Проектирование и расчет тракта высокой частоты радиоприемного устройства РЛС 19Ж6



Для повышения устойчивости используют параллельную схему питания (рис.б), в которой проводимость ПТ g₂₂ шунтируется проводимостью g_д:

Требуемое напряжение стока U_ст а, соответствующее заданному рабочему режиму, устанавливается с помощью резисторов R_ф (а) и R_д (б):

Резистор R_д выбирается исходя из обеспечения как условий устойчивости (б), так и требуемой полосы пропускания. Конденсатор С_р является разделительным, а конденсаторы С_и, С_ф - блокировочными и должны иметь малое сопротивления. Для повышения устойчивости УРС применяют также индуктивность нейтрализации L_н, которая совместно с проходной емкостью С_зс образует заградительный фильтр на частоте щ₀ =щ_с:

Для УРС на ПТ с малой проходной проводимостью (у₁₂ = 0) функция усиления мощности определяется выражением

где К_р1, К_р2 - функция передачи входного и выходного СУ при малых потерях;

К_р0 - максимальный коэффициент усиления мощности УРС при согласовании УМ по входу и выходу:



Условия согласования входной цепи:

y_c=_?,условие резонанса b_c+b_из=0, условия согласования активных проводимостей g_c=g₁₁

Условия комплексно-сопряженного согласования выходной цепи:

y_c= _? ,условие резонанса b_c+b_из=0, условия согласования активных проводимостей g_c=g₁₁

Величина К_р максимально ровна К_р0 в режиме одновременного согласования по входу и выходу, когда выполняются условия резонанса:

Шумовые свойства УРС на ПТ определяются коэффициентом шума К_ш [7]:

где R_ш - шумовое сопротивление.

Величина К_ш зависит от параметров ПТ и условий его согласования с ИС. Выполняя операцию дифференцирования dК_ш/d_yc=0, находим минимальную величину К_ш и соответствующую ему оптимальную проводимость источника сигналов у_с0=g_c0+jb_c0:

Запишем выражения для внутренних параметров:

где S - крутизна вольта-мперной характеристики, С_зи, С_зс, С_си - междуэлектродные емкости, g_си, g_зи - выходная (сток-исток) и входная (исток-затвор) активные проводимости.

Принципиальная схема УРС на транзисторах с общим управляющим электродом. Внутренние у-параметры имеют вид:

Такие УРС характеризуются повышенной устойчивостью и используются в качестве усилителей напряжения. Ввиду отрицательной обратной связи по току уменьшается максимальный коэффициент усиления мощности К_р, уменьшается также добротность Q₁ нагруженного контура L₁,C₁ и расширяется полоса пропускания входного СУ₁:

3.6 Условия согласования по входу и выходу

Величина функции усиления Кр зависит от внутренних параметров УМ и от граничных условий на его входе (проводимости ус) и выходе (проводимости ун). Максимальная величина функции усиления К_р0 достигается в режиме одновременного согласования с ИС и нагрузкой при оптимальных параметрах ус0 и уно. Задача определения К_р0, ус0 и уно являются проводимостью ус и ун, изменяемые с помощью СУ. Выполняя операции дифференцирования и решая уравнения:

Находим условия согласования и максимальный коэффициент усиления К_р0.

Для УРС без внутренней обратной связи условия согласования по входу и выходу независимы:



При наличии внутренней обратной связи (у₁₂?0) условия согласования по входу и выходу взаимозависимы.

В этом случае условия согласования преобразуются к виду:

Решая уравнения можно получить однородные квадратные уравнения относительно оптимальных проводимостей у_с и у_н:

Данные уравнения удобно преобразовать к виду:

где =+j=у₁₁-у₁₂у₂₁(у₂₂+у₂₂) - входная проводимость при у_н=у₂₂;

у₂₀=g₂₀+jb₂₀=у₂₂-у₁₂у₂₁(у₁₁+у₁₁) - выходная проводимость при у_с=у₁₁;

g₁₀=g₁₁-y₁₂y₂₁cos(ц₁₂+ц₂₁)/2g₂₂,

g₂₀=g₂₂-y₁₂y₂₁cos(ц₁₂+ц₂₁)/2g₁₁;

b₁₀=b₁₁-y₁₂y₂₁sin(ц₁₂+ц₂₁)/2g₂₂,

b₂₀=b₂₂-y₁₂y₂₁sin(ц₁₂+ц₂₁)/2g₁₁.

