Устройства приема и обработки сигналов

Часто в системах АПЧ используют поисковое устройство, управляющее частотой гетеродина по определенной программе (рис. 14). После того как частота гетеродина достигает значения, обеспечивающего попадание сигнала в полосу приема, в устройстве захвата вырабатываются сигналы «захвата» и перестройка частоты гетеродина прекращается. В качестве ИЭ в этом случае можно использовать резонансный контур, настроенный напромежуточную частоту (для второй группы систем АПЧ). В некоторых системах АПЧ одни и те же каскады (чаще всего это выходные) могут сначала работать в режиме «поиска», а затем при «захвате» переходить в режим слежения за частотой сигнала. Известны системы АПЧ, которые используются как измерители частоты сигнала.

Рис 13. Структурная схема системы АПЧ

Рис 14. Система АПЧ с стабилизирующим систему подстройки ПУ

 

По виду схем различают: электронные системы АПЧ, в которых используют только электронные элементы для усиления и преобразования сигналов, а также для регулировки частоты, и электромеханические системы АПЧ, в которых наряду с электронными элементами содержатся механические регуляторы частоты.

Электронные системы АПЧ обладают большим быстродействием, чем электромеханические, а электромеханические системы АПЧ позволяют обеспечить больший диапазон подстройки частоты. Часто используют комбинированные системы, в которых применены и электромеханические и электронные АПЧ. При этом обеспечивается сравнительно большой диапазон подстройки частоты и достаточное быстродействие.

По характеру сигнала различают: непрерывные, импульсные и дискретные системы АПЧ. В дискретных системах АПЧ регулирующее напряжение формируется из импульсов одного такта работы приемника, а используется в следующем такте .

По типу измерительного элемента системы АПЧ делятся начастотные (АПЧ) и фазовые (ФАПЧ). В частотных системах АПЧ в качестве измерительного элемента используются частотные детекторы, а в ФАПЧ — фазовые детекторы.

По быстродействию системы АПЧ делятся на быстрые (БАПЧ) и медленные инерционные. В медленных системах АПЧ время установления переходного процесса во много раз больше времени установления переходного процесса в приемном Канале, определяемого полосой пропускания канала (для импульсных приемных устройств — несколько периодов повторения импульсов). ВБАПЧ время установления переходного процесса меньше длительности импульсных сигналов.

По характеру зависимости ошибки от величины внешнего воздействия системы АПЧ делятся на статические и астатические. Статическими называются такие АПЧ, в которых при постоянном внешнем воздействии имеется постоянная установившаяся ошибка, зависящая от величины воздействия. Астатическими называются такие системы, в которых при любом постоянном внешнем воздействии установившаяся ошибка равна нулю. Система является астатической, если в ее составе имеются интегрирующие элементы. Примером астатической системы АПЧ является ФАПЧ.

Основными узлами АПЧ являются гетеродин, регулятор частоты гетеродина, частотный или фазовый детектор и фильтр низких частот. Кроме того, в систему АПЧ могут входить смеситель, преобразователь напряжения, усилители и эталоны частоты (источники эталонных колебаний).

 

Заключение

 

В данной работе было проведено эскизное проектирование радиолокационного приемника. Во второй части работы был проведен электрический расчет входной цепи и усилителей тракта радиочастоты.

В ходе работы были получены навыки проектирования радиоприемных устройств. Касательно перспектив дальнейшего исследования, стоит отметить, что существуют реальные возможности по улучшению параметров приемника, но это отразиться сложности устройства и его экономической стоимости. Возможные направления улучшения -  это усложнение входной цепи, путем добавления режекторного фильтра, для подавления помехи по прямому каналу приема. Возможно усложнение структуры усилителей, для повышения их селективности и т.д.

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Проектирование СВЧ устройств радиолокационных приёмников - М.:  Советское  радио, 1973.
2. Проектирование радиоприёмных устройств: Учебное пособие  для вузов под  редакцией  А.П. Сиверса - М.: Советское  радио, 1976 .
3. Радиоприёмные устройства: Учебник для вузов под редакцией

Н.Н.Фомина - М.: Радио и связь, 1996.

4. Радиоприемные устройства: О.В.Головин - М.: Высшая Школа, 1997
5. Маломощные транзисторы и их зарубежные аналоги: Справочник,т1.-М.: КУБК-а,1997.
6. Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастотные, диоды импульсные, оптоэлектронные приборы: Справочник/ А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев,В.В. Мокряков и др.; Под ред. А.В. Голомедова. – М.: Радио и связь, 1988.
7. Аналоговые  интегральные  микросхемы  для  бытовой аппаратуры : Справочник, В.И. Атаев , В.А. Болотников.- М.: Издательство  МЭИ , 1992 .
8. Конструирование и расчёт полосковых устройств: Учебное пособие для вузов под редакцией И.С. Ковалёва - М.: Советское  радио , 1974 .
9. Резисторы : Справочник , В.В. Дубровский и др.;  Под  ред .
10. Усилители с широким динамическим диапазоном на микросхемах: А.П.Лукошкин и др. - М.: Радио и связь, 1981
11. Проектирование радиоприемных устройств на базе аналоговых блоков: учебно-методическое  пособие  /Н.П.  Никитин,  В.В.  Кийко.  Екатеринбург:  ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004.

 

 

Приложение 1

Параметры ИМС К175УВ2

 

 

 
Приложение 2

Принципиальная схема радиолокационного приемника

 

Приложение 3

Перечень элементов

Поз. Обозна-чение

Наименование

Кол

Примечание

1

2

3

4

Конденсаторы

С1,C5, C12

Конденсатор К 50-6 – 47 нФ ± 2%.

3

С2,С20,С21

Конденсатор К 50-6 – 2,2 пФ ± 2%.

3

С3,С4

Конденсатор К 50-6 – 1 мкФ ± 2%.

2

С6,С10,С11,С13,С16

Конденсатор К 50-6 – 0,1 мкФ ± 2%.

5

С8,С17

Конденсатор К 50-6 –1,8 мкФ ± 2%.

2

С9,С18,С22,С7,С14

Конденсатор К 50-6 –22пФ± 2%.

5

С15

Конденсатор К 50-6 –33нФ± 2%.

1

С23

Конденсатор К 50-6 –0,75 нФ± 2%.

1

Резисторы

R1,R3,R6

МЛТ-0.125-75 Ом ±2%

3

R2

МЛТ-0.125-50 Ом ±2%

1

210300 000000 902 ПЗ

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Разраб.

ДаниленкоК.А.

Перечень элементов

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Марков Ю.В.

К

1

3

УГТУ-УПИ Р-47061

Н. контр.

Утверд.

 

 

Поз. Обозна-чение

Наименование

Кол

Примечание

1

2

3

4

R4,R10

МЛТ-0.125-2 к Ом ±2%

2

R5,R12

МЛТ-0.125-422 Ом ± 2%

2

R7,R11

МЛТ-0.125-5,23кОм ± 2%

2

R8,R15

МЛТ-0.125-1кОм ± 2%

2

R9,R14, R16

МЛТ-0.125-1,2кОм ± 2%

3

Транзисторы

T1

3П328А-5

1

Диоды

VD1-VD3

Д402А

3

Индуктивности

L1,L2

Катушки 1мкГн

2

L3,L4, Tr3,Tr4

Катушки 50 нГн

6

L5

Катушка 0,12мк

1

210300 000000 902 ПЗ

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Разраб.

Даниленко К.А

Перечень элементов

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Марков Ю.В.

К

2

3

УГТУ-УПИ Р-47061

Н. контр.

Утверд.

Поз. Обозна-чение

Наименование

Кол

Примечание

1

2

3

4

Микросхемы

ИМС3, ИМС4

К175УВ2

2

Гетеродин VSC-9018

1

210300 000000 902 ПЗ

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Разраб.

Даниленко К.А

Перечень элементов

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Марков Ю.В.

К

3

3

УГТУ-УПИ Р-47061

Н. контр.

Утверд.