Конструкция блока приёма и излучения сигналов опознавания
Назначение передающей и приёмной антенн. Сравнительные характеристики полосковых, коаксиальных и волноводных устройств. Обзор конструкций излучателей. Проектирование и изготовление блока приёма и излучения сигналов опознавания. Расчёт размерной цепи.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.08.2016 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
В настоящее время широко используются методы и радиотехнические системы определения местоположения и параметров движения объектов - методы радиолокации. Радиолокация - это область радиотехники, обеспечивающая обнаружение, измерение координат и параметров движения, а также выявление некоторых структурных или физических свойств объектов, путём использования отражённых или переизлучёнными объектами радиоволн, либо их собственного излучения.
Информация, получаемая в процессе радиолокационного наблюдения, называется радиолокационной.
Радиотехнические средства радиолокационного наблюдения называются радиолокационными станциями (РЛС) или радиолокаторами. Сами же объекты радиолокационного наблюдения именуются - целями. При использовании отражённых радиоволн используются любые неоднородности электрических параметров среды (диэлектрической и магнитной проницаемостей, проводимости в которой распространяется первичная радиоволна. Источником радиолокационной информации является радиолокационный сигнал. Для излучения и приёма электромагнитных волн применяются устройства, называемые антеннами. Антенны согласуют фидерные устройства по которым передаётся энергия радиочастотных колебаний от генератора или в приёмник со свободным пространством. Положив в основу деления антенн конструктивное выполнение и принцип действия, их можно разделить на несколько типов:
Ш Вибраторные антенны
Ш Щелевые (дифракционные) антенны
Ш Акустического типа
Ш Оптического типа
Ш Антенны поверхностных волн
1. Обзор конструкций излучателей
антенна сигнал излучатель волноводный
1.1 Назначение передающей и приёмной антенн
Антенна является необходимым элементом любого радиопередающего и радиоприёмного устройства.
Для того чтобы определить роль антенны в этих устройствах, обратимся к блок-схеме радиосвязи, изображённой на рис.1.1
Блок схема радиосвязи
Рис.1.1
Задающий генератор, являющейся обычно генератором с самовозбуждением, создаёт незатухающие колебания высокой частоты, которые последовательно усиливаются по мощности в каскадах передатчика, называемых генераторами с независимым возбуждением. Модулирующий сигнал (речь, музыка, изображение и т.д.) после усиления в модуляторе воздействует на высокочастотный генератор. Это приводит к тому, что в антенне, являющейся нагрузкой выходного каскада генератора, возникает модулированный ток, т.е. ток высокой частоты, один из параметров которого (амплитуда, частота или фаза) изменяется в соответствии с модулирующим сигналом. Передающая антенна под воздействием модулированного высокочастотного тока возбуждает в окружающем пространстве электромагнитные волны. Следовательно, роль передающей антенны заключается в преобразовании энергии модулированного тока высокой частоты в энергию электромагнитных волн.
Эти волны, достигнув приёмной антенны, индуктируют в ней э.д.с., которая во входной цепи приёмника вызывает ток, соответствующий по характеру току в передающей антенне. В дальнейшем модулированный ток усиливается и преобразуется в остальных каскадах приёмника, в результате чего оконечным аппаратом воспроизводится модулирующий сигнал. Следовательно, роль приёмной антенны заключается в преобразовании электромагнитных волн в ток высокой частоты.
Описанный процесс сопровождается преобразованием энергии. Передатчик преобразует энергию постоянного тока источника питания в энергию тока высокой частоты в антенне. Передающая антенна преобразует энергию высокочастотного тока в энергию электромагнитных волн; приёмная антенна энергию электромагнитных волн в энергию тока высокой частоты; приёмник усиливает и преобразует высокочастотный ток приёмной антенны в электрические колебания требуемой формы и мощности в оконечном аппарате и при этом используется энергия источника постоянного тока, питающего приёмник.
Процессы преобразования энергии, происходящие в антенне, сопровождаются потерями. Это находит выражения не только в понижении к.п.д. антенны, но и в рассеянии энергии электромагнитных волн за пределами линии радиосвязи. В связи с этим передающая и приёмная антенна при наличии определённых направлений радиосвязи должны соответственно излучать и принимать электромагнитные волны преимущественно в заданных направлениях.
Теперь можно более полно сформулировать назначение антенны.
Передающей антенной называется устройство, предназначенное для преобразования энергии модулированного тока высокой частоты в энергию электромагнитных волн, излучаемых в заданных направлениях.
Приёмной антенной называется устройство, предназначенное для преобразования энергии электромагнитных волн, приходящих с задачных направлений, в энергию тока высокой частоты.
Обратный характер процессов, происходящих в передающей и приёмной антеннах, определяет их обратимость. Здесь можно провести аналогию с динамо-машиной и электрическим двигателем: динамо-машина преобразует механическую энергию в электрическую, а электрический двигатель преобразует электрическую энергию в механическую, в связи с чем динамо-машина и электрический двигатель обратимы.
Принцип обратимости антенн находит выражение не только в способности передающей антенны работать в качестве приёмной антенны и наоборот, но и в том, что основные параметры антенны сохраняются неизменными при использовании её как для передачи, так и для приёма.
Этот принцип имеет большое практическое значение. Так, например, все радиолокационные станции, работающие по импульсному методу, самолётные и другие передвижные радиостанции, предназначенные для связи, имеют общую антенну для передачи и приёма.
1.2 Элементарный вибратор
Положим, что в центре сферы произвольного радиуса r находится элементарный вибратор, совпадающий с осью Оz (рис.1.2).
Плоскость проходящая через центр сферы перпендикулярно к оси Оz, называется экваториальной плоскостью, а плоскости, проходящие через ось Оz, называются меридиональными плоскостями.
Электрическое поле элементарного вибратора в зоне, непосредственно прилегающей к вибратору, имеет преимущественно электростатический характер. В [1] показано, что напряжённость электростатического поля одиночного заряда обратно пропорциональна квадрату расстояния. Если же электростатическое поле создаётся диполем, т.е. двумя численно равными и противоположными по знаку зарядами, то напряжённость поля обратно пропорциональна кубу расстояния. Магнитное поле в ближней зоне имеет преимущественно характер поля индукции, а поэтому его напряжённость обратно пропорциональна квадрату расстояния.
Поле элементарного вибратора
Рис.1.2
В зоне, удаленной от вибратора на расстояние, значительно большее длины волны, имеется только поле излучения.
В этой зоне, представляющей наибольший практический интерес, соблюдается обратная пропорциональность в первой степени между напряжённостью электрического и магнитного полей и расстоянием. Докажем это положение.
При исследовании электромагнитного поля вибратора предполагается, что распространение энергии происходит без потерь в свободном воздушном пространстве. Поэтому общий поток электромагнитной энергии сохраняется постоянным при любом радиусе сферы, но так как её поверхность А=4пr2 , то плотность потока мощности, учитываемая вектором Умова - Пойтинга S, обратно пропорциональна квадрату расстояния S=1/ r2 .
С другой стороны величина вектора S пропорциональна квадрату напряжённости электрического или магнитного поля S E2 H 2.
Следовательно, ЕН1/r, т.е. в излучаемой электромагнитной волне напряжённость поля обратно пропорциональна первой степени расстояния от излучателя. Это выгодно отличает поле излучения от полей электростатического и индукции, напряжённость которых убывает значительно быстрее с удалением от излучателя.
Как видно на рис.1.2, силовые линии электрического поля вибратора находятся в меридиональной плоскости. Линии магнитного поля, имеющие форму окружности с центром на оси Оz, расположены в плоскостях, перпендикулярных этой оси. Следовательно, вектор магнитного поля в любой точке пространства перпендикулярен меридиональной плоскости, проходящей через данную точку, а вектор электрического поля Е находится в этой плоскости.
Таким образом, векторы Е и Н в любой точке плоскости находятся в плоскости, касательной к сфере, охватывающей данную точку. Вектор Умова - Пойтинга указывает, что электромагнитные волны распространяются по радиусу, исходящему из центра сферы. Иными словами, в данном случае получается сферическая волна, которую на большом расстоянии от вибратора можно рассматривать как плоскую.
1.3 Обзор конструкций излучателей
Ш Линейные решётки излучателей с частотным сканированием.
Частотное управление лучом антенны является одним из способов электрического управления и основано на изменении электрического расстояния между излучателями, возбуждаемыми бегущей волной, при изменении частоты генератора. При этом способе управления лучом для осуществления обзора пространства в достаточно большом секторе требуется генератор с электрической перестройкой частоты в широком диапазоне.
В антеннах СВЧ с частотным управлением лучом излучатели, как правило, расположены непосредственно на возбуждающей системе. На рис.1.3 показаны линейные решётки излучателей, прорезанные на одной из стенок прямоугольного волновода. Для получения управляемой карандашной диаграммы направленности необходима двумерная решётка излучателей. Подобную решётку можно создать из линейных решёток, расположенных определённым образом на заданной поверхности.
а) б) в)
Рис.1.3 Волноводно-щелевые линейные решётки излучателей: а-с продольными щелями на широкой стенке; б-с наклонными щелями в узкой стенке; в- согласующая нагрузка
Ш Коммутационный способ сканирования.
Управление положением луча остронаправленной антенной решетки осуществляется изменением фазовых соотношений между токами в излучающих элементах. Для этой цели может быть использована система фазовращателей, включенных в фидерную систему, возбуждающую излучатели.
Основными недостатками электрически управляемых антенн с фазовращателями, обеспечивающими непрерывное изменение фазы электромагнитных колебаний (ферритовыми, полупроводниковыми, сегнетоэлектрическими и т.д.), являются нестабильность (особенно температурная) и неидентичность отражений от фазовращателей, сложность управляющих схем и высокие требования к стабильности источников питания фазовращателей. Эти недостатки имеются и в системах дискретного управления, когда на характеристике фазовращателей с непрерывным изменением фазы используется ряд отдельных рабочих точек.
Указанные недостатки в значительной мере устраняются при коммутационном методе управления диаграммой направленности, предложенном проф.Л.Н. Дерюгиным в 1960 г. Сущность коммутационного метода состоит в отказе от проходных фазовращателей с непрерывным изменением фазы и использовании коммутаторов и коммутационных фазовращателей, на выходе которых фаза электромагнитных колебаний принимает определенные фиксированные значения. Управление лучом антенны сводится в этом случае к простейшим операциям включения и выключения излучателей или ветвей фидерной системы.
Стабильность коммутационных антенн определяется тем, что управляющие фазой элементы (полупроводники, ферриты, сегнетоэлектрики) работают в режиме, при котором используются только две крайние области их характеристик.
Кроме того, коммутационные антенны могут иметь более простое управляющее устройство, чем обычная антенна с параллельной схемой включения непрерывных фазовращателей. Последнее связано с тем, что положение луча в пространстве определяется не величиной управляющего напряжения, разной для различных фазовращателей антенны, а лишь наличием его на тех или иных коммутаторах.
Однако коммутационные антенны имеют и ряд недостатков, важнейшим из которых является наличие фазовых ошибок, определяемых тем, что фазы возбуждения излучателей меняются скачком и могут принимать только определенные значения. Это влечет за собой снижение к.н.д. антенны, увеличение уровня бокового излучения и скачкообразное перемещение луча.
Среди различных способов построения коммутационных антенн можно выделить два наиболее характерных.
При первом способе каждый излучатель имеет определенный набор фаз, из которого производится выбор нужной фазы путем переключения коммутационного фазовращателя.
При втором способе на каждом участке антенны длиной в /2 размещается несколько излучателей, питаемых с различными фазами, и осуществляется их выборочное включение. Далее будут изложены некоторые аспекты расчета коммутационных антенн первого типа, поскольку реализация антенн с коммутируемыми излучателями встречает серьезные трудности, связанные с необходимостью размещения на малом участке антенны большого числа излучающих элементов и созданием значительного замедления фазовой скорости электромагнитных волн в фидере, возбуждающем излучатели.
Одним из простейших типов коммутационных решёток является решётка, составленная из отражательных фазовращателей (рис.1.4) и облучаемая первичным облучателем.
Рис.1.4 Коммутационная отражательная решётка: 1-рупорный облучатель; 2-отражательная решётка
На рис.1.5 показана коммутационная решётка квазиоптического типа с проходными фазовращателями на волноводных мостах. Облучателем решётки в данном случае является секториальный рупор.
Рис.1.5 Коммутационная решётка с фазовращателеми на волноводных мостах и распределителем в виде свёрнутого рупора: 1-отражательные фазовращатели;2-волноводные мосты;3-свёрнутый рупор
Ш Рупорные антенны
Волноводно-рупорные антенны являются простейшими антеннами сантиметрового диапазона волн.
Они могут формировать диаграммы направленности шириной от 100 - 1400 (при раскрыве специальной формы) до 10 - 200 в пирамидальных рупорах. Возможность дальнейшего сужения диаграммы рупоров ограничивается необходимостью резкого увеличения его длины.
Волноводно-рупорные антенны являются широкополосными устройствами и обеспечивают примерно полуторное перекрытие по диапазону. Возможность изменения рабочей частоты в ещё больших пределах ограничивается возбуждением и распространением высших типов волн в питающих волноводах. Коэффициент полезного действия рупора высокий (около 100%). Рупорные антенны просты в изготовлении. Сравнительно небольшое усложнение (включение в волноводный тракт фазирующей секции) обеспечивает создание поля с круговой поляризацией.
Недостатками рупорных антенн являются:
1. громоздкость конструкции, ограничивающая возможность получения узких диаграмм направленности;
2. трудности в регулировании амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве, которые ограничивают возможность снижения уровня боковых лепестков и создания диаграмм направленности специальной формы.