Отсюда находим условия резонанса:

и условия согласования активных проводимостей по входу и выходу:

Знак плюс соответствует согласованию по передаче без потерь на отражение, а знак минус - полной компенсации потерь или самовозбуждению.

Максимальный коэффициент усиления УРС в режиме согласования равен:

Если условия не выполняются, то в СУ вводят реактивные проводимости настройки, а если не выполняется условие, то включают согласующие трансформаторы сопротивления.

Также следует учесть, что согласование УРС одновременно по входу и выходу возможно только для абсолютно устойчивых активных элементов, внутренние параметры которых удовлетворяют условиям абсолютной устойчивости:

Если условия не выполняются, то для обеспечения устойчивости нейтрализуют проходную проводимость у₁₂, а также используют схему параллельного питания активного элемента, в которой проводимость g₂₂ шунтируется активной проводимостью g_д. В этом случае условия устойчивости принимают вид:



Анализ позволяет выполнить расчет УРС в режиме согласования.

Выводы по данному разделу:

1. при применении полупроводниковых приборов в блоках радиоприемных устройств РЛС, они будут преобладать значительными преимуществами перед электронными лампами. Эти преимущества заключаются в следующем:

1. малая мощность, потребляемая от источников питания (0,05-0,2 Вт);

2. малые размеры и вес (0,1-0,5 кг);

3. высокая механическая прочность и способность выдержать сильные вибрации, тряску, удары;

4. высоконадежность (срок службы до 100 000 ч).

5. для уменьшения коэффициента шума в усилителе высокой частоты можно использовать малошумящий транзистор. Для обеспечения устойчивой работы данного транзистора используют схему питания в которой используют дополнительную проводимость шунтирующую выходную цепь транзистора. При этом расширится полоса пропускания и уменьшится коэффициент усиления, поэтому необходимо использовать 2-ух каскадную схему.

4. Расчет принципиальной схемы малошумящего транзисторного усилителя радиосигналов

4.1 Выбор подложки полосковых проводников

При выборе подложки учитывают в основном следующие факторы: требуемое значение ; стабильность в пределах подложки, в партии подложек, от партии к партии подложек; малая частотная зависимость ; малый tg б; стабильность tg б в пределах подложки, в партии подложек, от партии к партии; малая частотная зависимость tg б; требуемые габаритные размеры подложки; малый разброс длины, ширины, толщины подложки; высокая плоскопараллельность поверхностей подложки; малая шероховатость поверхности подложки; устойчивость материала подложки к климатическим воздействиям и технологическим воздействиям в процессе изготовления схемы; механическая прочность; стабильность характеристик материала в процессе эксплуатации. Выбор подложки нередко оказывается случайным и определяется наличием того или иного материала, возможностью быстрого освоения его в производстве, опытом разработчика и т. п. и не может быть строго регламентирован, так как основан на учете многих часто противоречивых требований и обстоятельств, т. е. является компромиссным. Условно при выборе можно выделить следующие основные этапы:

Уяснение требований к узлу и условиям его эксплуатации. На этом этапе выясняется, каким воздействиям будет подвергаться материал в процессе эксплуатации, будет ли происходить его старение.

Выбор материалов с требуемой диэлектрической проницаемостью . Решающими факторами являются степень миниатюризации узла и вид используемой линии передачи.

Сравнение материалов по диэлектрическим потерям, что нередко существенно ограничивает выбор материала подложки.

Оценка материалов по качеству (шероховатости) их поверхности с учетом применяемого способа металлизации подложки. На этом этапе оценивается уровень потерь, обусловленных неидеальностью поверхности платы.

Оценка влияния разброса диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь в диэлектрике tg б подложки на электрические характеристики узла. Процент выхода годных узлов может в значительной степени определяться колебаниями данных параметров в поступающих партиях диэлектриков, причем в первую очередь приходится учитывать колебания диэлектрической проницаемости . Для увеличения доли годных узлов в отдельных случаях применяется отбор подложек по значению диэлектрической проницаемости . Сравнение существующих подложек по габаритным размерам (имеется ли возможность разместить проектируемое устройство на подложке, сколько подложек потребуется для полной компоновки узла и т. д.). Учитываются также диапазон толщин различных типов подложек и разброс толщины подложки, составляющий обычно 3...10%.

После предварительного выбора материала (или группы материалов) анализируется его устойчивость к воздействию процессов производства схемы, т.е.

Таких технологических факторов, как нагрев, воздействие кислот, щелочей, растворителей и т.п. В итоге возможна ситуация, когда предъявляемым требованиям удовлетворяет сразу несколько материалов. В этом случае для принятия окончательного решения необходимо учесть экономические факторы и другие, чисто практические обстоятельства: сравнить стоимость материалов, наличие и объемы серийного выпуска подложек, организацию поставок, вид конструктивного оформления заготовок (размеры, металлизация заготовок поставщиком и пр.).

Наиболее типичный размер подложки из неорганического материала 60Х 48 мм выбран, исходя из стандартов на подложки для низкочастотных микросхем. При необходимости подложка разрезается на части меньшего размера: 12 X 15; 15 X 24; 24 X 30; 30 X 48 мм. Некоторые из подложек этих размеров поставляются заводами-изготовителями (поликор 24 X 30, 30 X 48 мм; 22ХС 24 X 30 мм и т. п.); разработаны подложки (ситалл СТ32-1, СТ38-1) с габаритными размерами 75 X 48; 150 X 48 мм. Зарубежные фирмы выпускают квадратные подложки 50 X 50, 25 X 25 мм и т. д., удобные для размещения некоторых СВЧ схем.

Важную роль играет качество обработки поверхности диэлектрика, используемого для подложки. Шероховатость поверхности увеличивает потери в линиях передачи. При изготовлении шероховатость подложки - одна из причин неоднородности краев полоски, т. е. снижения точности изготовления элементов схемы. Подложки из органических диэлектриков имеют поверхность 8... 12-го классов шероховатости. Подложки из неорганических диэлектриков выпускаются с различными классами обработки поверхности: шлифованные (класс чистоты 8--10, R_A = 0,63...0,08 мкм), полированные (класс чистоты 12...14, R_A = = 0,04 мкм). Подложка может иметь одно или двустороннюю полировку, двустороннюю шлифовку.

Приведена зависимость от частоты отношения потерь a_mR линии передачи на подложке с треугольным профилем шероховатости к потерям а_m0 в линии на идеально гладкой подложке в зависимости от степени шероховатости подложки. Допустимым значением неровностей в диапазоне 8...12 ГГц считают d = 0 12 мкм, в диапазоне 1,1. --1,7 ГГц--d -- 0,25... 0,5 мкм (увеличение на 5% потерь в линии по сравнению с линией на идеально гладкой подложке).

Материал подложек и проводников МПЛ определяет потери и длину волны в линии. Подложка должна обладать достаточно большой диэлектрической проницаемостью, стабильностью в широком диапазоне частот и температур, малыми потерями, т.е. малыми углом потерь в диэлектрике tg б и электропроводностью, высокой теплопроводностью и малой пористостью. В гибридных СВЧ ИС часто используют керамики из окиси алюминия (А1₂ О₃). Наибольшей теплопроводностью, близкой к меди, обладает керамика из окиси бериллия (Ве О). Последняя используется в ИС, где требуется хороший теплоотвод (например, в генераторах Ганна). В монолитных СВЧ ИС в качестве полупроводниковой подложки применяют кремний и арсенид галлия, являющиеся полуизолирующими материалами. В микрополосковых ферритовых устройствах используют подложки из ферритов.

Материал диэлектриков для МПЛ должен иметь высокую диэлектрическую проницаемость и малую величину температурного коэффициента расширения, стойким к гамма излучению и быть механически прочным. Согласно справочнику [29] наиболее удовлетворяет требованиям ситалл, так как он высоко технологичный, изготовлен из керамики, а значит, имеет высокую механическую прочность, обладает достаточно высокой диэлектрической проницаемостью и малыми потерями проводимости.

4.2 Выбор полосковых проводников и контактных площадок

Полосковые проводники. Это наиболее распространенные элементы полосковых узлов. Ширина, толщина и форма поперечного сечения проводника, материалы, из которых он изготовлен, допуски на его изготовление, способ изготовления - все это влияет на основные характеристики полосковой линии: волновое сопротивление, постоянную распространения и погонное затухание.

Самая рациональная форма полоски - прямой отрезок. Такая форма является основной для коротковолновой части дециметрового и сантиметрового диапазонов. В метровом и длинноволновой части дециметрового диапазона при существующих размерах подложек для получения приемлемых размеров СВЧ узлов используют проводники, свернутые в «меандр».

Толщина основного проводящего слоя выбирается в зависимости от рабочей частоты. На практике как в СПЛ, так и НПЛ достаточно выполнить проводник, толщина которого в 2...5 раз больше толщины скин-слоя данного материала. В нормах конструирования для полосковых плат, работающих в диапазоне до 300 МГц, толщина проводников устанавливается не менее 15 мкм; до 2 ГГц -- не менее 12 мкм; в диапазоне 2... 10 ГГц -- не менее 6 мкм. Материал проводников для МПЛ должен иметь высокую электропроводность и малую величину температурного коэффициента расширения, равную ТКР подложки. Согласно справочнику [29] наиболее удовлетворяет требованиям медь.

4.3 Транзисторные усилители СВЧ. Методика расчёта

В связи с успехами, достигнутыми в разработке и изготовлении арсенид-галлиевых полевых и кремниевых биполярных СВЧ транзисторов, в настоящее время идет интенсивная разработка и изготовление СВЧ транзисторных усилителей. Транзисторные усилители предназначены в основном для замены входных малошумящих ЛБВ и ЛОВ с выходной мощностью до нескольких ватт, отчасти для замены усилителей на туннельных диодах и параметрических усилителей.

В военных применениях разрабатываются малошумящие усилители на полевых транзисторах в диапазоне 4-50 ГГц, По сравнению с ЛБВ транзисторные усилители имеют:

- более низкие коэффициенты шума в сочетании с более веской выходной мощностью, т.е. больший динамический диапазон;

- более высокая надежность и долговечность;

- меньшие массу и габариты;

- более простой источник питания и потребляют меньшую мощность.

В диапазоне частот 0,3... 10 ГГц для расчета транзисторных усилителей используются матрицы рассеяния S. S-параметры транзистора (и вообще произвольного СВЧ четырехполюсника) измеряются при подключении на входе и выходе стандартных линий передачи с характеристическими сопротивлениями Обычно = 50 Ом. Введем нормированные падающие и отраженные волны, выразив их через комплексные амплитуды токов и напряжений на зажимах четырехполюсника:

Связь падающих и отраженных волн устанавливается уравнением четырехполюсника в S-параметрах:

Приведем краткие сведения по анализу СВЧ усилителей с помощью S-параметров. Для того чтобы СВЧ транзистор или произвольный четырехполюсник мог использоваться в качестве усилителя, он должен быть активным. Для пассивной цепи суммарная мощность, подводимая к входным и выходным зажимам четырехполюсника, неотрицательна. Условия пассивности в терминах S-параметров имеют вид:

При проектировании СВЧ усилителей необходимо, прежде всего, обеспечить его устойчивость (в смысле отсутствия самовозбуждения) при работе с выбранными сопротивлениями и Z_H.

В зависимости от значений S-параметров транзистор находится либо в области безусловной устойчивости (ОБУ), либо в области потенциальной устойчивости (ОПУ). Под безусловной устойчивостью транзистора понимается отсутствие самовозбуждения при подключении произвольных сопротивлений и Z_H с положительными вещественными частями. Транзистор находится в ОБУ, если выполняются условия:

В качестве АЭ используют СВЧ транзисторы, находящиеся в ОБУ. Если транзистор находится в ОПУ, его рекомендуется перевести в ОБУ, включив последовательно или параллельно стабилизирующий резистор.

Параллельное включение применяется, если транзистор теряет устойчивость в режиме, близком к холостому ходу, а последовательное в режиме, близком к короткому замыканию.

Далее рассчитывают S-параметры четырехполюсника, состоящего из стабилизирующего резистора:

для параллельного включения:

для последовательного включения:

Затем рассчитывают S-параметры составного АЭ, состоящего из каскадно-включенных транзистора и стабилизирующего резистора:

S_21АЭ/S_12АЭ=S₂₁/S₁₂;

Z_ВЫХСЦ1=Z^*_ВХАЭ

При этом входные и выходные сопротивления АЭ:

- оптимальные коэффициенты отражения от генератора и нагрузки в стандартном тракте с характеристическим сопротивлением;

В выражении (4.19) знак «минус» берется при В₁₍₂₎>0 и знак «ПЛЮС» при В₁₍₂₎<0.

Согласующие цепи должны обеспечить согласование подводящих линий с характеристическими сопротивлениями с комплексными сопротивлениями Z_{ВЫХ АЭ} и Z_{ВХ АЭ}, соответственно.

С целью упрощения синтеза согласующих цепей вычислим значения Z_{ВЫХАЭ И} Z_{ВХ АЭ}, средней частоте щ₀ диапазона частот и приближенно представим эти комплексные сопротивления в виде эквивалентной RC-или

Для проведения расчетов транзисторных СВЧ усилителей составлена программа для расчетов на ЭВМ по формулам (4.1)-(4.20).

4.4 Выбор и расчет цепи источника питания

При конструировании усилителя с учетом правильного использования свойств транзисторов, а также для предотвращения выгорания транзисторов вследствие непредвиденного увеличения напряжения ответственным моментом является выбор источника питания. Правильность выбора напряжений на электродах диктуется также разбросом параметров транзистора.

Биполярный источник питания дает возможность получить минимальную индуктивность вывода истока и тем самым повысить усиление на высокочастотном конце диапазона, а так же повышает КПД усилителя, так как вся мощность постоянного тока потребляется транзистором.

Униполярный источник питания поддерживает постоянный ток стока за счет введения резистора R стока, но недостаток такой схемы повышенная индуктивность вывода истока и увеличение мощности рассеяния постоянного тока. Так как усилитель применяется в большом диапазоне частот и мощность усиливаемого сигнала порядка Р=1 пВт, будем применять униполярный источник питания: Ic= 8 мА - ток стока; U_п.ст = 25 B - напряжение питания стока согласно [3].

Применили униполярный источник питания с включением автоматической защиты от переходных процессов(схема 4). Произведем расчет:

Ri= U_п.ст/ Ic, Ri=3.125кОм. - сопротивление цепи стока

t_ст = 7 нс - постоянная времени цепи стока, так как t_ст = (50 - 70) / f₀;

Емкость цепи питания стока:

где C_пс = 1.43 пФ.

С помощью программы на ЭВМ рассчитаны коэффициенты передачи номинальной мощности в полосе частот и построена зависимость коэффициента передачи от частоты К(f), рисунок 4.5.

f₁=2 ГГц К_р1=20.126 f₃=3 ГГц К_р3=21.997

f₂=2.6 ГГц К_р2=21.348 f₄=3.8 ГГц К_р4=21.164

f₅= 4.1 ГГц К_р5=20.964

Коэффициент передачи номинальной мощности достигает максимального значения на частоте 3.0 ГГц.

Для согласования применим Г-образные цепи, состоящие из двух одно-шлейфовых трансформаторов на МПЛ. Первый шлейф, включенный параллельно, компенсирует реактивную составляющую проводимости АЭ, а второй шлейф, представляющий собой четвертьволновый трансформатор полного сопротивления, согласует действительную составляющую проводимости АЭ с характеристическим сопротивлением подводящих линий W₀₁=W₀₂ = 5O Ом.

Анализ входной проводимости Y_BXAЭ показывает, что после компенсации ее реактивной составляющей четвертьволновый трансформатор должен согласовать сопротивление 50 Ом с сопротивлением

R=1/ReY_вхаэ

для чего его волновое сопротивление должно иметь технологически труднореализуемое значение W₁.

Поэтому для согласования на входе применим последовательную индуктивность L_t и четвертьволновый трансформатор, а на выходе -- Г-образную цепь на МПЛ, как показано на принципиальной схеме радиоприемного устройства (в качестве альтернативы на входе можно применить Г-образную цепь с двухступенчатым трансформатором полного сопротивления).

Выводы: в данном разделе произвели выбор подложки полосковых проводников, был выбран ситалл, так как он высоко технологичный, изготовлен из керамики, а значит, имеет высокую механическую прочность, обладает достаточно высокой диэлектрической проницаемостью и малыми потерями проводимости. Был произведен выбор полосковых проводников и контактных площадок, самая рациональная форма полоски прямой отрезок, материал проводников для МПЛ-медь. Произведен расчет СВЧ усилителя на полевом транзисторе, а также расчет цепи источника питания.

5. Оценка стоимости, эксплуатационной надежности приемника РЛС

5.1 Расчет надежности

При проектировании радиоэлектронной аппаратуры одной из задач является оценка ее надежности, которая позволяет получить количественные значения показателей надежности. По величинам этих показателей можно судить о надежности аппаратуры. Если уровень надежности аппаратуры оказывается ниже требуемого, то меры по ее увеличению могут быть приняты еще на этапе разработки.

Надежность есть внутреннее свойство изделия сохранять свои характеристики (значения параметров) в заданных пределах и в заданных условиях эксплуатации.

Критерием надежности называют признак, по которому определяется надежность различных изделий. Количественное значение критерия надежности конкретного изделия называют характеристикой или количественным показателем надежности.

Для практического использования очень удобны временные показатели надежности. Время безотказной работы в этом случае является непрерывной случайной величиной. Для непрерывных случайных величин пользуются понятием функции распределения Р(х) или Р(t). Функцию распределения называют также интегральным законом распределения.

Количественно безотказность можно оценивать такими показателями, как вероятность безотказной работы, вероятность появления отказа, интенсивность отказа.

Вероятность безотказной работы изделия P(t) - это вероятность того, что при заданных режимах и условиях работы в заданном интервале времени отказ не возникает.

Возникновение отказа является случайным событием, поэтому время появления отказа t - также случайная величина.

Интенсивность отказов л_i(t) - это число отказавших изделий в единицу времени, отнесенное к числу изделий, непрерывно работающих к началу рассматриваемого промежутка времени:

где Дn_i - число изделий, отказавших за промежуток времени Дt_i;

n_i - число изделий, отказавших к началу промежутка времени Дt_i

N - общее число изделий.

Известно, что надежность аппаратуры определяется совокупностью внезапных и постепенных отказов. Считая эти отказы независимыми, получаем выражение для расчета вероятности безотказной работы аппаратуры:

,

где P_в(t) Ї вероятность безотказной работы в течение времени t по внезапным отказам.

P_п(t) Ї вероятность безотказной работы по постепенным отказам.

Так как в разработанной схеме отсутствует резервирование, т.е. отказ i-го элемента может привести к отказу всего устройства, то схему надежности смесителя можно представить в виде последовательной системы.

В этом случае вероятность безотказной работы устройства можно определить по теореме умножения вероятностей:

где n Ї число элементов в схеме,

P_i(t) Ї вероятность безотказной работы i-го элемента.

Так как интенсивность отказов известна, то вероятность безотказной работы можно рассчитать по формуле:

Тогда формулу для безотказной работы устройства можно записать в виде:

Отсюда интенсивность отказов всего устройства вычисляется по формуле:

Так как разработанное устройство предназначено для эксплуатации в наземных условиях, введем коэффициент К_эн=1,8. Тогда интенсивность отказов можно вычислить по формуле:

Для проектируемых устройств важным показателем надежности является время наработки на отказ, значение которого можно вычислять по формуле:



Важным показателем надежности также является время восстановления T_в работоспособного состояния устройства при возникновении отказа. Время восстановления определяется характером отказа и временем на поиск отказавшего элемента и его замены. Для разработанного устройства время восстановления с учетом используемой элементной базы T_в=1 час.

6.2 Экономические показатели

В Военной Доктрине Республики Беларусь одним из пунктов стоит эффективное использование возможностей системы государственного оборонного заказа с рациональным учетом рыночных механизмов:

1. рациональное использование, дальнейшее развитие и государственная поддержка научно-технического и производственного потенциала оборонного сектора экономики в интересах решения задач обеспечения военной безопасности страны, государств-участников Союзного государства;

2. предельное ограничение закупки нового серийного вооружения и военной техники и концентрация сил и средств на ремонте, продлении гарантийных сроков эксплуатации, модернизация имеющихся образцов.

Разработка новых устройств, имеющих высокие технические, технологические и экономические показатели, а не ремонт или модернизация устаревших образцов радиоэлектронной аппаратуры, с экономической точки зрения, обусловлена тем, что стоимость новых систем со временем снижается в связи с совершенствованием технологии производства, улучшающем многие технические характеристики радиоэлектронной аппаратуры, повышением производительности труда и другими факторами.

Стоимость производства разрабатываемого УВЧ определяется стоимостью затрат для закупки необходимых материалов и элементов схемы и других расходов:

где C_i - стоимость одного элемента;

N - количество групп элементов;

N_j - количество элементов в группе.

Одним из экономических показателей является технологичность, т.е. конструктивно-технологическая целесообразность спроектированного устройства, определяемая следующими параметрами:

- коэффициент стандартизации (не менее 0,7)

где n_ст - количество стандартных деталей;

n - общее количество деталей.

- коэффициент оригинальности (не более 0,2)

где n_ор - количество оригинальных элементов.

- коэффициент конструктивной преемственности (не менее 0,8)

где n_з - количество заимствованных узлов и деталей;

n_пок - количество покупных нестандартных деталей.

Исходя из этих выражений, получаем К_ст=0,97, К_ор=0,02, К_кп=0,98.

Выводы: в данном разделе была произведена оценка эксплуатационной надежности и стоимости разработанного УВЧ. Были получены показатели надежности разработанного УВЧ и средняя стоимость устройства. Данный УВЧ является высокотехнологичным устройством с достаточно малой стоимостью (порядка 30000 рублей).

Заключение

радиоприемный устройство сигнал усилитель

В ходе дипломного проекта была рассмотрена проблема повышения эксплуатационных и технических характеристик РЛС сантиметрового диапазона волн за счет применения в тракте высокой частоты малошумящего усилителя на транзисторах.

Был проведён анализ работы высокочастотной части приемного устройства. Найден способ наиболее эффективной замены элементов тракта высокой частоты на волноводах и ламповых электронных приборах, применяемых в тракте, на микрополосковые линии и твердотельные электронные приборы. В ходе анализа были спроектированы и рассчитаны защитное устройство, реализованное на микрополосковых линиях, усилитель бегущей волны на твердотельных электронных приборах. За счет применения микрополосковых линий и твердотельных электронных приборов были получены минимальные габаритно - весовые характеристики устройства.

В ходе проектирования было выявлено, что данный способ модернизации позволяет уменьшить время на обслуживание и ремонт техники, повысить надежность, уменьшить стоимость устройства и энергопотребление на его эксплуатацию.

Разработанное устройство обладает сравнительно невысокой стоимостью и габаритно-весовыми характеристиками, высокой надежностью и простотой в обслуживании.

В ходе дипломного проекта была исследована высокочастотная часть РЛС - 19Ж6.

Результаты исследования радиоприемного устройства могут быть применены для построения приемных устройств РЛС сантиметрового диапазона волн.

Список литературы

1. Опыт боевых действий ВВС и ПВО в локальных конфликтах Москва, Главный штаб ПВО,1982

2. А.И. Свиридов Некоторые особенности операции «Свобода Ираку» ЗВО №4 Москва,2003

3. Г.И. Корнеев и другие. Тактическое обоснование дипломных проектов (работ) Минск, ВАРБ, 2008

4. В.С. Масюкевич. Тактическое обоснование дипломных проектов (дипломных работ) / Методические рекомендации. - Минск: ВА РБ, 2003

5. Г.И. Корнеев и другие Силы и средства воздушно-космического нападения армий иностранных государств Минск, ВАРБ, 2006

6. А.Г. Онищук. Радиоприемные устройства Минск: ВАРБ, 2005г.

7. А.Г. Онищук. Теория и расчет транзисторных усилителей диапазона СВЧ Минск: МВИЗРУ ПВО, 1979

8. Н.В. Бобров, Г.В. Максимов и другие. Расчет радиоприемников Москва: Воениздат, 1971.

9. И.М. Бегмат, В.М. Егоров, А.Г. Онищук и другие. Проектирование и расчет радиолокационных приемников. Минск: МВИЗРУ, 1972

10. О.В. Головин. Радиоприемные устройства Москва: Горячая линия - Телеком, 2004

11. . А.Л. Булычев, В.И. Гапкин, В.А. Прохоренко. Справочник по электровакуумным приборам. - Минск: «Беларусь», 1982.

12. Проектирование радиоприемных устройств М., Соврадио, 1976

13. А.Г. Онищук и другие. Радиоприемные устройства. Минск, Новое знание, 2007

14. А.Г. Онищук и другие. Согласование радиотехнических устройств. Минск, 1997

15. А.А. Письменецкий. Радиоприемные устройства радиолокационных станций, 1958

16. Н.Л Савельев и другие. Основы проектирования РПрУ. Пособие по курсовому и дипломному проектированию Москва, 1960.

17. Сиверс. Радиолокационные приемники. Расчет и проектирования Москва, 1953

18. А.Б. Гитцевич. Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастотные, импульсные, оптоэлектронные приборы: Справочник 2 - е изд. М.: Куб, 1997

19. В.Б. Текшев. Автоматизированное проектирование малошумящих транзисторных усилителей СВЧ. СПВВИУС,1992

20. А.Г. Онищук Радиоприемные устройства Минск, МВИЗРУ ПВО, 1983

21. Р. Карсон Высокочастотные усилители М.: Радио и связь, 1981

22. В. М. Волков и другие. Проектирование радиолокационных приемников импульсных сигналов. Киев: КВИРТУ, 1974.

23. Ю.М. Рыбак, А.В. Станкевич. Материальная часть РЛС 19Ж6/ Под ред. В.И. Кардакова. - Минск: ВА РБ, 2004.

24. Е.И. Гурский, В.П. Домашов. Руководство к решению задач по высшей математике. Минск “Вышэйшая школа” 1989.

25. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике (для инженеров и учащихся втузов). - М.: Наука, 1980.

Размещено на Allbest.ru

...