Тракт приема радиолокационной информации. Сведения о радиоприемных устройствах. (Тема 5.1)

1. К.И. САТПАЕВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ
И ЭКСПЛУАТАЦИИ РЛВ РТВ ПВО
ТЕМА № 5
ЗАНЯТИЕ №1
ТРАКТ ПРИЕМА
РАДИОЛОКАЦИОННОЙ
ИНФОРМАЦИИ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О РАДИОПРИЕМНЫХ
УСТРОЙСТВАХ
1
Цикл ПРЛК РТВ ПВО

2. Цикл ПРЛК РТВ ПВО

2
Цикл ПРЛК РТВ ПВО

3.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назначение и принцип построения
радиоприемных устройств
2. Структурная схема приемного устройства.
Назначение, состав и взаимодействие
элементов.
3. Параметры приемных устройств и принцип
их измерения.
3
Цикл ПРЛК РТВ ПВО

4.

4
Цикл ПРЛК РТВ ПВО

5. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

Антенная система принимает энергию
отраженных электромагнитных волн и
преобразует ее в энергию токов высокой
частоты
Приемник усиливает и преобразует энергию
сигналов, поступающих от антенной системы.
Индикаторное устройство позволяет
регистрировать принятую информацию о налич
целей.
5

6.

6
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

7.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
РАДИОЛОКАЦИОННОГО
СУПЕРГЕТЕРОДИННОГО
ПРИЁМНИКА
7
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

8.

ПАРАМЕТРЫ ПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ
8
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

9. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ – это способность приемник
принимать слабые сигналы, которые можно
надежно регистрировать оконечным устройством.
ПРЕДЕЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ
приемника называют такую минимальную мощность
(ЭДС) сигнала в антенне, которая обеспечивает на
выходе его линейной части отношение сигнала к шуму,
равное единице. Uс вых/Uш вых = 1 т.е. р = 1
Если это отношение сигнала к шуму больше
единицы,то чувствительность приемника
называют РЕАЛЬНОЙ
9
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

10. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

СХЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРИЁМНИКА
СХЕМА ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА ПРИЁМНИКА
10
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

11. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

11
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

12.

12

13.

АЧХ приемник
АЧС
fс
fпч
fг
fпч
fзп=fг+fпр
К понятию о зеркальной помехе.
f

14.

слайд № 14
К ПОНЯТИЮ ОБ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ И
ПОЛОСЕ ПРОПУСКАНИЯ ПРИЕМНИКА.

15. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ЧАСТОТНЫЕ СПЕКТРЫ СИГНАЛОВ ТРЁХ РЛС,
БЛИЗКИХ ПО ЧАСТОТЕ
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО
15

16.

слайд № 15
Полоса пропускания (2 f) – это область
частот, в пределах которой коэффициент
усиления приемника уменьшается до уровня
0,707 от максимального
Для импульсных РЛС полоса пропускания
составляет 0,3….1 Мгц
(в зависимости от диапазона)

17. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (UВЫХ) ПРИЕМНИКА
определяется свойствами индикаторного устройства.
Для нормальной работы индикаторов
с ЭЛТ требуются видеоимпульсы с амплитудой
в несколько десятков вольт.
Коэффициент усиления (К) приемника
определяется отношением величин амплитуд
напряжения сигнала на выходе и входе
приемника:
17
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

18.

Диапазон принимаемых частот определяется
теми несущими частотами от fмин до fмакс на кото
настраивается приемник
f max
Kf
f min
коэффициент перестройки
по диапазону
Динамический диапазон (Д) – это диапазон
уровней входных сигналов, при котором обеспечи
необходимое качество приема (способность прием
работать без перегрузок при воздействии сильных
сигналов и помех).
18

19.

