего двухбалансного смесителя необходимо использовать синфазно- противофазные , т.е. микрополосковые кольцевые мосты. Однако учитывая относительно неширокую заданную полосу (Ппр= 853.5), целесобразно использовать квадратурный двухшлейфовый мост со сдвигом смесительных секций друг относительно друга на , поскольку с ним можно получить более компактную топологическую схему БС и МШДБС в целом (см. Рис. 10).

Рис.10. Топологическая  микрополосковая секция малошумящего двухбалансного смесителя.

СД - однофазный делитель мощности пополам в виде Т соединения линий с согласующим четвертьволновым трансформатором на входе.

КД - квадратурный делитель мощности пополам в виде квадратурного СВЧ - моста с согласованной нагрузкой в неиспользованном плече.                                

5.5.1. Расчет и проектирование двухшлейфного моста.

Исходные данные:

fc=17.5Ггц.

Подложка из феррита толщиной h=0.5мм имеет диэлектрическую проницаемость среды  = 9 и tg угла диэлектрических потерь tg =0.005 , материал проводников - золото, проводящие линии имеют W=50.

1)Определяем волновое сопротивление основной линии:

Wл = W/ = 50/= 35.5ом. Для шлейфов Wш = W = 50 ом.

2)По формуле W/h = (314/ W) - 1, находим ширину полоски основной линии:

 = ((314/ W) - 1)h = ((314/35.5) - 1) 0.5 = 0.97 мм.

Шлейфов:

 = ((314/50) - 1) 0.5 = 0.55 мм.

3)По формулам :

 = /,где - длина волны в линии,

 - длина волны в воздухе,

- диэлектрическая проницаемость среды в линии,

= 0.5[1+ + (- 1)/]

Для основной линии:

= 0.5[1+ 9 +(9- 1) /] = 6.61,

и = 23/4= 2.23 мм.

Для шлейфов :

 = 6.26,

= 2.3 мм.

4)Рассчитаем полные потери в основной линии и шлейфе моста. Для расчета потерь проводимости из таблицы 3.5 [2] находим удельную проводимость золота : = 4.110см/м и толщину слоя = 0.78 мкм.

По формуле:

Rп = 1/ =  ,

Определим поверхностное сопротивление проводника :

- удельная проводимость проводника.

 = 2f - рабочая частота.

 =1.25610г/м - магнитная проницаемость в вакууме.

 = относительная магнитная проницаемость среды.

Rп = 1/4.1= 0.031ом/м.

Погонные потери проводимости МПЛ основной линии:

= 8.68 Rп/W,

= 8.680.031/35.5= 0.078  дб/см,

и щлейфа:

= 8.680.031/500.055 = 0.98 дб/см,

Потери проводимости отрезка основной линии и шлейфа соответственно равны:

a=   = 0.0780.223 = 0.017 дб,

a= 0.0980.23 = 0.023 дб.

5)Аналогичным образом вычислим диэлектрические потери отрезкав МПЛ моста, используя формулу:

=27.5

Потери основной линии:

a== 0.22327.3= 0.102дб.

Потери шлейфа:

a= 0.2327.3=0.115дб.

Т.о. получено, что диэлектрические потери больше потерь проводимости (из за большой величины tg - угла диэлектрических потерь).

6)Такие потери шлейфа и основной линии моста соответственно равны:

a=a+a= 0.023 + 0.115 = 0.132дб = 0.015 Нп,

a= a+a= 0.017 + 0.102 = 0.129 дб = 0.014Нп.

7)КСВ входных плеч моста:

 =(2+3a+3a)/(2+a+a),

 =(2+33)/(2+0.015+0.014)= 1.07.

Развязка изолированного плеча:

L= 20 lg a+a)/(a+a)],

L= 35дб.

Потери моста:

L= 20 lg(1+a+a),

L= 20 lg(1+0.015 +0.014) = 0.3дб.

Эти параметры моста соответствуют средней рабочей частоте полосы частот.

Потерями моста (L0.3дб) можно пренебречь.

Определяем разброс параметров диодов в паре.

Для проектируемого БС полагаем диоды подобранными в пары с разбросом rвых СД  согласно формуле:

r= rвых СД1/ rвых СД21+ 30/ rвых СД min,

r= 1+ 30/440= 1.07 и разбросом Lпр.б, при котором L= 0.5дб.

5.Находим rБС ср= 0.5 rвых СДср = 270 ом и принимаем LБС max = Lпрmax = 6дб.

nбс = nш = 0.85.

6. Рассчитываем  величину :

 Lr(дб) = 0.12 + 0.5 + 10lg1.07 = 0.92дб. По графику рис.7.22.[2] определяем коэффициент подавления  шума  гетеродина 

Sш = 26дб.

7.Находим необходимую мощность гетеродина на входе БС по формуле:

Рг =123 =6мВт (при расчете оптимальной мощности гетеродина полагается равной паспортной Ргопт =3мВт).

8.Определяем шумовое отношение по формулам:

ma =10lgnгс10RTo ,

где nгс - относительный спектр мощности шума,

ma - выбирается в пределах 100-180 дб/Гц,

R - постоянная Больцмана. R =1.3810 дж/К.

То = 273 К.

nгс = ant lg (ma /10)/10 RTo = ant lg (-180/10)/(101.3810273) = 25дб/Гц.

nг = nгс Рг.

nг = 256 = 150.

9.Рассчитываем коэффициент шума по формуле:

N= LL(n+ n/ LLS+ N-1),

где L- потери СВЧ моста, L=1,

nг - шумовое отношение. nг = 150.

n- шумовое отношение БС. n= 0.85.

S- коэффициент подавления шума гетеродина. S= 26дб.

N- коэффициент шума УПЧ. N= 4.

L- затухания в системе.

N= 1= 12дб.

Гетеродин выбираем по таблице 8.4, приведенной на стр.364[2]. Исходными данными является рабочая частота , выходная мощность  мВт, и диапазон электрической перестройки частоты(механической перестройки частоты не требуется, так как передатчик работает на фиксированной частоте 17.5 Ггц). Полагаем и =-= 35Мгц, =+=17535Мгц, т.е. рабочая частота гетеродина составляет 17535Мгц, диапазон перестройки = 35 Мгц.

Страницы: 1, 2, 3, 4