1. Энергетический расчет радиолинии1

Для обоснования отдельных функциональных узлов могут применяться различные методики, которые отличаются последовательностью расчетов. Предпочтительной является та, которая позволяет получить требуемый результат при минимальных затратах. Рассмотрим один из вариантов.

Искажение фронта импульса связано с ограничением спектра сигнала при прохождении его через элементы приемного тракта. Результирующее время установления импульса в УПЧ, детекторе и видеоусилителе определяется зависимостью:

.

1. Ширина полосы пропускания УПЧ при допустимых искажениях фронта импульсного сигнала = 0.1:

.

2. Доплеровский сдвиг частоты:

.

3. Полоса пропускания РПУ с учетом доплеровского сдвига и уходов частоты

передатчика и гетеродина:

, где - запас полосы пропускания, требуемой для учёта нестабильностей частот гетеродина и сигнала,

, где , - максимальные уходы частот гетеродина исигнала. В данном случае равна уходу несущей частоты передатчика.

Относительная нестабильность частот:

,

,

,

,

.

Уходы частоты превышают ширину спектра сигнала, поэтому необходима система АПЧ.

3. Полоса пропускания РПУ при использовании АПЧ:

,

,

.

Видно, что АПЧ позволяет в 2,5 раза уменьшить полосу пропускания и во столько же раз повысить чувствительность. Кроме того, она повышает помехоустойчивость.

3. Мощность шумов, приведенных к входу РПУ, соответствующая предельнойчувствительности:

, где - стандартный шум-фактор приемника.

,

,

.

3. Эффективное напряжение шума на входе РПУ:

.

3. Пороговый уровень, приведенный к входу РПУ для обеспечения допустимой вероятности ложной тревоги:

.

3. Для расчета реальной чувствительности по вероятности правильного обнаружения

определяется коэффициент различимости = .

, ,

.

,

.

Коэффициент различимости:

.

3. Реальная чувствительность РПУ:

.

3. Требуемый энергетический потенциал определяется из формулы для максимальной дальности РЭС:

,

,

,

,

, [5] стр.10;

для

;

, [5] стр.10.

3. Ширина луча по половинному спаду мощности:

.

3. Коэффициент усиления передающей антенны:

.

3. Эффективная площадь приемной антенны:

.

3. Требуемый энергетический потенциал для работы в заданных метеоусловиях:

.

3. Импульсная мощность излучения:

.

3. Мощность колебаний, генерируемых передатчиком, с учётом потерь в фидерной системе уточняется при разработке передающего устройства и АФС.

3. Энергия зондирующего импульса:

.

3. Средняя мощность:

.

3. По стандартному шум-фактору определяется коэффициент потерь преобразования :

Найдем коэффициент передачи по напряжению:

.

3. Коэффициент передачи линейного тракта приемника (от антенного входа до амплитудного детектора) определяется из равенства .

В большинстве расчетов результирующий коэффициент передачи по мощности от антенны до входа УПЧ принимают равным 0,1, что соответствует коэффициенту передачи по напряжению около 0,316. Амплитуда напряжения на входе детектора должна превышать величину нелинейного участка ВАХ полупроводникового диода. Принимая получаем:

.

Окончательно =

Величина требуемого коэффициента усиления УПЧ может уточняться при расчете высокочастотного тракта. Предусматривается запас по усилению, за счёт ручных регулировок при настройке можно установить расчетное значение коэффициента усиления всего додетекторного тракта РПУ.