Антенный переключатель и устройство защиты

 

Антенный переключатель и устройство защиты приемник могут быть частично или полностью объединены в одной конструкции. Наибольшее распространение имеют три типа схем: ответвительная (ОАП), балансная (БАП) и ферритовая (ФАП). В современных радиолокационных приемниках сантиметрового диапазона чаще применяют БАП или ФАП.

Наибольшее распространение получила схема ФАП с фазовым циркулятором, основанная на использовании невзаимных свойств ферритового фазовращателя, помещенного в поперечное магнитное поле: вносимый им фазовый сдвиг меняется по величине при изменении направления распространения СВЧ колебаний на противоположные.

ФАП состоит из циркулятора, фазовращателя, свернутого Т-моста и щелевого моста (рис.2.2).

 

 

Рисунок 2.2 – ФАП с фазовым циркулятором

 

В параллельных плечах Т-моста фазы колебаний одинаковы, если они возбуждаются со стороны плеча 2, и противоположны при возбуждении колебаний со стороны плеча 4. При одновременном подведении равных мощностей к параллельным плечам Т-моста, они суммируются в плечах 2 и 4.

В качестве переключающего элемента антенного переключателя будем использовать диодный ограничитель. Диодный ограничитель лишен недостатка, связанного с отсутствием защиты от несинхронных сигналов.

 

Смеситель радиолокационного приемника

 

Выберем схему смесителя. Наиболее широко применяются в РЛС схемы балансных смесителей.

Для уменьшения шумов, попадающих в смеситель из зеркального канала возьмем схему с двумя балансными смесителями и квадратурными делителями и сумматорами, в которых происходит фазовое подавление сигнала зеркальной частоты (рис. 2.3).

 

 

Рисунок 2.3 – схема балансного смесителя с фазовым подавлением сигнала зеркальной частоты

 

Принимаемый сигнал подается на два балансных смесителя БС1 и БС2. Колебания гетеродина подводятся со сдвигом 90⁰, который осуществляет квадратурный делитель КД. Выходные сигналы смесителей по промежуточной частоте также сдвигаются на 90⁰ , в квадратурном сумматоре КС сдвиг компенсируется и выходные сигналы по промежуточной частоте будут синфазны.

 

Выбор гетеродина

 

Гетеродин приемника формирует вспомогательное гармоническое напряжение, необходимое для преобразования частоты. Гетеродин должен отвечать следующим требованиям:

· Обеспечивать необходимое значение рабочей частоты;

· Стабильность частоты генерируемых колебаний;

· Обеспечивать необходимую амплитуду выходного напряжения;

· Минимальный уровень гармоник выходного напряжения.

В качестве гетеродина возьмем генератор на диоде Ганна, при этом руководствуемся значениями относительной нестабильности приборов (10^-3….10^-4).

Структура диода Ганна представляет собой тонкую пластинку из арсинида галлия n-типа, на обе поверхности которой нанесены выпрямляющие металлические контакты. При этом преобразование энергии постоянного тока в СВЧ колебания происходит во всем объеме полупроводника.

Исходя из =100 МГц, = 9800 МГц, выберем ГДГ VSX-9011.

Механической перестройкой необходимо установить исходную частоту ГДГ в нормальных условиях = 9800 МГц.