Рупорные излучатели могут применяться как самостоятельные антенны или, так же как и открытые концы волноводов, в качестве элементов более сложных антенных устройств. Как самостоятельные антенны рупоры используются в радиорелейных линиях, в станциях метеослужбы, весьма широко в радиоизмерительной аппаратуре, а так же в некоторых станциях специального назначения. Широко используется небольшие рупоры и открытые концы волноводов в качестве облучателей параболических зеркал и линз. Облучатели в виде линейки рупоров или открытых концов волноводов могут быть использованы для формирования диаграмм направленности специальной формы, управляемых диаграмм или, например, при использовании одного и того же параболоида для создания карандашной и косекансной диаграммы направленности. Четырёх рупорный или восьмирупорный излучатель может применяться при моноимпульсном способе пеленгации. С этой же целью могут быть использованы секториальные рупоры с высшими типами волн (Н10,Н20,Н30). Для формирования узких диаграмм направленности могут быть использованы двумерные решётки, составленные из открытых концов волноводов или небольших рупоров. Возможно построение плоских или выпуклых фазированных решёток.
Ш Диэлектрические стержневые антенны.
Диэлектрические стержневые антенны относятся к антеннам бегущей волны с замедленной фазовой скоростью. Они применяются на границе сантиметрового и дециметрового диапазонов волн в полосе частот от 2 до 10 Ггц. На рис.1.6 приведена наиболее типичная схема диэлектрической стержневой антенны. Она представляет собой диэлектрический стержень1, возбуждаемый круглым волноводом 2 с возбудителем 3 и питающим фидером 4. В зависимости от требований, предъявляемых к антенне, поперечное сечение стержня, возбудитель и его питание могут изменяться. Наиболее часто используются цилиндрические и конические стержни.
Рис.1.6 Диэлектрическая стержневые антенна: 1-диэлектрический стержень;2-возбуждающее устройство; 3-возбудитель;4-питающий фидер
Ш Спиральные антенны.
Спиральные антенны относятся к классу антенн бегущей волны. Они представляют собой металлическую спираль, питаемую коаксиальной линией. Существуют цилиндрические, конические и плоские спиральные антенны.
Примеры практического использования спиральных антенн приведены на фото (рис.1.7). На первой фотографии показана часть советской космической станции «Венера» с установленной на ней логарифмической двухзаходной спиральной антенной, намотанной из плоской металлической ленты на диэлектрическом каркасе. На второй фотографии показана антенна наземной станции космической связи, представляющая собой решётку из четырёх цилиндрических спиральных антенн.
2. Постановка задачи
2.1 Требования на разработку
Ш Назначение:
Блок предназначен для излучения и приёма сигналов опознавания и установки на основное антенное устройство радиолокационной станции.
Комплектность изделия:
Блок состоит из распределителя мощности и шестнадцати излучающих линеек.
Ш Технические требования:
Раскрыв блока образуется шестнадцатью излучающими линейками расположенных на расстоянии 170 мм друг от друга. Поляризация вертикальная. Между распределителем мощности и излучающими линейками должны быть установлены металлические пластины (рефлекторы), которые так же служат для обеспечения электромагнитной совместимости. Рефлекторы должны быть установлены на расстоянии 73 мм от кромок вибраторов. Ширина двух крайних вибраторов должна быть не менее 70 мм.
Блок механически соединён с основным антенным устройством, имеет рабочее положение (плоскость раскрыва наклонена на 100 от вертикали) и транспортное положение (блок поворачивается на 1650 от рабочего положения). Для обеспечения этого на блоке должны быть шарнирные опоры, шарнирные точки для подсоединения механизма сложения, точки для установки фиксирующих элементов (ответных частей замков) обеспечивающих фиксацию рабочего и транспортного положения.
Распределитель мощности и излучающие линейки, входящие в часть блока, должны быть установлены в корпусе обеспечивающим механическую прочность и жёсткость блока. Со стороны излучающего раскрыва блок закрыть радиопрозрачным колпаком из стеклопластика.
Корпус с колпаком должны обеспечить защиту излучающим линейкам и распределителя мощности от атмосферных осадков и пыли.
По механической прочности блок должен выдерживать при транспортировки перегрузки в вертикальном направлении до 3g.
Габариты блока 860х3095 мм.
Масса блока должна быть минимальной.
Конструкция излучающих линеек и распределителя мощности выполняется на базе симметричных полосковых линий. В распределителе мощности центральный проводник полосковой линии выполняется в виде печатной полосковой платы на стеклотекстолите СФ2-50-0,5 (толщина 0,5 мм). Полосковый рисунок наносится с обоих сторон платы, точность совмещения рисунка с обоих сторон 0,2 мм, точность изготовления элементов рисунка 0,2мм. Длина вибратора 182 2мм. Заземлённые пластины полосковой линии распределителя мощности выполнить из алюминиевого листа. Расстояние между заземлёнными пластинами 10 0,2 мм. Для обеспечения этого расстояния использовать распорные стойки, втулки из любого материала. Металлические элементы должны находиться на расстоянии не менее 12 мм от полоскового рисунка центральной платы.
Для подключения излучающих линеек и внешних кабелей на распределителе мощности должны быть установлены восемнадцать коаксиальных соединителей с волновым сопротивлением 75 Ом типа «вилка» с присоединительными размерами по ГОСТ 20265-83. тип IV.
Излучающая линейка по конструкции полосковой линии аналогична распределителю мощности, только в качестве заземляющих пластин используются платы из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита СФ2-50-1 (толщина 1 мм). Для соединения с распределителем мощности в излучающей линейки должен быть установлен коаксиальный соединитель типа « розетка» с волновым сопротивлением 75 Ом, с присоединительными размерами по ГОСТ 20265-83 тип IV.
При проектировании блока рекомендовано использовать следующие САПРы: AutoCAD c приложением Mechanics - для разработки чертежей; Technologics - для разработки технологической части.
3. Конструкторская часть
3.1 Выбор и обоснование конструкции
На основании требований к конструкции блока можно сделать следующие выводы:
Аппаратура (распределитель мощности и излучающие линейки) блока должна быть защищена от воздействия осадков и пыли. Индивидуальная защита каждого элемента может значительно усложнить конструкцию распределителя и излучающей линейки, увеличить их массу. Очевидно, что предлагаемый в требованиях на разработку вариант конструкции - излучающие линейки и распределитель мощности находятся в объёме, образованным герметичным корпусом и присоединённым к нему через уплотнение радиопрозрачным колпаком. Он позволяет обойтись довольно простыми конструкциями распределителя и излучающих линеек, образованных элементами полосковых линий в сочетании с деталями обеспечивающими требуемую жёсткость и прочность распределителя мощности и илучающих линеек и крепление их в блоке.
