Дипломная работа на тему: Анализ технических требований. Выбор структурной схемы приемника

Введение

В настоящее время приемо-передающие устройства СВЧ используются для решения чрезвычайно большого круга задач. Они широко применяются в радиолокации, системах космической связи, радиоастрономии, системах высококачественного телевидения. Так, например, созданный отечественными специалистами радиолокационный комплекс для космических исследований, в состав которого входит приемо-передающее устройство используется при изучении планет Венеры, Меркурия, Марса и Юпитера. Радиолокация позволяет получить более точные данные о расстоянии до планет и о скорости их вращения вокруг собственных осей, а так же информацию о структуре атмосферы и поверхности планет.

Приемо-передающие устройства в составе радиолокационных станций и комплексов большое применение находят также в военном деле. Так, например, в авиации современные самолеты оборудуются большим количеством радиолокационных устройств. К ним относятся: панорамный радиолокатор, радиовысотомер, радиолокатор защиты хвоста самолета, радиолокационный бомбардировочный прицел, аппаратура слепой посадки. Наряду с бомбардировочным прицелом (или вместо него) на самолете может быть установлена радиолокационная станция наведения ракет класса "воздух-земля". В бортовое оборудование ракет также входят радиолокационные устройства. В Военно-морском флоте военные корабли оснащаются разнообразными радиолокационными устройствами. К ним относятся: радиолокационные станции обнаружения надводных кораблей и воздушных целей, станции управления оружием, радионавигационные средства.

В войсках ПВО радиолокационная техника применяется для получения информации о средствах воздушного нападения противника, дальности, азимуте, угле места и скорости цели. Радиолокационные станции широко применяются в аппаратуре орудийной наводки. Такие станции достаточно точно определяют место расположения батарей противника по траектории снарядов или мин.

Наземные войска также используют радиолокационные станции (РЛС) для обнаружения танков, автомобилей и другой наземной техники противника.

В современных условиях значительно больше внимания уделяется радиолокационным станциям наведения ракет. Из зарубежной литературы видно [1], что противовоздушная и особенно противоракетная оборона требует использования специальных радиолокационных комплексов, которые должны включать в себя несколько автоматических и полуавтоматических РЛС различного назначения и стартовое оборудование управляемых антиракет.

Приведенный выше краткий перечень показывает, что современная наука и техника очень широко использует самые разнообразные СВЧ устройства, в состав которых входят приемо-передающие модули.

По сравнению с аппаратурой, работающей на длинных, средних, коротких и ультракоротких волнах, радиоприемные устройства СВЧ обладают рядом особенностей [2,3]. Так, в диапазоне СВЧ уровень внешних помех чрезвычайно мал, если, конечно, помехи не создаются преднамеренно. Основную роль играют внутренние шумы, которые ограничивают чувствительность радиоприемного устройства. В связи с этим в радиоприемных устройствах диапазона СВЧ большое внимание уделяется уменьшению шумов всех элементов: частотно-избирательных систем, усилителей, преобразователей частоты и др. Первые каскады радиоприемного устройства обязательно должны быть малошумящими [4]. Отметим, что создание малошумящих усилителей СВЧ - одна из важнейших проблем современной радиоприемной техники. Так как приемо-передающий модуль предназначен для работы в составе бортового радиовысотомера, расположенного внутри летательного аппарата, то возможности увеличения мощности передатчика и размеров антенны для повышения дальности ограничены заданным весом и размерами аппаратуры. Поэтому для повышения чувствительности и уменьшения коэффициента шума следует применить малошумящий усилитель. Использование малошумящих усилителей позволяет при сохранении дальности в несколько раз снизить мощность передатчика, повысив тем самым его надежность, и при этом получить выигрыш в общем весе аппаратуры [5].

Оглавление

- Введение

- Анализ технических требований

- Выбор структурной схемы приемника

- Структура зондирующего сигнала

- Пассивные помехи

- Расчет чувствительности приемного устройства

- Выбор средств обеспечения избирательности приемника

- Расчет коэффициента усиления приемного устройства

- Выбор функциональной схемы приемного устройства

- Расчет преселектора

- Выбор схемы малошумящего усилителя

- Выбор элементной базы

- Расчет схемы малошумящего усилителя

- Расчет микрополосковой линий

- Расчет смесителя

- Выбор схемы смесителя

- Выбор элементной базы

- Расчет смесителя

- Результаты экспериментального исследования

- Результаты исследования малошумящего усилителя

- Результаты исследования смесителя

- Результаты исследования приемника

- Организационно-экономическая часть

- Технико-экономическое обоснование работы

- Планирование работ

- Расчет стоимости разработки ВЧ тракта

- Охрана труда

- Обеспечение безопасности работающих

- Характеристика условий труда

- Обеспечение безопасности труда

- Экологичность проекта

- Чрезвычайные ситуации

- 7. Заключение

- Список используемых источников

- Приложение А

- Приложение В

- Приложение С

- Приложение D

- Приложение Е

- Приложение F

- Приложение Н

Заключение

В результате проделанной работы была спроектирована функциональная схема приемного устройства для применения в бортовом радиолокаторе и принципиальная схема ВЧ приемного тракта, состоящего из малошумящего усилителя и смесителя, входящего в состав приемного устройства.

Кроме того, был проведен расчет затрат на разработку ВЧ приемного тракта, а также определены требования к рабочему месту в отношении пожаробезопасности и технической безопасности. В процессе работы был изготовлен макет схемы приемного устройства и проведены лабораторные испытания, которые показали, что параметры макета соответствуют требованиям технического задания. Результаты лабораторных испытаний и теоретических расчетов, приведены в пояснительной записке и на демонстрационных плакатах.

Список литературы

2. С.М. Клич Проектирование СВЧ устройств радиолокационных приемников. -М., 1973,- 319с.

3. А.Ф. Харвей Техника сверхвысоких частот.-М., "Советское радио" 1965,-430с.

4. В.М. Руденко, Д.Б. Халяпин Малошумящие входные цепи СВЧ приемных устройств. -М., 1971,- 280с.

5. В.Н. Данилин, Г.В. Петров Аналоговые полупроводниковые интегральные схемы СВЧ. -М., 1985,- 192с.

6. Н.Н. Фомин Радиоприемные устройства. -М.: Радио и связь, 1996. -512с.

8. ТУ22996-001-00213060-94.

9. Монолитные интегральные приборы / Каталог - Москва: Центральный научно-исследовательский институт "Элетроника", 1988.

10. Проектирование радиоприемных устройств. / Под ред. А.П.Сиверса./ Учебное пособие для вузов. -М., 1976,- 486с.

11. А.В.Крутов, А.М.Темнов Сверхширокополосные усилители СВЧ на полевых транзисторах с барьером Шоттки. Обзоры по электронной технике. -М., 1989.

12. А.П. Жуковский, Е.И. Оноприенко, В.И. Чижов Теоретические основы радиовысотометрии. / Под ред. А.П. Жуковского.-М.: Сов.радио 1979,-320с.

13. А.Ф. Харвей Техника сверхвысоких частот.-М., "Советское радио" 1965,-430с.

14. С.В. Перцов, К.А. Щутцкий Входные цепи радиоприемников. -М.,"Энергия" 1977,-256с.

15. М. Сколник Справочник по радиолокации.-М., "Советское радио" 1979,-527с.