Помощь студентам в учебе
Супергетеродинный приемник первичного канала обзорного диспетчерского радиолокатора
|
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Анализ технического задания 10
2 Пприемник первичного канала АОРЛ-1АС 12
2.1 Назначение, технические данные и состав 12
2.2 Описание функциональной схемы приёмника первичного канала 14
2.3 Описание электрической принципиальной схемы разрабатываемого
приемника первичного канала 17
3 Анализ принципиальной электрической схемы 19
3.1 Общий принцип работы устройства 19
3.2 Описание ВЧ части приемника первичного канала 20
3.3 Описание НЧ части приемника первичного канала 33
4 Номиналы элементов 44
5 Питание и энергопотребление 46
6 Кконструкторская часть 49
7 Организационно-экономический раздел 52
7.1 Технико-экономическое обоснование 52
7.2 Понятия параметров сетевого планирования 52
7.3 Анализ этапов разработки, построение сетевого графика 54
7.4 Расчет параметров событий сетевого графика 60
7.5 Расчет затрат на разработку, внедрение и применение проекта 61
7.6 Расчет стоимостных параметров сетевого графика 64
7.7 Расчет величины экономического эффекта и срока окупаемости
проекта 67
8 Безопасность жизнедеятельности 70
8.1 Анализ воздействия электромагнитного поля на организм человека 70
8.2 Анализ условий эксплуатации проектируемой системы 74
8.3 Соответствие проектируемого устройства требованиям безопасности ... 76
8.4 Параметры микроклимата 77
8.5 Требования к освещению 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 82
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Анализ технического задания 10
2 Пприемник первичного канала АОРЛ-1АС 12
2.1 Назначение, технические данные и состав 12
2.2 Описание функциональной схемы приёмника первичного канала 14
2.3 Описание электрической принципиальной схемы разрабатываемого
приемника первичного канала 17
3 Анализ принципиальной электрической схемы 19
3.1 Общий принцип работы устройства 19
3.2 Описание ВЧ части приемника первичного канала 20
3.3 Описание НЧ части приемника первичного канала 33
4 Номиналы элементов 44
5 Питание и энергопотребление 46
6 Кконструкторская часть 49
7 Организационно-экономический раздел 52
7.1 Технико-экономическое обоснование 52
7.2 Понятия параметров сетевого планирования 52
7.3 Анализ этапов разработки, построение сетевого графика 54
7.4 Расчет параметров событий сетевого графика 60
7.5 Расчет затрат на разработку, внедрение и применение проекта 61
7.6 Расчет стоимостных параметров сетевого графика 64
7.7 Расчет величины экономического эффекта и срока окупаемости
проекта 67
8 Безопасность жизнедеятельности 70
8.1 Анализ воздействия электромагнитного поля на организм человека 70
8.2 Анализ условий эксплуатации проектируемой системы 74
8.3 Соответствие проектируемого устройства требованиям безопасности ... 76
8.4 Параметры микроклимата 77
8.5 Требования к освещению 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 82
В 1887 году немецкий физик Генрих Герц начал эксперименты, в ходе которых он открыл существование электромагнитных волн, предсказанных теорией Джеймса Максвелла. Герц научился генерировать и улавливать электромагнитные радиоволны и обнаружил, что они по-разному поглощаются и отражаются различными материалами. Попутно с работами по радиосвязи А. С. Попов сделал еще одно важное открытие. В 1897 году во время опытов по радиосвязи между кораблями он обнаружил явление отражения радиоволн от корабля. Этим открытием А. С. Попова было положено начало новому средству наблюдения — радиолокации.
3 января 1934 года в СССР был успешно проведён эксперимент по обнаружению самолёта радиолокационным методом. Самолёт, летящий на высоте 150 метров, был обнаружен на дальности 600 метров от радарной установки. В 1934 году маршал Тухачевский в письме правительству СССР написал: «Опыты по обнаружению самолётов с помощью электромагнитного луча подтвердили правильность положенного в основу принципа». Первая опытная установка «Рапид» была опробована в том же году, в 1936 году советская сантиметровая радиолокационная станция «Буря» засекала самолёт с расстояния 10 километров. Работы по радиолокации были начаты и в УФТИ в Харькове. Первые РЛС в СССР, принятые на вооружение РККА и выпускавшиеся серийно были: РУС-1 — с 1939 года и РУС-2 — с 1940 года. Во время войны программу по созданию советских радаров возглавлял инженер-адмирал Аксель Берг, сведения об американских разработках добывала советская разведка.
В 1946 году американские специалисты — Реймонд и Хачертон, бывший сотрудник посольства США в Москве, написали: «Советские учёные успешно разработали теорию радара за несколько лет до того, как радар был изобретён в Англии» [1].
Первичный (пассивный) радиолокатор, в основном, служит для обнаружения целей, освещая их электромагнитной волной и затем принимая отражения (эхо) этой волны от цели. Поскольку скорость электромагнитных волн постоянна (скорость света), становится возможным определить расстояние до цели, основываясь на измерении различных параметров распространения сигнала.
В основе устройства радиолокационной станции лежат компоненты: передатчик, антенна и приёмник, аппаратура обработки и отображения.
Передатчик (передающее устройство) является источником электромагнитного сигнала высокой мощности. Он может представлять собой мощный импульсный генератор.
Для импульсных РЛС сантиметрового диапазона — обычно магнетрон или импульсный генератор, работающий по схеме: задающий генератор — мощный усилитель, использующий в качестве генератора чаще всего лампу бегущей волны, а для РЛС метрового диапазона, часто используют — триодную лампу. В зависимости от конструкции, передатчик работает либо в импульсном режиме, формируя повторяющиеся короткие мощные электромагнитные импульсы, либо излучает непрерывный электромагнитный сигнал.
В АОРЛ-1АС используется сигнал с нелинейной частотной модуляцией (НЧМ).
Антенна выполняет фокусировку сигнала передатчика и формирование диаграммы направленности, а также приём отражённого от цели сигнала и передачу этого сигнала в приёмник. В зависимости от реализации приём отражённого сигнала может осуществляться либо той же самой антенной, либо другой, которая иногда может располагаться на значительном расстоянии от передающего устройства. В случае если передача и приём совмещены в одной антенне, эти два действия выполняются поочерёдно, а чтобы мощный сигнал, просачивающийся от передающего передатчика в приёмник, не ослепил приёмник слабого эха, перед приёмником размещают специальное устройство, закрывающее вход приёмника в момент излучения зондирующего сигнала.
Приемником первичного канала осуществляется прием как слабых сигналов, отраженных от целей с эффективной площадью отражения от 5 м2 , так и от предметов местности. В связи с этим выполняется временная автоматическая регулировка усиления сигнала.
Приёмник (приёмное устройство) выполняет усиление и обработку принятого сигнала. В самом простом случае в первых локаторах результирующий сигнал подавался на лучевую трубку (экран), которая показывает изображение, синхронизированное с движением антенны
3 января 1934 года в СССР был успешно проведён эксперимент по обнаружению самолёта радиолокационным методом. Самолёт, летящий на высоте 150 метров, был обнаружен на дальности 600 метров от радарной установки. В 1934 году маршал Тухачевский в письме правительству СССР написал: «Опыты по обнаружению самолётов с помощью электромагнитного луча подтвердили правильность положенного в основу принципа». Первая опытная установка «Рапид» была опробована в том же году, в 1936 году советская сантиметровая радиолокационная станция «Буря» засекала самолёт с расстояния 10 километров. Работы по радиолокации были начаты и в УФТИ в Харькове. Первые РЛС в СССР, принятые на вооружение РККА и выпускавшиеся серийно были: РУС-1 — с 1939 года и РУС-2 — с 1940 года. Во время войны программу по созданию советских радаров возглавлял инженер-адмирал Аксель Берг, сведения об американских разработках добывала советская разведка.
В 1946 году американские специалисты — Реймонд и Хачертон, бывший сотрудник посольства США в Москве, написали: «Советские учёные успешно разработали теорию радара за несколько лет до того, как радар был изобретён в Англии» [1].