ТЕМА 5. ТРАКТ ПРИЕМА
РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ
ЗАНЯТИЕ 2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО
РЕШЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ РАДИОПРИЕМНЫХ
УСТРОЙСТВ
Вопросы занятия.
1. Входные цепи
2. Усилители высокой частоты
3. Преобразователи частоты
4. Усилители промежуточной частоты
5. Детекторы и видео усилители
19

20. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ВХОДНОЙ ЦЕПЬЮ приемника называется цепь,
связывающая антенну РЛС со входом первого
каскада УВЧ
НАЗНАЧЕНИЕ:
1. Передача полезного сигнала рабочей частоты
на вход первого каскада приемника – УВЧ.
2. Согласование выхода АФС со входом первого
каскада приемника
3. Ослабление сигнала помех
20
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

21. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

21
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

22. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ ВХОДНОЙ ЦЕПИ
22
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

23. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВХОДНОЙ ЦЕПИ
ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ определяется для
входной цепи, если она содержит один контур, по его
частотной характеристике
ДИАПАЗОН РАБОЧИХ ЧАСТОТ – это полоса частот,
в пределах которой возможна перестройка входной
цепи с сохранением других показателей
КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЯ
определяется выражением:
23
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

24. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

Несимметричная входная цепь
с автотрансформаторной
связью и эквивалентная схема
входа приемника с выполнением
условий согласования
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО
24

25. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

Входная цепь с резонансной коаксиальной линией:
а) принципиальная схема
б) эквивалентная схема
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО
25

26.

ВИД РЕЗОНАТОРА
ВОЛНОВОДНОЙ
КОНСТРУКЦИИ
Винт
настройки
Емкостная диафрагма
Окно
связи
Индуктивная
диафрагма
Резонансное окно

27. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

В Ы В О Д Ы:
-В метровом диапазоне волн ( > 2м) в качестве
входных
цепей
используются
контуры
с
сосредоточенными
параметрами,
состоящие
из
катушек индуктивности и конденсаторов.
-С уменьшением длины волны необходимо уменьшить
L и C, но есть пределы уменьшения, поэтому на ДМ
волнах ( = 1м … 10 см) контуры выполняются с
распределенными параметрами на отрезках длинных
линий, а в СМ диапазоне – в виде объемных
резонаторов
27
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

28. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ВХОДНОЙ ЦЕПЬЮ приемника называется
цепь, связывающая антенну РЛС со
входом первого каскада УВЧ
НАЗНАЧЕНИЕ:
1. Передача полезного сигнала рабочей частоты
на вход первого каскада приемника – УВЧ.
2. Согласование выхода АФС со входом первого
каскада приемника
3. Ослабление сигнала помех
28
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

29. Цикл ПРЛК РТВ ПВО

УСИЛИТЕЛИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Основные параметры:
-коэффициент усиления по напряжению и по
мощности (Кu и Кр);
-входное сопротивление (Rвх);
-коэффициент шума (Кш);
-резонансный
и
максимально
достижимый
коэффициент усиления (Ко и Коmax);
-полоса пропускания (2 f);
-избирательность ( ).
29
Цикл ПРЛК РТВ ПВО

30. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ПО
НАПРЯЖЕНИЮ И ПО МОЩНОСТИ (Кu и Кр):
U m вых
Кu = U m вх
Р вых
Кр = Р вх
РЕЗОНАНСНЫЙ И МАКСИМАЛЬНО
ДОСТИЖИМЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ
(Ко и Коmax);
Ко = Sd · Rэ
Sd – динамическая крутизна лампы.
Rэ – эквивалентное сопротивление, пропорционально сопротивлению
настроенного контура.
30
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

31. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ (2 F):
Полоса пропускания каскада УВЧ определяется
как разность частот, в пределах которой
коэффициент усиления понижается не более уровня
0,707 от коэффициента усиления на резонансной
частоте:
Qэ – эквивалентная добротность;
Rэ – резонансное сопротивление контура;
Сэ – эквивалентная емкость контура.
31
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

32. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

УВЧ НА ТРИОДЕ С ОБЩИМ КАТОДОМ
32
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

33. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

УВЧ НА ТРИОДЕ С ОБЩЕЙ СЕТКОЙ
33
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

34. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Нить накала
Катод
Анод
Фокусирующая система
Проволочная спираль
Коллектор
Входное и выходное устройство
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО
34

35. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ПРИНЦИП
РАБОТЫ
ЛБВ
35
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

36. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

36
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

37. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ
1. Коэффициент преобразования (коэффициент
передачи или коэффициент усиления):
2. Устойчивость работы ПРЧ
37
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

38. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ
38
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

39. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ОДНОСЕТОЧНЫЙ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ
39
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

40. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

Зависимость крутизны
характеристики
смесителя и анодного
тока от напряжения
гетеродина
40
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

41. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

СХЕМА ДИОДНОГО
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ
41
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

42. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

УСИЛИТЕЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ
УПЧ находятся после преобразователя частоты
и осуществляют основное усиление приемника
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
1. ПРОМЕЖУТОЧНАЯ ЧАСТОТА выбирается в
зависимости от диапазона приемника и его
назначения. Лежит в пределах 5 – 90 мГц.
2. КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
равен отношению комплексной амплитуды
напряжения на выходе Uвых к комплексной
амплитуде напряжения на входе Uвх.
42
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

43. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

43
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

44. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

K
0,7
0,1
2Δf 0,7
f
2Δf 0,1
РЕЗОНАНСНАЯ КРИВАЯ УПЧ ПРИЁМНИКА
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО
44

45. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

45
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

46. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

46
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

47. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

РЕЗОНАНСНЫЙ КАСКАД С
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ
НАГРУЗКИ
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО
47

48. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

СХЕМА АМПЛИТУДНОГО ДЕТЕКТОРА
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО
48

49.

ЭПЮРЫ НАПРЯЖЕНИЯ, ПОЯСНЯЮЩИЕ ПРИНЦИП РАБОТЫ
АМПЛИТУДНОГО ДЕТЕКТОРА
49

50. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ДВУХКАСКАДНАЯ СХЕМА ВЫХОДНОГО
УСТРОЙСТВА ПРИЕМНИКА
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО
50

51.

• ЗАНЯТИЕ 3
51

52.

52
ВЛИЯНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ FПР НА КАЧЕСТВО ПРИЕМА СИГНАЛА

53. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
ДВУХКАНАЛЬНОЙ АПЧ
53
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

54.

АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ АПЧ
54

55. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

55
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

56. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР С
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ РЕЗОНАНСОМ
56
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

57. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ЭПЮРЫ НАПРЯЖЕНИЙ ДИСКРИМИНАТОРА
57
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

58. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

58
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

59. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

59
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

60. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

60
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

61. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ТРАЕКТОРИЯ ПОЛЕТА ЭЛЕКТРОНОВ
И ЗАВИСИМОСТЬ АНОДНОГО ТОКА
ОТ ВЕЛИЧИНЫ ИНДУКЦИИ
61
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

62. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

62
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

63. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

63
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

64. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

64
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

65. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

65
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

66. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

66
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

67. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

Тема 4.
Занятие 7.
1.
2.
3.
4.
ТРАКТ ГЕНЕРИРОВАНИЯ
И ИЗЛУЧЕНИЯ
ИМПУЛЬСНЫЕ МОДУЛЯТОРЫ
Вопросы занятия
Назначение и принцип построения импульсных
модуляторов.
Способы заряда и разряда накопителя.
Принципиальная схема импульсного модулятора.
Конструктивное исполнение радиопередающего
устройства.
67
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

68. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА МОДУЛЯТОРА
68
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

69. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ПРОЦЕССЫ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА
ДЛИННОЙ ЛИНИИ НА СОГЛАСОВАННУЮ
НАГРУЗКУ
69
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

70. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ЗАРЯД ИСКУССТВЕННОЙ ЛИНИ
ЧЕРЕЗ ДРОССЕЛЬ
70
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

71. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ЗАРЯД ИСКУССТВЕННОЙ ЛИНИИ
ЧЕРЕЗ ДРОССЕЛЬ
71
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

72. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

ФИКСИРОВАНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
НА ЛИНИИ С ПОМОЩЬЮ ДИОДА
72

73. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

73
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

74. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

1.
2.
3.
4.
ВЫВОДЫ:
Импульсный режим работы передатчиков СВЧ
обусловил применение модуляторов с накопителем
энергии на искусственной длинной линии.
использование заряда формирующей линии через
дроссель позволяет повысить напряжение на линии до
удвоенного значения напряжения источника питания.
Фиксирующий
диод
обеспечивает
постоянство
максимального напряжения на линии в течение
длительного времени, что необходимо при переменном
запуске.
Разряд накопителя модулятора должен происходить на
согласованную нагрузку. С этой целью в модуляторах
используются импульсные трансформаторы.
74
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

75. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

Принцип работы
импульсного
модулятора
75
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

76. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

76
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

77. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

77
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

78. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

К РЕЖИМУ ХОЛОСТОГО ХОДА
В МОДУЛЯТОРЕ
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО
78

79. Цикл ПРК РТВ ПВО СВО

79
Цикл ПРК РТВ ПВО СВО