Малошумящий усилитель с устройством защиты входа от просачивающейся высокой мощности СВЧ

Скачать

Работа радиолокационных станций в условиях помех и действия малоразмерных целей. Расчет параметров входного устройства транзисторного усилителя. Расчет функции передачи и элементов согласующей цепи. Синтез схемы входного устройств малошумящего усилителя.

Размер: 8,6 M
Тип: дипломная работа
Категория: Коммуникации и связь
Скачать

Другие файлы:

Усилитель мощности звуковой частоты
Усилители мощности для увеличения высокой выходной мощности звуковых сигналов. Теоретические основы проектирования УМЗЧ. Разработка принципиальной схе...

Усилитель эстрадный
Усилитель для электромузыкальных инструментов эстрадного комплекса ЭСКО-100/УХЛ4.2 предназначен для усиления мощности электрических сигналов, поступаю...

Малошумящий интегральный усилитель
Особенности проектирования малошумящего полевого транзистора с затвором Шоттки, определение толщины его обедненной области, значения порогового напряж...

Определение безотказности РЭУ при наличии резервирования замещением (резерв ненагруженный)
Целью данного курсового проектирования является получение (расчетным способом и моделированием отказов на ЭВМ) и сравнение показателей безотказности Р...

Принципы работы малошумящего усилителя
Шумовые характеристики СВЧ-устройств. Малошумящий усилитель, применяемый для уменьшения шума и повышения чувствительности конвертора. Основные требова...


Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

При интенсивной эксплуатации радиолокационных станций (РЛС) рано или поздно встает вопрос об их ремонте, техническом обслуживании и замене выработавших ресурс комплектующих, включая малоресурсные электровакуумные. В первую очередь тех, что определяют основные тактико-технические характеристики РЛС и комплексов. Большинство РЛС ВВС и войск ПВО несут боевое дежурство и подвержены интенсивному износу. В приемных устройствах РЛС в качестве входных усилителей высокой частоты (УВЧ) используются лампы бегущей волны (ЛБВ). Для этих морально устаревших электровакуумных приборов характерны:

-небольшой ресурс (500... 1500 часов);

-постепенное увеличение коэффициента шума в процессе эксплуатации (более, чем в 3 раза в течение гарантийного срока службы);

-необходимость периодической подстройки напряжений питания ЛБВ для минимизации коэффициента шума.

Большинство ЛБВ, эксплуатирующихся в технике ВВС и войск ПВО, разработаны давно и морально устарели. В настоящее время предприятиями-изготовителями России и Украины выпуск ЛБВ практически прекращён из-за бесперспективности применения морально устаревшей продукции, а также по иным причинам. Поэтому закупка новых ЛБВ у производителя практически невозможна. К продаже предлагаются ЛБВ, пролежавшие на складах 10-20 лет, а также те, что попали в коммерческие структуры сомнительным путем, в том числе бывшие в употреблении.

Вышеизложенные причины не позволяют обеспечивать войска качественными электровакуумными приборами для замены выработавших ресурс ЛБВ и продления ресурса техники.

В связи с этим, в курсовом проекте разработал малошумящий усилитель с устройством защиты входа от просачивающейся высокой мощности СВЧ который не только полностью заменит часть блока, РПрУ СОЦ 9С18 но и значительно улучшит тактико-технические характеристики РЛС. Усилитель проектирован таким образом, что его монтаж, подключение и эксплуатация практически не требуют изменений в конструкциях РЛС, и позволяет значительно упростить эксплуатацию. Модуль имеет коэффициент шума ниже, чем заменяемые им ЛБВ даже в начале эксплуатации. Причем, в отличие от ЛБВ, коэффициент шума твердотельного модуля СВЧ не увеличивается в процессе эксплуатации, а ресурс увеличивается в 5... 10 раз.

1. Тактико-техническое обоснование

1.1 Тактическое обоснование

Анализ боевых действий авиации на учениях и в ходе военных конфликтов свидетельствует об эффективном воздействии средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) на радиоэлектронные системы различного назначения, к которым, прежде всего, относятся радиолокационные системы обнаружения и сопровождения воздушных объектов. На начальном этапе массировано применяются средства воздушно-космического нападения. Это позволяет получить максимальный эффект при минимальных потерях.

Для завоевания превосходства в воздушном пространстве противника в первую очередь удары наносятся по объектам ПВО с целью его подавления и занятия превосходства в воздухе. Для эффективного подавления средств ПВО, с наименьшими потерями своей авиации войска НАТО применяют различные приемы для введения средств ПВО в заблуждение, а также для максимального усложнения обнаружения и захвата средств воздушного нападения. Противосамолетная система ПВО Республики Беларусь была создана, как и во многих странах на базе системообразующей активной радиолокации для борьбы именно с пилотируемой авиацией противника над её территорией в войнах прошлого поколения и для этих целей была достаточно эффективной. Но такая система ПВО оказывается слабоэфективной в борьбе с массированным применением высокоточных крылатых ракет, действовавших на предельно малых высотах в условиях сложной помехавой обстановки. В результате непосредственного воздействия помех на РЛС ухудшается качество радиолокационного наблюдения целей или приводит к полному подавлению станции.

Воздушный противник действовал во всем диапазоне высот: тактическая и палубная авиация - от предельно малых высот до 7…8 км, стратегическая - в диапазоне 9…11 км, крылатые ракеты - исключительно на предельно малых высотах. По-видимому, аэродинамические средства нападения будут, как правило, использовать весь диапазон высот с учетом решаемых ими боевых задач.

Успешное использование разведывательных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в недавних вооруженных конфликтах, особенно в Афганистане, может ускорить оснащение вооруженных сил беспилотными системами воздушной разведки.

С точки зрения использования БПЛА для тактической воздушной разведки к их достоинствам следует отнести небольшую эффективную поверхность рассеяния. Поскольку БПЛА предназначены для ведения разведки с малых высот, их недостатком можно считать более высокую уязвимость от активных средств ПВО.

БПЛА уже доказали свою эффективность в качестве средства ведения воздушной разведки. Так, в ходе операции «Решительная сила» информация, полученная с помощью разведывательного БПЛА «Predator», поступала на самолеты, в частности на воздушные командные пункты ЕС-130Е, и использовалась для наведения тактических истребителей при нанесении ударов по наземным целям на территории Югославии.

Конгресс США пытается стимулировать военное ведомство страны к более интенсивному использованию беспилотных средств, что соответствует намерению сократить число жертв среди американских военнослужащих, участвующих в различного рода вооруженных конфликтах, а также оснащать подразделения своих вооруженных сил современными образцами вооружения и военной техникой. Так, в 2000 году американские законодатели приняли документ, в соответствии с которым к 2010-му средства ВВС США, предназначенные для нанесения ударов по расположенным на большом удалении наземным целям, должны на 30 процентов состоять из беспилотных аппаратов. Эти дистанционно управляемые или автономные боевые БПЛА, по замыслу американских стратегов, могли бы выполнять в глубоком тылу противника полетные задания, связанные с выявлением, а затем и уничтожением хорошо защищенных целей, что считается слишком рискованным для пилотируемых истребителей и бомбардировщиков.

Во время войны во Вьетнаме с ростом потерь американской авиации от ракет вьетнамских ЗРК возросло использование БПЛА. В основном они использовались для ведения фоторазведки, иногда - для целей РЭБ.

Беспилотные летательные аппараты применялись Израилем во время арабо-израильского конфликта в 1973 г. Они использовались для наблюдения и разведки, а также в качестве ложных целей.

В 1982 г. БПЛА использовались во время боевых действий в долине Бекаа в Ливане. Израильский БПЛА Scout, и малоразмерные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты Mastiff провели разведку и наблюдение сирийских аэродромов, позиций ЗРК и передвижений войск. По информации, получаемой с помощью БПЛА, отвлекающая группа израильской авиации перед ударом главных сил вызвала включение радиолокационных станций сирийских ЗРК, по которым был нанесен удар с помощью самонаводящихся противорадиолокационных ракет, а те средства, которые не были уничтожены, были подавлены помехами. Успех израильской авиации был впечатляющим. Сирия потеряла 86 боевых самолетов и 18 батарей ЗРК.

Дистанционно-пилотируемые летательные аппараты и автономные БПЛА использовались обеими сторонами в течение войны в Персидском заливе 1991 г., прежде всего как платформы наблюдения и разведки. США, Англия и Франция развернули и эффективно использовали системы типа Pioneer, Pоinter, Exdrone, Midge, А1рilles Mаrt, СL-89. Ирак использовал АL Yаmamah, Маrакеb-1000, Sаhrеb-1 и Sаhreb-2.

Во время операции «Буря в пустыне» БПЛА тактической разведки коалиции совершили более 530 вылетов, налет составил около 1700 часов. При этом 28 аппаратов были повреждены, включая 12, которые были сбиты. Из 40 БПЛА Pioneer, используемых США, 60 процентов были повреждены, но 75 процентов из них считались ремонтопригодными. Из всех потерянных БПЛА только два относятся к боевым потерям. Низкий коэффициент потерь объясняется, вероятнее всего, небольшими размерами БПЛА, в силу чего иракцы посчитали, что они не представляют для них угрозы.

В 1999 г. использование разведывательных БПЛА над территорией Югославии было особенно интенсивным. Так, развернутая в Македонии батарея БПЛА CL-289 Германии с декабря 1998 по июль 1999 г. выполнила 237 разведывательных полетов над территорией Косово.

В июле 2001 г. разведывательные БПЛА Prеdatоr (США), Phoeniх (Великобритания) и СL-289 (Франция) использовались в интересах сил КFОR для наблюдения за границей между Косово и Македонией с целью недопущения поставки оружия находящимся в Македонии повстанцам из числа этнических албанцев. Батареи СД-289 были развернуты в районе г. Призрен (Косово), где располагался штаб Южной многонациональной бригады, возглавляемой представителем ФРГ.

Во время боевых действий в Афганистане в 2001 г. применялись БПЛА Prеdatоr RQ-1В. Причем, кроме проведения разведывательных действий, Predator стал использоваться и в своей новой функции: с него впервые были произведены обстрелы целей противника противотанковыми ракетами Неllfire-С и Неllfirе-К, которые дистанционно наводились оператором с земли. По имеющимся данным, «Хищники» нанесли несколько десятков ударов, продемонстрировав высокую точность. Для обеспечения боевых действий применялась и последняя американская разработка RQ-4А Glоbа1 Наwк. Причем, как сообщил Пентагон, один беспилотный самолет-разведчик RQ-4А разбился во время выполнения боевого з...