Первичный (пассивный) радиолокатор, в основном, служит для обнаружения целей, освещая их электромагнитной волной и затем принимая отражения (эхо) этой волны от цели. Поскольку скорость электромагнитных волн постоянна (скорость света), становится возможным определить расстояние до цели, основываясь на измерении различных параметров распространения сигнала.
В основе устройства радиолокационной станции лежат компоненты: передатчик, антенна и приёмник, аппаратура обработки и отображения.
Передатчик (передающее устройство) является источником электромагнитного сигнала высокой мощности. Он может представлять собой мощный импульсный генератор.
Для импульсных РЛС сантиметрового диапазона — обычно магнетрон или импульсный генератор, работающий по схеме: задающий генератор — мощный усилитель, использующий в качестве генератора чаще всего лампу бегущей волны, а для РЛС метрового диапазона, часто используют — триодную лампу. В зависимости от конструкции, передатчик работает либо в импульсном режиме, формируя повторяющиеся короткие мощные электромагнитные импульсы, либо излучает непрерывный электромагнитный сигнал.
В АОРЛ-1АС используется сигнал с нелинейной частотной модуляцией (НЧМ).
Антенна выполняет фокусировку сигнала передатчика и формирование диаграммы направленности, а также приём отражённого от цели сигнала и передачу этого сигнала в приёмник. В зависимости от реализации приём отражённого сигнала может осуществляться либо той же самой антенной, либо другой, которая иногда может располагаться на значительном расстоянии от передающего устройства. В случае если передача и приём совмещены в одной антенне, эти два действия выполняются поочерёдно, а чтобы мощный сигнал, просачивающийся от передающего передатчика в приёмник, не ослепил приёмник слабого эха, перед приёмником размещают специальное устройство, закрывающее вход приёмника в момент излучения зондирующего сигнала.
Приемником первичного канала осуществляется прием как слабых сигналов, отраженных от целей с эффективной площадью отражения от 5 м2 , так и от предметов местности. В связи с этим выполняется временная автоматическая регулировка усиления сигнала.
Приёмник (приёмное устройство) выполняет усиление и обработку принятого сигнала. В самом простом случае в первых локаторах результирующий сигнал подавался на лучевую трубку (экран), которая показывает изображение, синхронизированное с движением антенны
В процессе работы над данным проектом был разработан приемник первичного канала для стационарного обзорного радиолокатора соответствующий всем требованиям, содержащимся в задании на проектирование.
Разработка приемника позволила:
1) увеличить динамический диапазон приемника первичного канала с 50 до 110 дБ;
2) исключить из приемников верхних углов и нижних углов катушки собственного изготовления;
3) уменьшить в приемнике первичного канала число подборочных резисторов;
4) в радиолокаторе будет установлено два приемника на одну плату. 10 функциональных узлов будет заменено.
Приемник спроектирован на современной элементной базе международного уровня.
Планируется дальнейшее развитие разработки, усовершенствование и оптимизация схемы приемника.
Рассчитанные экономические показатели помогут в дальнейшем определить стоимостную оценку всех работ для создания конкурентоспособной продукции, а описанные в разделе безопасности жизнедеятельности правила пользования стендом оградить человека от опасных и вредных производственных факторов, возникающих в процессе эксплуатации.
Разработка приемника позволила:
1) увеличить динамический диапазон приемника первичного канала с 50 до 110 дБ;
2) исключить из приемников верхних углов и нижних углов катушки собственного изготовления;
3) уменьшить в приемнике первичного канала число подборочных резисторов;
4) в радиолокаторе будет установлено два приемника на одну плату. 10 функциональных узлов будет заменено.
Приемник спроектирован на современной элементной базе международного уровня.
Планируется дальнейшее развитие разработки, усовершенствование и оптимизация схемы приемника.
Рассчитанные экономические показатели помогут в дальнейшем определить стоимостную оценку всех работ для создания конкурентоспособной продукции, а описанные в разделе безопасности жизнедеятельности правила пользования стендом оградить человека от опасных и вредных производственных факторов, возникающих в процессе эксплуатации.