Каркас блока в этом случае можно выполнить в виде сварной рамной конструкции из стальных гнутых профилей. С целью снижения массы каркаса, задняя стенка каркаса может быть образована обшивками из алюминиевого листа, закреплёнными на стальном каркасе винтами и уплотнительным герметиком. Каркас должен иметь по контуру, к которому прилегает радиопрозрачный колпак, фланец к которому крепится колпак и на котором закреплены элементы уплотнения. На каркасе должны иметься элементы элементы, посредством которых блок присоединяется в антенном устройстве. Каркас будет обеспечивать необходимую прочность и жёсткость блока в различных эксплутационных режимах. Радиопрозрачный колпак может быть выполнен в виде монолитного стеклопластикового короба соответствующих размеров с фланцем, на котором закреплена металлическая рама обеспечивающая крепление колпака к каркасу блока и установку уплотнительной прокладки. Рама должна быть соединена с колпаком герметично - это можно обеспечить креплением рамы винтами к колпаку с герметиком.
3.2 Конструктивные особенности полосковых узлов
Сравнительные характеристики полосковых, коаксиальных и волноводных устройств указаны в табл. 3.1. Конструкции СВЧ узлов и аппаратуры развиваются в направлении комплексной миниатюризации, повышения надёжности, экономичности изготовления и эксплуатации, уменьшения габаритных размеров отдельных элементов, повышения степени интеграции узлов, усложнения их функций и т.д. Внедрение технологии интегральных микросхем привело к существенному уменьшению объёма СВЧ аппаратуры (в 5 … 10 раз) по сравнению с аналогами в волноводном и коаксиальном исполнении
Таблица 3.1
|
Тип узла |
Стоимость |
Потери в линии передачи |
Собственная добротность |
Рабочая мощность |
|||
|
Разработки |
Изготовления |
импульсная |
средняя |
||||
|
Волноводный |
Средняя |
Низкая |
Очень малые |
Очень высокая |
Очень высокая |
Очень высокая |
|
|
Коаксиальный |
Средняя (до 12ГГц), высокая (выше 12 ГГц) |
Низкая (до 12ГГц), средняя (выше 12 ГГц) |
Малые |
Высокая |
Высокая |
Высокая |
|
|
На СПЛ |
Ниже средней (до 12ГГц), высокая (выше 12 ГГц) |
Низкая (до 12ГГц), средняя (выше 12 ГГц) |
Средние |
Невысокая |
Невысокая |
Средняя |
|
|
На НПЛ |
Высокая (до 12ГГц), очень высокая (выше 12 ГГц) |
Средняя |
Большие |
Низкая |
Низкая |
Низкая |
|
|
Тип узла |
Экранировка элементов схемы |
Широкополосность |
Масса и объём |
Устойчивость к внешним воздействиям |
Необходимость герметизации |
Возможность герметизации |
|
|
Волно-водный |
Очень хорошая |
Небольшая |
Большие (до 12ГГц), малые (выше 12 ГГц) |
Хорошая |
Как, правило не нужна |
Трудно |
|
|
Коакси- альный |
Очень хорошая |
Хорошая |
Малые |
Хорошая |
Как, правило не нужна |
Трудно |
|
|
На СПЛ |
Хорошая |
Хорошая |
Очень малые (до 12ГГц), малые (выше 12 ГГц) |
Хорошая |
Как, правило не нужна |
Очень трудно |
|
|
На НПЛ |
Слабая |
Хорошая |
Очень малые (до 12ГГц), малые (выше 12 ГГц) |
Хорошая |
Нужна |
Трудно |
|
|
Тип узла |
Возможность использования |
Сочетаемость с другими линиями передачи |
Возможность ремонта в полевых условиях |
||||
|
полупроводников |
ферритов |
Механических элементов |
Сосредоточенных элементов |
||||
|
Волно-водный |
Хорошая |
Хорошая |
Хорошая |
Слабая |
Хорошая |
Хорошая |
|
|
Коакси- альный |
Хорошая |
Слабая |
Слабая |
Хорошая |
Хорошая |
Хорошая |
|
|
На СПЛ |
Хорошая |
Очень хорошая |
Слабая |
Очень хорошая |
Хорошая |
Слабая |
|
|
На НПЛ |
Очень хорошая |
Хорошая |
Слабая |
Очень хорошая |
Хорошая |
Плохая |
К полосковому СВЧ устройству предъявляется следующие основные требования: малые габаритные размеры (по сравнению с аналогами в других конструктивных исполнениях); высококачественные электрические характеристики ( конкурентоспособность по отношению на линиях передачи других типов); технологичность конструкции, устойчивость электрических характеристик к климатическим и механическим воздействиям, их стабильность при длительной эксплуатации и хранении; удобство настройки и проверки в процессе эксплуатации, возможность ремонта или замены отдельных частей узла; возможность использования в устройстве серийно выпускаемых материалов и комплектующих изделий.
При создании конкретной конструкции полоскового узла необходимы подробные данные, касающиеся принципов и условий его работы и режимов использования, которые в основном содержатся в техническом задании на конструирование (ТЗК). Важнейшие из них: электрическая схема устройства и основные его характеристики; диапазон рабочих частот; проходящая мощность; наличие и тип навесных компонентов; число и тип присоединительных элементов; необходимость герметизации узла и конкретный вид ремонтных работ ( или их отсутствие); желательный тип конструктивного оформления полоскового устройства (габаритные размеры и форма); предпочтительный технологический способ изготовления; предполагаемый объём серийного выпуска.
При конструировании СВЧ узла на полосковых линиях прежде всего принимается решение об основных характеристиках конструкции: желательных размерах и массе узла, степени герметичности корпуса, виде и расположении разъёмов, материале основания (подложки) полосковой схемы, наличии и виде теплоотвода, способы крепления платы в корпусе, основных технологических способов изготовления схемы, установки навесных компонентов и т. д. После определения основных характеристик проводится детальное конструирование узла, выбирается материал подложки и разрабатывается топология плат входящих в узел. После определения основных характеристик проводится детальное конструирование узла, выбирается материал подложки и разрабатывается топология плат входящих в узел. Чертеж(эскиз) топологии выполняется либо вручную, исходя из результатов электрического расчета схемы, либо с помощью ЭВМ, сопрягаемой с автоматическим координатографом или графопостроителем. В последнем случае необходим специальный комплекс программ, обеспечивающих автоматическое проектирование. После разработки топологии создается чертеж сборки СВЧ платы, т.е. устанавливается , каким образом на плате размещаются навесные компоненты, затем уточняется окончательная конструкция корпуса.
Одна из конкретных задач на начальном этапе конструирования - выбор электрической схемы СВЧ узла и способа конструктивной реализации этой схемы : будет ли узел изготовлен на элементах с распределенными, сосредоточенными параметрами или на основе комбинации тех и других. Решение принимает разработчик узла. Однако конструктор также долен принимать в этом участие, так как элементы схемы должны удовлетворять правилам конструирования. Схемы на элементах с сосредоточенными параметрами по своим электрическим характеристикам нередко уступают схемам на элементах с распределенными параметрами в части, например, широкополосности . При использовании элементов с сосредоточенными параметрами преследует две основные цели: выигрыш в габаритных размерах, что особенно эффективно достигается с помощью простых конструктивно-технологических способов в метровом и дециметровом диапазонах, и возможность осуществления технических решений, которые трудно реализовать в схемах на элементах с распределенными параметрами, например, цепей с высоким или низким волновым сопротивлением.
