Функциональная схема приемопередатчика

 

Приемопередатчик с антенной входит в состав моноблока. Его функциональная схема приведена на рисунке 10. Антенна состоит из двух одинаковых решеток: приемной и передающей. Каждая решетка представляет собой плоскую щелевую антенну и обеспечивает формирование диаграмм направленности трехлучевой Y-системы с симметричным расположением лучей (рисунок11). Углы визирования: горизонтальный Г₀ = 27⁰ 03’, вертикальный В₀ = 69⁰ 07’, результирующий γ ₀=76⁰ 18’.

Рисунок 10. Функциональная схема передатчика

 

Рисунок 11. Расположение лучей антенны в ДИСС-16

 

Передающая и приемная антенны конструктивно выполнены одинаково, расположены рядом на одной раме моноблока и отделены поглощающей перегородкой. Параметры антенны: ширина ДН – 4, 5⁰; G_А = 450, развязка между антеннами – 80 дБ.

Передатчики П1 и П2 выполнены по одинаковой схеме и отличаются только частотами и выходной мощностью. При построении полупроводниковых передатчиков СВЧ-диапазона используются транзисторные усилители-умножители до частот 300…400 МГц, а дальнейшее умножение осуществляется варапторными умножающими диодами с потерей мощности сигнала в каждом каскаде, так как КПД умножительных каскадов лежит в пределах 30-50%. В передатчике П1 частота задающего кварцевого генератора умножается на 6 и сигнал одновременно усиливается в усилителе А2 до мощности примерно 6 Вт. После умножения частоты на 32 мощность на выходе передатчика составляет 100…150 мВт.

СВЧ-энергия с направленного ответвителя W5 передатчика П1 с частотой f₀₁ поступает на первый вход передающей антенны (диаграмма 1 на рисунке 12) и излучается в направлении луча 1 (вперед вправо). СВЧ-энергия передатчика П2 с направленного ответвителя W4 с частотой f₀₂ (диаграмма 2 на рисунке 12) поступает на делитель мощности W3, затем на второй и третий входы антенн и излучается в направлении лучей 2 (назад вправо) и 3 (назад влево). Разность частот f₀₂ – f₀₁ = 10 МГц равна промежуточной частоте приемника f_пр. Кроме того, часть энергии с направленных ответвителей передатчиков подается в качестве гетеродинного сигнала на радиочастотные головки (РЧГ) (см. рисунок10).

Рисунок 12. Диаграмма, иллюстрирующая преобразование

сигнала в ДИСС-16

 

Приемники выполнены по супергетеродинной схеме с синхронным детектором, усилителем низкой частоты (УНЧ) и схемой переноса доплеровского сигнала в область опорной частоты 500 КГц. Коэффициент шума смесителей РЧГ не более 12 дБ при коэффициенте шума усилителя промежуточной частоты (УПЧ) 2, 5 дБ. УПЧ и УНЧ охвачены автоматической регулировкой (АРУ) с глубиной регулировки 60 дБ. На рисунке 10 раскрыта функциональная схема первого приемника, второй и третий выполнены аналогично.

Отраженный сигнал, принятый антенной по первому лучу, с частотой f₀₁ + f_Д1 (диаграмма 3 на рисунке 12) поступает на кольцевой балансный смеситель в РЧГ-1, на выходе которого выделяется разностный сигнал:

Аналогично на выходах смесителей РЧГ-2:

,

.

Кроме полезного сигнала на выходе балансных смесителей выделяются преобразованные шумы просочившегося из антенны в антенну сигнала, вызванные естественной и технической модуляцией передатчика. Спектры этих шумов показаны на рисунке 12 пунктирными линиями.

На входы балансных смесителей поступает часть энергии передатчиков с частотами f₀₁ и f₀₂, на выходе выделяется разностный сигнал с промежуточной частотой f₀₂ – f₀₁ = f_пр. Этот сигнал усиливается и фильтруется в отдельном усилителе промежуточной частоты (ОУПЧ) и через развязывающие усилители-ограничители ZU1, ZU2, ZU3 подается на синхронные детекторы приемников (диаграмма 6 на рисунке 12) в качестве опорных сигналов с частотой f_пр=10МГц. Коэффициент усиления ОУПЧ равен 300, уровень выходного сигнала – 1, 25 В при нагрузке, равной 75 Ом.

Преобразованный доплеровский сигнал с выхода балансного смесителя усиливается в УПЧ, содержащем избирательные усилительные каскады А4 и А5. Амплитудный модулятор UМ5 выполняет свою функцию при тест-контро-ле. Полоса пропускания УПЧ, равная 2, 5 МГц, определяется в основном диапазоном доплеровских частот и разностной нестабильностью кварцованных частот передатчиков. Коэффициент усиления УПЧ равен 50 дБ, глубина регулировки АРУ – 30 дБ, выходное напряжение УПЧ – 0, 5…0, 7 В.

Так как на выходе УПЧ сигнал является однополосным (диаграмма 7 на рисунке 12), для его детектирования применяется синхронный детектор, работающий в ключевом режиме. На выходе синхронного детектора выделяются низкочастотный доплеровский сигнал F_Д1 = f_пр – (f_пр – F_Д1) и преобразованные шумы просочившегося сигнала. Диапазон возможных значений доплеровских частот: 0, 8…11 КГц. Опорное напряжение на синхронный детектор поступает из ОУПЧ.

В полосовом УНЧ сигнал усиливается до необходимого уровня, а шумы подавляются на частотах ниже 0, 8 КГц и выше 12 КГц (диаграмма 8 на рисунке 12). Коэффициент усиления УНЧ не менее 55 дБ, глубина регулировки АРУ – 60 дБ, коэффициент гармоник при U_вых = 300 мВ не более 10%.

Балансный смеситель UМ6 переносит спектр доплеровского сигнала и шумы на опорную частоту f_оп = 500 КГц, вырабатываемую в генераторе опорной частоты G3. Перенос спектра частот используется для упрощения схемных решений фазовращателя системы узкополосной фильтрации.

Фильтром ZF1 выделяется нижняя боковая полоса частот – разностный преобразованный сигнал f_c (диаграмма 9 на рисунке 12):

f_c = f_оп – F_Д1.

Детектор АРУ UD2 преобразует среднее значение напряжения преобразованного доплеровского сигнала в пропорциональное ему постоянное напряжение. Постоянная времени фильтра АРУ равна 0, 32 с. После усиления усилителем постоянного тока напряжение АРУ поступает на регулируемые каскады усиления А6 в УНЧ и с задержкой в УПЧ. Задержка АРУ в УПЧ обеспечивает его работу с максимальным усилением и, следовательно, минимальным уровнем приведенных ко входу шумов синхронного детектора. Автоматическая регулировка усиления при малых и средних сигналах осуществляется в УНЧ. И только при большом сигнале начинает работать АРУ в УПЧ.

Примененная схема АРУ обеспечивает нормальную работу без перегрузок усилительных каскадов и амплитудного модулятора UМ5, синхронного детектора UD1, балансного смесителя UМ6 при изменениях величины отраженного сигнала вследствие изменения высоты полета, крена и тангажа, а также изменения отражающих свойств поверхности. Этим обеспечивается допустимый уровень нелинейных искажений сигнала и, следовательно, исключаются ложные захваты системой УПФ гармоник искаженного сигнала. Кроме того, при отсутствии доплеровского сигнала АРУ регулирует усиление УНЧ по шумам, в результате чего на входе УПФ поддерживается стабильный допустимый уровень шумов.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: