Разработка приёмника радиолокационной станции обнаружения (стр. 2 из 4)
Отношение сигнал/шум связано с флуктуационной ошибкой соотношением:
,где полоса DFэ = (5. .10) /2p»2
Необходимо учитывать потери в отношении сигнал/шум, возникающие из-за следующих причин:
потери при распространении радиоволн r1 = 1...3 дБ
потери в антенно-фидерном тракте r 2 = 1 дБ
потери при амплитудном детектировании r 3 = 1...5 дБ
потери на квантование r 4 = 2 дБ (при двухуровневом квантовании)
Суммарный коэффициент потерь: r = Sri = 5...10 дБ.
Примем r= 10 [дБ] = 3,16 [раз]
Отношение сигнал/шум с учетом потерь:
(Рс/Рш) `= (Рс/Рш) ×r= 0,45×3,16 » 1,42
Расчет предельно допустимого коэффициента шума:
где:
Кр. ф. 0,8 - коэффициент передачи фидера по мощности.
Пш = 1,1×П = 1,1×0,715=0,786 МГц.
К - постоянная Больцмана К=1,38×10-23 Дж/К.
1.1.3 Определение структуры радиотракта
АФТ представляет из себя волновод соединяющий антенну с последующими каскадами. Оценим коэффициент шума линейного тракта РПрУ, после чего решим вопрос о включении или невключении УРЧ в состав радиотракта.
Также в радиотракте следует установить устройство защиты УЗ, которое защитит приёмник от протикающей через антенный переключатель из передатчика ПРД 1% мощности излучаемого сигнала (≈10Вт). УЗ представляет из себя полупроводниковый диодный ограничитель.
Коэффициент шума радиотракта без использования усилителя радиочастоты:
Все коэффициенты шума ориентировочно:
Швц=1,3 Квц=0,8 коэффициент передачи входной цепи
Шпч=5 Кпч=8 (при использовании транзисторного ПЧ)
Шупч=10
КФ=0,8 коэффициент передачи фильтра
< Шдоп=28Þ можно обойтись без УРЧ. 1.1.4 Обеспечение необходимого усиления трактом ВЧ
Обеспечение достаточного усиления радиосигнала трактом ВЧ необходимо для нормальной работы детектора, а так же получения низкого уровня шума.
Основное усиление обеспечивается в тракте ПЧ.
Основными требованиями к усилительным каскадам линейного тракта являются их достаточная устойчивость (возможно меньшее число каскадов) и построение на основе наиболее экономичной и современной электронной базы. Коэффициент усиления линейного тракта:
,где RА - активное сопротивление антенны;
Uпр - амплитуда сигнала на выходе УПЧ;
Требуемая амплитуда сигнала на выходе УПЧ определяется амплитудой напряжения, необходимой для нормальной работы детектора: Uвых=1В.
Расчет коэффициента усиления линейного тракта:
Коэффициент передачи по мощности для транзисторного преобразователя частоты
примем равным:
КРпч = 8
Амплитуда напряжения на входе УПЧ:
 |  |
Uвх= 4Рвх×Rвх = 2×Ра×Квц×Кпч×Rвх = 2×4×10-13×0,8×8×103 = 0,03 мВ.Коэффициент усиления УПЧ по напряжению:
Купч=Uвых/Uвх=1/ (0,3×10-4) =33,3×103
1.1.5 Обеспечение необходимого усиления трактом НЧ
Коэффициент передачи диодного детектора KД примем равным 0,7. Следовательно, коэффициент усиления видеоусилителя КВУ будет равен:
1.1.6 Окончательная структурная схема приёмника
2. Расчёт усилителя промежуточной частоты
Начнём расчёт усилителя в выбора транзистора. Для УПЧ используют высокочастотные биполярные транзисторы.
В качестве транзистора выбираем 2N2478, т.к
МГц. 
= 120 МГц и выполняется условие 
(2-3) 
Параметры транзистора 2N2478:
= 200МГц, 0.5 = 60МГц, 
= 30 мА/В, g 
= 2 мСм, С = 70пФ, g 
= 6мкСм, С = 8пФ, С 
= 2пФ, h 
= 50, Nм= 5дБ, Iкбо= 2мкА.Для обеспечения избирательности по соседнему каналу применяют фильтр сосредоточенной селекции (ФСИ) на ПЧ, т.к ФСИ может дать лучшую избирательность, чем УПЧ с распределенной избирательностью. При этом каскад УПЧ содержит каскад с ФСИ, который обеспечивает требуемую избирательность и ряд апериодических или слабоизбирательных каскадов, создающих основное усиление на ПЧ.
Исходные данные для расчёта:
= 60 МГц - промежуточная частота,П= 15.75 МГц - полоса пропускания,
=35×103 - коэффициент усиления УПЧ,Особые требования по избирательности по соседнему каналу на предъявляются.
Принципиальная схема каскада с ФСИ.
Расчёт:
Определим величину
: 
= 
;где
- промежуточная частота, 
- собственное затухание контура,П - полоса пропускания УПЧ.
d = 0.004, П = 15.75 МГц.
= 
= 0.03Задаемся числом звеньев и в качестве начального приближения выбираем n= 4.
Находим ослабление на границе полосы пропускания, обеспечиваемое одним звеном:
,где
- ослабление на границе полосы пропускания. = 3дб. 
По графику для
= 0.03 и 
= 0.75 находим параметр 
.
Из графиков параметр
получился равным = 0.9.