Одним из важных решений, принимаемых конструктором, является степень защиты полоскового устройства от внешних воздействий (влажности, температуры и др. факторов). Существует тенденция проектировать узлы, в которых герметизация внутреннего объема обеспечена соответствующей конструкцией корпуса и установкой герметичных коаксиально-полосковых переходов.
Конструктор, приступая к проектированию, должен ориентироваться на следующие основные нормативные документы(стандарты), регламентирующие терминологию, конструирование, технологию полосковых и интегральных схем СВЧ:
ГОСТ 21702-76. Устройства СВЧ, полосковые линии. Термины и определения;
ГОСТ 23221-78. Модули СВЧ, блоки. Термины, определения и буквенные обозначения;
ОСТ 4.ГО.010.202. Микросборки СВЧ диапазона. Конструирование;
ОСТ 4.ОК0.010.012. Микросборки гибридные СВЧ диапазона. Конструирование;
ОСТ. 4.ГО.010.001. Устройства СВЧ. Полосковые линии. Платы. Конструирование;
ОСТ 4. ГО.030.200. Устройства. Полосковые лини. Платы. Материалы для диэлектрических оснований. Общие технические требования.
ОСТ 4.070.000. Устройства СВЧ. Полосковые линии. Элементы и узлы. Проектирование;
ОСТ 4.ГО.054.008. Устройства СВЧ. Полосковые линии. Платы. Типовые технологические процессы;
ОСТ 4.ГО.054.207. Микросборки СВЧ диапазона. Платы микрополосковые. Типовые технологические процессы.
Результатом разработки и конструирования является комплект документации на полосковый узел, состоящий из ряда отдельных элементов (корпус, плата, переходы и т.д.), объединяемых в результате сборочных операций в единое устройство. От качества этих элементов зависят характеристики создаваемой конструкции.
Диэлектрические материалы в полосковых линиях применяются в качестве среды для распространения СВЧ энергии и как элемент конструкции, позволяющий реализовать электрическую схему с полосковыми линиями передач. СВЧ диэлектрические материалы для оснований полосковых плат изготавливаются в виде листов или пластин с размерами 24х30…500х500 мм и толщиной 0,5…6 мм. СВЧ диэлектрические материалы классифицируются по своей химической природе на органические и неорганические полимеры.
В качестве органической основы используются неполярные полимеры: фторопласт, полиэтилен, полифениленоксид, полипропилен, полистирол, стирол и их сополимеры. Диэлектрические материалы на органической основе подвергают армированию, наполнению, плакированию и другим видам модификации для направленного изменения физико-технических параметров.
Ненаполненные, наполненные, армированные, плакированные органические материалы подразделяются на фольгированные и нефольгированные. Наполнение органических диэлектриков производится мелкодисперсным порошком из радиочастотной керамики; армирование - стекловолокном, стеклотканью; плакирование - листами лёгких сплавов, имеющую хорошую электропроводность.
К диэлектрическим материалам на неорганической основе относятся ситалловые стёкла, керамика чистых окислов и корундовая керамика. Электрофизические свойства корундовой керамики зависят от её химического и фазового состава, от наличия примесей и их природы.
Из ненаполненных органических материалов рассмотрим материалы марок САМ-3, ФФ-4, ПВМ-М:
Сополимер стирола с -метилстиролом (САМ-3) обладает повышенной стойкостью к радиации, стабильностью электрических параметров в широком рабочем диапазоне частот и температур, имеет низкие диэлектрические потери. К недостаткам САМ-3 можно отнести склонность к растрескиванию при механических нагрузках, низкую стойкость к действию ароматических и хлорированных углеводородов.
Для фольгированного фторопласта-4 (ФФ-4) характерны высокая плотность, химическая стойкость, тепло-, и морозостойкость, низкий коэффициент трения, малые диэлектрические потери, высокая стабильность параметров в диапазоне частот и температур. К недостаткам материала ФФ-4 моно отнести низкую поверхностную твёрдость (деформируется под нагрузкой), недостаточную радиационную стойкость, большую усадку и коробление после удаления фольги, невозможность электрохимической металлизации без специальной обработки поверхности, изменение геометрических размеров плат в процессе эксплуатации, высокую стоимость.
Полиэтилен высокой плотности (ПВП-М) обладает высокой химической стойкостью, лёгкостью химической обработки, низкими диэлектрическими потерями и стабильностью электрических параметров в диапазоне частот, но имеет низкую теплостойкость и атмосферостойкость.
Из наполненных органических материалов рассмотрим материалы марок ПТ, СТ, СА-3, 8Ф, АПЛ, ФЛАН:
Материалы марки ПТ - полистирол, модифицированный двуокисью титана, и СТ - сополимер стирола с -метилстиролом, модифицированный двуокисью титана (СТ), хорошо металлизируется прессованием и электрохимическим осаждением металла, изготавливаются с различными значениями диэлектрической проницаемости, обладают хорошей воспроизводимостью основных параметров в массовом производстве, без специальной обработки хорошо склеиваются с металлами и между собой, имеют низкие потери в СВЧ диапазоне, обладают стабильностью геометрических размеров.
К недостаткам материалов марок ПТ и СТ можно отнести низкую механическую прочность, недостаточную теплостойкость. Теплостойкость материалов СТ выше, чем ПТ, а влагостойкость - ниже.
Сополимер стирола -метилстиролом, модифицированный алундом (СА-3,8Ф), имеет те же свойства, что и материал марки СТ, но у него меньший разброс отклонений диэлектрических параметров по площади листов и от партии к партии, большая прочность сцепления фольги с основанием. Механическая обработка требует применения твёрдосплавных фрез и свёрл.
Листовой полиэтилен, модифицированный алундом (АПЛ), имеет свойства, аналогичные материалу ПВП-М; выпускается с различными значениями диэлектрической проницаемости, имеет большую усадку, при изготовлении полосковых плат наблюдается коробление материала, обладает резким запахом перекиси дикумила.
Фольгированный листовой арилокс, наполненный алундом и двуокисью титана (ФЛАН), имеет свойства, аналогичные материалу СА-38Ф; изготавливаются с различными значениями диэлектрической проницаемости, имеет высокие потери в диапазоне СВЧ.
Из армированных органических материалов рассмотрим ФАФ-4, ФАФ-4СКЛ, СФ-1-35, СФ-2Н-50, СФР-230:
Фольгированный армированный фторопласт (ФАФ4) по сравнению с ФФ-4 имеет высокие механические свойства благодаря армированию стеклотканью, у него отсутствует коробление, усадка незначительна, диэлектрические параметры материалов стабильны в широком диапазоне частот и температур, допустимы все виды механической обработки, с торцов невлагостоек. В диапазоне СВЧ материал имеет высокие диэлектрические потери. Материал ФАФ-4 весьма дорог, стоимость ФАФ-4СКЛ несколько ниже.
