ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ПРЕСЕЛЕКТОР ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ОДНОТИПНЫХ РЛС

August 5, 2012 by admin Комментировать »

Гузь В. И., Зайцев А. А., Ковбаса А. П., Липатов В. П. НИИ “Квант-Радиолокация” г.           Киев 03150, Украина Тел./факс: 220-96-46; e-mail: kvant rs(8)j-c.com.ua

Аннотация Предложен принцип реализации перестраиваемого преселектора на быстродействующих коммутируемых элементах и фильтрах на основе диэлектрических резонаторов, обеспечивающего при скорости перестройки 50 не и полосе пропускания 10 МГц коэффициент передачи 20 дБ и затухание при расстройке на полторы полосы пропускания 30 дБ…35 дБ, не ухудшающего коэффициент шума приемного устройства.

I.  Введение

Действие двух или более однотипных РЛС друг на друга посредством связей через антенные системы приводит к ухудшению основных параметров РЛС сверх допустимых значений. В основном это проявляется в перегрузке приемника, что влечет за собой снижение чувствительности, нарушение работы АРУ и как результат снижение дальности обнаружения РЛС.

Наиболее эффективным методом борьбы с явлением перегрузки приемника под действием помех применение преселекторов, при необходимости синхронно перестраиваемых, с перестройкой частоты приемника, позволяющих ослаблять действие помех на 30 дБ…35 дБ.

В РЛС с быстрой перестройкой частоты ,а также в многолучевых РЛС с частотным методом формирования лучей, применение преселекторов, синхронно перестраиваемых с перестройкой частоты приемника, является сложной технической проблемой, связанной с необходимостью обеспечения противоречивых требований высокой добротности и большой скорости перестройки в широком диапазоне частот.

II.                          Основная часть

В рассматриваемом преселекторе эти противоречия успешно преодолены. Преселектор разработан для трехлучевой РЛС трехсантиметрового диапазона с частотным формированием лучей с двумя рабочими полосами частот шириной около 250 МГц каждая. В каждой полосе размещено 12 рабочих каналов шириной 10 МГц , расстройкой между центральными частотами каналов 30 МГц. Скорость переключения 2 мкс. Коэффициент передачи преселектора не менее 20 дБ. Коэффициент шума определяется, в основном, шумами входного МШУ. Структурная схема преселектора представлена на рис.1.

Малошумящий усилитель СВЧ средней мощности

–   1, с коэффициентом шума не более 1,5 дБ, коэффициентом усиления 10 дБ уровнем выходного сигнала +25 дБм, обеспечивает работу в динамическом диапазоне входных сигналов порядка 110 дБ при входной полосе частот 600 МГц, что является достаточным для того, чтобы взаимные помехи однотипных РЛС были неэффективны.

Однако последующие каскады приемника не могут работать с сигналами такого уровня и приходят в насыщение. Поэтому между малошумящими усилителями среднего уровня мощности и линейным входом приемника включен коммутируемый фильтр, образованный параллельно-последовательным включением быстродействующих переключателей СВЧ 2, полосовых фильтров 4 и гребенчатых трехчастотных фильтров 6. Аттенюаторы 5 предназначены для выравнивания амплитудных характеристик каналов.

Рис. 1. Структурная схема преселектора

Fig. 1. The flowchart of a preselector

Быстродействующие переключатели 2 выполнены на pin-диодах, скорость переключения каналов не более 50 не, потери не более 2 дБ, развязка между каналами не менее 50 дБ, управляются сигналами напряжением 2,5 В…5 В.

Полосовые фильтры 4 выполнены на диэлектрических резонаторах, полоса прозрачности 250 МГц, потери в полосе прозрачности не более -2 дБ, затухание при расстройке на полосу пропускания не менее -60 дБ.

Трехчастотные гребенчатые фильтры выполнены по оригинальной схеме рис.2 и содержат многоплечие ферритовые циркуляторы 7 и полосовые фильтры на диэлектрических резонаторах 8. Многоплечие циркуляторы имеют потери около

0,     4 дБ на одно плечо и развязку более 20 дБ. Полосовые фильтры имеют полосу пропускания 10 МГц, потери при расстройке на полторы полосы пропускания не менее 40 дБ, потери в полосе пропускания не более 6 дБ. Фильтры настроены на фиксированные частоты fnm ,где п -номер рабочей полосы п =1,2, m -номер рабочего канала m = 1… 12.

Усилители 3 малошумящие усилители средней мощности предназначаются для компенсации потерь в переключателях и фильтрах и имеют коэффициент усиления порядка 10 дБ с возможностью регулировки в пределах + 2 дБ.

Рис. 2. Структурная схема гребенчатого трехчастотного фильтра

Fig. 2. Flowchart of the three-frequency comb filter

III. Заключение

Устройство анализа помеховой обстановки РЛС производит анализ помеховой обстановки и .управляя переключателями по соответствующей программе, выбирает рабочую полосу и рабочие каналы, наименее подверженные воздействию помех. В целом такой преселектор понижает воздействие взаимных помех на 30 дБ…35 дБ и таким образом обеспечивает возможность совместной работы однотипных РЛС в пределах их зоны действия.

TUNABLE PRESELECTOR FOR EMC OF SAME-TYPE RADARS

Guz V. I., Zaytsev A. A., Kovbasa A. P.,

Lipatov V. P.

‘Quantum-Radiolocation’ Research Institute 5 Dimitrova Str., Kyiv, Ukraine, 01350 phone/fax: +380 (44) 2209646 e-mail: kvant_rs@i-c.com.ua

Abstract A principle is suggested of designing a tunable preselector built on fast switching elements and filters around dielectric resonators providing the following characteristics: a tuning rate of 50ns, a 10MHz passband, a 20dB transmission factor, and a 30…35dB damping at a 1.5 passband detuning. The noise factor of receiver devices is not compromised.

I.  Introduction

In radars with fast frequency tuning and in multi-beam radars with frequency beaming the application of preselectors tuned synchronously with the receiver frequency tuning presents a complicated technical problem related to the necessity of satisfying conflicting requirements as to the high Q and fast tuning speeds across wide frequency ranges.

II.  Main part

In the suggested preselector these impediments have been successfully overcome. The preselector has been developed for a 3cm-band three-beam radar with a frequency beaming and two operating frequency bands of 250MHz each. Each band comprises twelve 10MHz operating channels; the detuning between center frequencies of the channels is 30MHz; the switching rate is 2|js; the transmission factor is not less than 20dB. The noise factor is generally defined by the noise of an input low-noise amplifier (LNA). The preselector flowchart is shown in Fig. 1.

The microwave LNA has the average power of 1, the noise factor below 1.5dB, the gain of 10dB, the output signal level of +25dBm. It operates across the dynamic range of input signals of about 110dB at the input frequency range of 600MHz, which is sufficient for rendering ineffective the mutual interference of the same-type radars.

Between average-power LNAs and linear receiver inputs a switched filter is connected formed by a parallel-serial inclusion of fast microwave switches 2, bandpass filters 4 and comb three-frequency filters 6. The attenuators 5 are intended for the equalization of channel amplitude responses.

The three-frequency comb filters are manufactured according to the schematics shown in Fig. 2 and contain multiple-arm ferrite circulators 7 and bandpass filters on dielectric resonators 8. The multiple-arm circulators have the losses of about 0.4dB for a single arm and the decoupling of above 20dB. The bandpass filters have a 10MHz transmission band, losses above 40dB at a 1.5 transmission band detuning, passband losses below 6dB. The filters are tuned at fixed frequencies fnm, where n is the operating band number n=1,2, m the operating channel number m=1 …12.

III.  Conclusion

The preselector generally cancels the effects of mutual interferences by 30…35dB offering an opportunity for combined operation of the same-type radars within their respective ranges.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты