Файл: Методические указания по выполнению комплексной курсовой работы по.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 87

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- время обзора цели диаграммой направленности антенны шириной ;

- угловая скорость обзора пространства;

- ширина диаграммы направленности антенны.

Метод обзора пространства так же, как скорость обзора, определяет количество накапливаемых импульсов в приемнике, т.е. количество импульсов в пачке.

  • Коэффициент направленного действия и ширина диаграммы направленности антенны радиолокатора



КНД антенны определяется типом выбранной ант енны.

КНД параболической антенны РЛС равен ,

где - эффективная площадь антенны;

- размер параболической антенны.

Ширина диаграммы направленности антенны (ДНА) равна =

.

КПД волнового тракта приемопередатчика лежит в пределах 0,7 0,9.



  • Чувствительность приемного тракта

Чувствительность приемника (минимальная энергия сигнала на входе приемного устройства) рассчитывается по формуле:

,

где - коэффициент шума приемника (шумфактор), который рассчитывается в полосе пропускания. Всегда из-за внутренних шумов приемника. Величину можно выбрать с помощью табл. 5.2 для определенной схемы построения приемника.

Чувствительность приёмника должна быть наивысшей, которую возможно обеспечить на данном этапе развития электронной техники и в данных условиях эксплуатации РЛС. Это требование исходит из того, что, в свою очередь, позволяет уменьшить габариты и вес радиолокатора в целом за счет уменьшения мощности передатчика. В общем случае приемник не является оптимальным, для которого была определена величина
Q. Поэтому величина отношения сигнал/шум должна быть увеличена на коэффициент , учитывающий потери на неоптимальность приемника.

Таблица 5.2

Особенности построения схемы



Тп , К


УРЧ на ЛБВ

3,2…4,5

650…1000

УРЧ на базе параметрического усилителя

1,75…2

200…290

То же при Т=77К

1,15…1,5

45…140

Без УРЧ. Балансный смеситель на диодах с барьером Шотки

6…10

1450…2600


Обычно разделяют на целый ряд составляющих . Как правило, учитывают две основные составляющие потерь:

- характеризующую потери на несогласованность полосы пропускания приемника со спектром принимаемого сигнала;

- потери на неоптимальную обработку при накоплении пачки принимаемых импульсов.

Часто полоса ПРМ выбирается из условия , тогда .

Следовательно, .

Потери на неоптимальность накопления некогерентных сигналов при n 10. Величина, характеризующая отношения ЕСШ в одиночном импульсе, называется коэффициентом различимости и равна:

.

Очевидно, что чувствительность приёмника – это его способность принимать крайне слабые сигналы от цели на фоне помех (внутренних или внутренних и внешних одновременно). Различают предельную и реальную чувствительность.

Предельная чувствительность приемника

 ограничена мощностью внутренних (собственных) шумов приёмника и равна.



где: ∆fпр - ширина полосы пропускания приемника, составляющая от сотен кГц до 5..10 МГц.

 

Спектральная плотность мощности (СПМ) внутреннего шума ПРУ равна:

 ,

где:   - постоянная Больцмана;

Т - температура в градусах Кельвина; обычно система охлаждения поддерживает ее внутри устройств РЛС около   ;

 - коэффициент шума приемника зависит от шумовой температуры приемника и определяется





-

Коэффициент шума приёмника показывает во сколько раз отношение мощности полезного сигнала к мощности внутренних шумов, поступающих на вход приёмника больше этого отношения на выходе линейной части приёмного устройства.

 ;

Коэффициент шума идеального приёмника не создающего шумов равен 1.



Для того, чтобы обеспечить высокую чувствительность приёмника, в его состав включают усилители высокой частоты –УВЧ. При наличии УВЧ   , при отсутствии УВЧ NШ возрастает до   .

В соответствии с этим 

Чувствительность приемника часто выражается в децибеллах




 В качестве отсчетного уровня принимают Вт.Ԑ

Реальная чувствительность приёмника (РПР MINH)



где:   - коэффициент различимости.

Коэффициент различимости – это минимальное отношение мощности центрального импульса пачки над мощностью внутренних шумов приёмника, при котором обеспечивается заданное качество обнаружения цели (РОБН зад, РЛО зад).





  • Мощность радиопередающего устройства

Конечным этапом расчета тактико-технических характеристик является расчет мощности радиопередающего устройства, которая определяется из основного уравнения радиолокации:
- импульсная мощность,

- средняя мощность радиолокатора,

где -скважность.

При получении чрезмерно большой величины мощности весь расчет следует повторить сначала, задавшись новыми исходными данными. При этом вариации можно подвергнуть длительность импульса, ширину ДНА, а, следовательно, ЭПР облучаемой цели, количество накапливаемых импульсов и другие параметры станции, определяющие потенциал.


  • Обоснование, расчет и выбор технических характеристик РЛС

В основе расчета основных технических характеристик лежит их взаимосвязь с тактическими характеристиками РЛС через основное уравнение радиолокации:

, (1)

где

Dmax- максимальная дальность действия РЛС;

Pи - мощность излучения в импульсе;

tи - длительность импульсного сигнала;

nи- число импульсов, отраженных от цели;

GА - коэффициент направленного действия антенны
;

- среднее значение эффективной отражающей поверхности цели;

SА — эффективная площадь антенны РЛС;

hпрм-прд - коэффициент полезного действия трактов приема и передачи;

Q- отношение сигнал-шум на выходе достаточного приемника (оптимального фильтра), определяемое заданными вероятностями правильного обнаружения D и ложной тревоги F ;

К— постоянная Больцмана;

Т — температура входа приемного тракта, K;

αКМЗ — коэффициент километрического затухания радиоволн в атмосфере, дБ/км;

- коэффициент шума приемника;

- полоса пропускания приемного тракта.


  • Потенциал радиолокационной станции

Важной комплексной характеристикой является энергетический потенциал, который определяется мощностью ГСВЧ, чувствительностью ПРМ и качеством обработки сигнала.

Показатель потенциала рассчитывается в дБ и равен

,

где - коэффициент, учитывающий потери индикатора, можно найти в [41] ;

- коэффициент, учитывающий зависимость отражающих свойств гидрометеоров от , а также потери из-за осадков, можно найти там же ;

- коэффициент, учитывающий потери на неоптимальность приемника.

В современных РЛС применяется цифровая обработка радиолокационной информации и совмещение радиолокационного изображения с индикаторами.

Таким образом, потребителем информации может быть как человек, так и вычислительная машина.

5. Выбор и расчет тактических и технических характеристик

радиолокатора «Свой-чужой»

Особенностью расчета вторичного радиолокатора является то, что студент в зависимости от задания расчету подвергает только один элемент этой системы, состоящей фактически из двух радиолокационных станций: запросчика и ответчика. При этом, если по заданию студент рассчитывает параметры запросчика, то исходными данными служат параметры ответчика. И наоборот, если расчету подвергается ответчик, то за исходные данные следует принять параметры запросчика.