Фольгированный стеклотекстолит (СФ-1-35, СФ-2Н-50, СФР-230) отличается повышенной влагостойкостью, теплостойкостью, высокими электроизоляционными свойствами. Материал применяется в высокодобротных линиях передачи с воздушным заполнением для поддержки центрального проводника. Материал марки СФР-230 по сравнению с СФ-1-35 и СФ-2Н-50 имеет повышенную гальвано- и теплостойкость.
Из неорганических материалов рассмотрим поликор, сапфирит, ситаллы, 22ХС и ВГ-IV.
Алюмооксидная керамика с содержанием Al2O3 98…100 % (поликор, сапфирит) и 96…98% (22ХС и ВГ-IV) характеризуется высокой механической прочностью, низкими диэлектрическими потерями, параметры стабильны в широком интервале температуры на частоте 1010 Гц, материал имеет минимальную пористость, низкую теплопроводность; при воздействии высоких температур отсутствует стабильность удельного объёмного сопротивления, пробивное напряжение падает с ростом частоты.
Все виды керамики являются радиационно - стойкими в условиях облучения протонами и в условиях реакторного излучения.
У ситаллов (СТ-32-1 и СТ-38-1) близкое к нулю влагопоглощение, они непроницаемы для газов, имеют незначительное газовыделение при высоких температурах и низкий коэффициент теплопроводимости; при воздействии высоких температур возрастают диэлектрические потери и снижается удельное объёмное сопротивление.
Проводники и экраны полосковой линии необходимо, как правило, выполнять из металлов с малым удельным сопротивлением, обеспечивающим минимальные потери (из меди, серебра, латуни, алюминиевых сплавов и т.д.). Внешние токопроводящие пластины полосковых линий выполняют преимущественно из алюминиевых сплавов, латуни, металлизированных пластин из керамики или пластмассы.
3.3 Герметизация
Герметизация - обеспечение практической непроницаемости корпуса РЭА для жидкостей и газов с целью защиты ее элементов и компонентов от влаги, плесневых грибков, пыли, песка, грязи и механических воздействий.
Различают индивидуальную, общую, частичную и полную герметизацию.
Индивидуальная герметизация допускает замену компонентов РЭА при выходе из строя и ремонт изделия. При общей герметизации замена компонентов и ремонт возможны ,только при демонтаже гермокорпуса, что может вызвать затруднения. Выбор вида герметизации зависит от срока службы РЭА. Если он мал и отсутствует необходимость в уходе, то целесообразно герметизировать все изделие. В противном случае герметизируют компоненты или РЭА в целом.
Для частичной герметизации РЭА применяют пропитку, обволакивание и заливку, как компонентов, так и РЭА лаками, пластмассами или компаундами на органической основе. Они, как правило, не обеспечивают герметичность в течение длительного времени.
Практически полная защита РЭА от проникновения воды, водяных паров и газов достигается при использовании металлов, стекла и керамики с достаточной степенью непроницаемости. Наиболее распространенные способы такой герметизации применение таких корпусов с воздушным, газовым (редко жидкостным) заполнением. Часто РЭА располагают в разъемном, герметичном корпусе, который затем заполняют сухим воздухом либо инертным газом при атмосферном или повышенном давлении, после чего корпус запаивается. Газовое заполнение не ограничивает рабочую температуру, предотвращает окисление смазки движущихся частей, понижает вероятность образования дуги между контактами реле переключателей, улучшает тепловой режим компонентов благодаря охлаждению конвекцией газа. Недостатки разъемного, герметичного корпуса: повышенные требования к механической прочности , трудность выполнения и контроля надежного разъемного гермосоединения . Преимущество -относительно легкий доступ к компонентам РЭА.
При размещении РЭА в неразъемном (паяном или сварном) корпусе существенно затрудняется доступ к компонентам при облегчении конструкции гермокорпуса изделия.
Разъемная герметизация применяется для защиты блоков РЭА, требующих замены компонентов при ремонте, регулировки или настройки.
Размеры и масса герметизированного изделия меньше, чем негерметизированного. Для предотвращения электрического пробоя нужно увеличивать зазоры между компонентами. Зазор между компонентами, находящимися под разными потенциалами, надо умножить на коэффициент, вычисленный по нормам электрической прочности воздуха при нормальном давлении.
Герметичность разъемного контейнера достигается уплотнением стыков корпуса с кожухом при помощи уплотнительных прокладок: эластичных с принудительным уплотнением, эластичных с самоуплотнением, металлических.
Прокладка с самоуплотнением из упругого неметаллического материала, помещенная в гнездо уплотняемого разъема или замка, сжимается на некоторую определенную величину - натяг. Размеры посадочного места должны соответствовать размерам прокладки, а объем прокладки должен быть меньше объема посадочного места.
В уплотнительных узлах с принудительным уплотнением удельное давление на прокладку выбирается таким, чтобы контактное давление во всем диапазоне рабочих температур всегда оказывалось выше давления окружающей среды. В качестве материала прокладок здесь, наряду с мягким металлом, часто используется эластичный упругий материал, преимущественно резина. Резиновые прокладки помещают в замкнутую по объему камеру. При этом резина не деформируется, но находится в сильно напряженном состоянии.
В работе конструктора РЭА расчеты герметичности встречаются редко, поэтому представляет интерес сравнительная оценка проницаемости некоторых систем газ - материал:
|
Система |
Проницаемость, см3 /(см2G) |
|
|
H2-Fe |
1,4*10-10 |
|
|
CO-Fe |
9,4*10-19 |
|
|
N2-Fe |
1,5*10-2 |
|
|
H2-Cu |
1,4*10-15 |
|
|
H2-Al |
1,1*10-32 |
|
|
Воздух-каучук (резина) |
5*10-11 |
|
|
Воздух-фторопласт-4 |
5*10-10 |
3.4 Расчёт электромагнитной совместимости
Экранирование происходит благодаря отражению электромагнитной волны от металлической поверхности экрана и затуханию преломленной волны в теле экрана. Пусть у падающей плоской волны Рпад векторы электрического Епад и магнитного Нпад полей параллельны плоскости экрана.
3.5 Расчёт на прочность
В процессе эксплуатации РЭА, как правило, испытывает вибрационные и ударные механические нагрузки. Параметрами вибрации являются амплитуда А мм; частота f, Гц; ускорение j, выражаемое в единицах ускорения свободного падения g.
Ударные воздействия чаще всего характеризуются либо величиной ускорения в единицах g , либо скоростью движения (м/с). дополнительный параметр-частота или число ударов. Ударные нагрузки менее опасны (при равных g), чем вибрации.
В зависимости от вида объекта, на котором установлена РЭА, она может испытывать различные линейные ускорения. Эти ускорения менее опасны (при равных g), чем удары и вибрации.
В таблице 3.2 даны параметры механических воздействий на РЭА при транспортировке и эксплуатации.
Табл.3.2
|
Вид транспорта |
Вибрации |
Удары |
||
|
Частота, Гц |
Амплитуда, мм |
|||
|
гусеничный |
400 |
0,05 |
f=120 Гц |
|
|
автомобильный |
0 - 15 |
несколько десятков |
3 - 5 м/с |
|
|
железнодорожный |
2 - 3 |
до 40 |
_______ |
|
|
морские грузовые суда |
0 - 15 (валы)15 - 25(винты) |
до 1,5 |
_______ |
|
|
транспортная авиация |
5 - 150 |
0.1 - 0,15 |
_______ |
|
|
Выберем наихудший вариант для каркаса при вибрации равной 5g, и определим допустимое напряжение. Сечение каркаса. |
Т.к. балки у нас абсолютно симметричные, а как известно момент сечения сложной формы складывается из моментов сечений простых форм, то достаточно рассчитать момент инерции для одной балки и далее умножим на два.
Найдём положение центра тяжести сечения. Статический момент относительно края короткой полки равен:
S1 = 7,20,3(11,2-0,15) + (11,2-0,6)0,35,6 + 30,30,15 = 41,81 см3
Площадь сечения равна:
F = 10,60,3 + 7,20,3 + 30,3 = 6,24 см3
Расстояние до центра тяжести от края короткой полки равно:
Z1 = S1/F=41,81/6,24 = 6,70 см
Расстояние до центра тяжести от края короткой полки равно:
Z2 = 11,2 - 6,70 = 4,50 см
Момент инерции сечения относительно нейтральной оси у-у равен сумме моментов инерции трёх прямоугольников, на которые разбита фигура. Т.к. блок симметричен, то для упрощения расчётов, достаточно рассчитать для одной балки и результат умножить на два. Так как момент инерции представляет собой сумму вида,
Момент сопротивления сечения(т.к. симметрия то 2Jy ):
Wy = 2Jy / Z
Для волокон у края короткой полки:
W1 = 223,89 / 6,7 = 33,42 см3
Для волокон у края длинной полки:
W2 = 223,89 / 4,5 = 49,75 см3
Т.к. для нашего материала предел текучести равен = 2100 кг/ см2 [11], то определим допустимый изгибающий момент:
М = W = 33,422100 = 70182 кгсм
Определим реальный изгибающий момент при нагрузке 5g:
Мреал = ql2 / 8 = 2502 2 / 8 = 15625 кгсм
Реальное напряжение которое испытывает изделие:
= Мреал / W =15625 / 33,42 = 467,53 кг/ см2
т.е. коэффициент запаса составляет 2100/467,53 = 4,49; значит нагрузку на блок можно увеличить в 4,49 раз. Максимальная масса составляет 5004,49 = 2245 кг.
Разрабатываемый блок удовлетворяет всем условиям по обеспечению вибропрочности.
3.6 Расчёт размерной цепи
Проектирование конструкций деталей, наиболее полно удовлетворяющих требованиям взаимозаменяемости, обеспечивается применением зависимых допусков, рациональным назначением допусков и посадок различных соединений, а также точностью взаимного расположения деталей в любой машине, механизме или другом изделии.
Размерная взаимосвязь деталей устанавливается размерными цепями (ГОСТ 16319-70) - совокупностью размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи. Любая размерная цепь состоит из одного замыкающего звена, получающегося при обработке детали или сборки узла, и двух или более составляющих, которые влияют на точность замыкающего звена.
Звенья размерной цепи могут быть увеличивающими, если с их увеличением увеличивается размер замыкающего звена, и уменьшающими, если с их увеличением он уменьшается. Допуск замыкающего звена зависит от допусков всех составляющих звеньев, и наоборот. Методика расчёта размерных цепей устанавливается ГОСТ 16320-70.
При расчёте, для упрощения, размерные цепи изображают в виде размерных схем, на которых указывают только допускаемые отклонения всех входящих в цепь звеньев без указания номинальных размеров.
Для полной взаимозаменяемости деталей размерные цепи, с технологической точки зрения, должны удовлетворять двум условиям: допуск замыкающего звена размерной цепи должен быть равен сумме допусков составляющих звеньев этой же цепи; допуски всех звеньев размерной цепи должны находиться в пределах экономичной точности данного производства. Первое условие технологичности размерной цепи определяется с помощью их расчёта, второе - устанавливается при сопоставлении экономичной точности обработки с расчётной по каждому звену в отдельности.
Однако на практике не всегда можно выполнить указанные требования. В тех случаях, когда их выполнить нельзя, необходимо применить наиболее экономичный в данных производственных условиях метод расчёта размерной цепи, например, если это необходимо, ввести в размерную цепь звено, преднамеренное изменение размера которого можно использовать для компенсации отклонений всех остальных составляющих звеньев цепи с целью достижения требуемой точности замыкающего звена.
Существует два основных способа расчёта размерных цепей: расчёт на максимум-минимум и основанный на теории вероятностей и математической статистике - вероятностный расчёт.
При расчёте размерных цепей на максимум-минимум обеспечивается полная взаимозаменяемость деталей и узлов. Но так как в этом случае предполагается, что предельное отклонение всех звеньев размерной цепи будут происходить в худшую сторону, а это встречается крайне редко, то требуются более жёсткие абсолютные величины допусков размеров деталей, что зачастую трудновыполнимо. Поэтому расчёт на максимум-минимум применяется лишь для машин или других изделий невысокой точности или для цепей, состоящих из малого количества звеньев. Применение его возможно лишь в условиях индивидуального мелкосерийного производства.
Применение вероятностного расчёта размерных цепей позволяет сократить производственные затраты при изготовлении деталей путём увеличения абсолютных величин допусков размеров, входящих в размерную цепь. Поэтому такой расчёт применяется обычно в условиях крупносерийного и массового производства деталей и машин.
При вероятностном расчёте учитывают, что наличие действительных размеров деталей в цепи, выполненных с равными предельными размерами в наихудшем сочетании, маловероятно. Исходя из этого, с некоторым допустимым процентом риска (который также маловероятен) вычисляют допустимое расширение полей допусков составляющих размеров, учитывая возможное рассеяние размеров деталей, получаемых в результате обработки.
При расчёте размерных цепей возможны две задачи: прямая - определение допусков всех звеньев размерной цепи по их номинальным размерам и по известному допуску замыкающего звена по известным допускам звеньев данной размерной цепи. Прямую задачу решают одним из следующих методов достижения требуемой точности (подробный расчёт содержится в ГОСТ 16320-70):
Полной взаимозаменяемости - рассчитывают среднюю величину допуска, по которой на основе технико-экономических данных устанавливают допуск на размер каждого из составляющих звеньев;
Неполной взаимозаменяемости - устанавливают допустимый процент риска, выбирают предполагаемый закон рассеяния каждого из звеньев, рассчитывают среднюю величину допуска, по которому на основе технико-экономических данных устанавливают допуск на размер каждого из составляющих звеньев;
Групповой взаимозаменяемости - рассчитывают среднюю величину производственного допуска путём увеличения в n раз средней величины допуска, подсчитанного по предыдущему методу, устанавливают расширенные допуски на размер каждого из составляющих звеньев с соблюдением условия равенства сумм допусков в каждой из ветвей размерной цепи;
Пригонки - выбирают компенсирующее звено, устанавливают экономичные в данных производственных условиях допуски на размеры всех составляющих звеньев, рассчитывают наибольшую возможную компенсацию, корректируют координату середины поля допуска компенсирующего звена;
Регулирования - выбирают подвижный или неподвижный компенсатор, устанавливают величины допусков на размеры всех составляющих звеньев, экономически приемлемые в данных производственных условиях, рассчитывают величину компенсации, количество ступеней неподвижных компенсаторов и их размеры.
Обратную задачу решают с помощью расчёта на максимум-минимум или вероятностного расчёта. При расчёте на максимум-минимум складывают отдельные допуски составляющих звеньев увеличивающих и уменьшающих замыкающее звено.
Расчет производится с целью определения номинальной длинны вибратора и ее отклонений. Вибратор образуется полосковым рисунком на платах субблока. Одно плечо вибратора образуется рисунком на внутренней плате. Расстояние от кромки одного плеча до кромки другого плеча определяет длину вибратора, на ее точность влияет точность изготовления рисунков плат, точность привязки базовых отверстий, на которых совмещают платы, допуски на диаметры отверстий и соединительных шпилек.
...Подобные документы
Особенности передачи сигналов по оптическому кабелю, распространение излучения по световоду. Частотные и временные, собственные и частные характеристики оптического кабеля. Диаграмма излучения и поглощения энергии в световоде. Искажения сигналов.
реферат [113,8 K], добавлен 20.02.2011Антенно-фидерное устройство для излучения и приёма радиоволн как неотъемлемая часть любой радиотехнической системы. Применение многоэлементных решёток излучателей с электрически управляемыми диаграммами направленности для острой направленности антенны.
реферат [230,2 K], добавлен 17.03.2011Расчёт распределения тока в приёмной антенне и диаграммы направленности антенны, а также частотной зависимости напряжённости поля в точке приёма и мощности на входе приёмника в пространстве. Частотная зависимость напряжённости поля в точке приёма.
контрольная работа [304,3 K], добавлен 23.12.2012Использование генераторов пачек сигналов при настройке или использовании высокоточной аппаратуры. Проект генератора пачек сигналов с заданной формой сигнала. Операционные усилители как основные элементы схемы. Расчет блока питания, усилитель мощности.
курсовая работа [160,4 K], добавлен 22.12.2012Распространение оптических сигналов. Когерентность светового луча. Анализ источников некогерентного излучения. Энергия лазерного излучения. Тепловые и фотоэлектрические приемники излучения. Волоконно-оптическая сеть. Развитие оптических коммуникаций.
презентация [1,6 M], добавлен 20.10.2014Устройство для измерения абсолютных комплексных коэффициентов передачи и отражения СВЧ-устройств с преобразованием. Структурная схема блока опорных частот. Смеситель сигналов 140 МГц. Фильтр нижних частот для сигнала. Система фазовой автоподстройки.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 20.12.2013Проектирование функциональных узлов, блоков и устройств вычислительной техники. Разработка устройств и систем. Частота смены элементов. Блок буферной памяти. Обеспечение работы устройства ввода визуальной информации. Последовательность сигналов частоты.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 31.01.2011Форма, размеры, конструкция, направленность и разновидности антенн. Системы фиксированного радиодоступа. Персональные беспроводные сети. Практическое определение волнового сопротивления линии передачи. Закономерности излучения полуволнового вибратора.
доклад [1,9 M], добавлен 30.05.2015Спектральные характеристики периодических и не периодических сигналов. Импульсная характеристика линейных цепей. Расчет прохождения сигналов через линейные цепи спектральным и временным методом. Моделирование в средах MATLAB и Electronics Workbench.
лабораторная работа [774,6 K], добавлен 23.11.2014Общие сведения о модуляции. Расчёт автокорреляционной функции кодового сигнала и его энергетического спектра. Принципы преобразования сигналов в цифровую форму. Согласование источника информации с каналом связи. Расчёт спектральных характеристик сигналов.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 07.02.2013Принципы организации, работы и эксплуатации радиотехнических систем. Потенциальная помехоустойчивость, реализуемая оптимальными демодуляторами. Вероятности ошибочного приема. Классы излучения сигналов. Обнаружение сигналов в радиотехнических системах.
курсовая работа [164,2 K], добавлен 22.03.2016Анализ основных положений теории сигналов, оптимального приема и модуляции сигналов. Обзор способов повышения верности передаваемой информации. Расчёт интервала дискретизации сигнала и разрядности кода. Согласование источника информации с каналом связи.
курсовая работа [217,1 K], добавлен 07.02.2013Временные функции, частотные характеристики и энергия сигналов. Граничные частоты спектров сигналов. Технические характеристики аналого-цифрового преобразователя. Информационная характеристика канала и расчёт вероятности ошибки оптимального демодулятора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.11.2011Применение антенн как для излучения, так и для приема электромагнитных волн. Существование большого многообразия различных антенн. Проектирование линейной решетки стержневых диэлектрических антенн, которая собрана из стержневых диэлектрических антенн.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 03.12.2010Разработка структурной и принципиальной схемы, проектирование изготовления печатной платы. Расчёт потребляемой мощности и температурного режима блока, проектирование его корпуса. Чертёж основания блока устройства и сборочный чертёж блока устройства.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.11.2012Проверка в вычислительных экспериментах схемы модельного синтеза дифракционных антенн с заданными электродинамическими характеристиками. Исследование физических особенностей в процессах излучения импульсных и монохроматических волн такими антеннами.
презентация [464,9 K], добавлен 09.10.2015Схематические изображения конструкции однозеркальных антенн. Схемы расположения лучей в двузеркальных антеннах. Проектирование параболических зеркальных антенн, методы расчета поля излучения. Конструктивные особенности основных типов облучателей.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 11.01.2013Теоретические основы и определение шумоподобных сигналов. Анализ скрытности системы связи и кодового разделения абонентов. Функциональная структура исследуемой модели, её реализация и тестирование. Расчёт сметной стоимости программного обеспечения.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 11.02.2013Исследование спектральных характеристик электроэнцефалограммы. Гармонический анализ периодических и непериодических сигналов, их фильтрация и прохождение через нелинейные цепи. Расчёт сигнала на выходе цепи с использованием метода интеграла Дюамеля.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 13.12.2013Понятие и сущность пространственного сигнала в дальней зоне источника излучения. Принципы и характеристика пространственно-временной эквивалентности обработки сигналов. Случайный пространственный сигнал, его характеристика и особенности. Отражение шума.
реферат [184,6 K], добавлен 28.01.2009
