Введение
Методы измерения шумовых параметров четырехполюсников
Модуляционный метод измерения шумовых параметров четырехполюсников
Газоразрядные генераторы шума
Полупроводниковые генераторы шума
Выбор и обоснование структурной схемы ИКШ
Выбор элементной базы блока РПТ-04, синтезатора частот и гетеродинов
Детектирование сигнала в ИКШ
Выбор ПЛИС
Расчет линий передачи вход АЦП, выход ЦАП
Анализ опасных и вредных производственных факторов, связанных с рабочим местом разработчика
Расчет воздухообмена в помещении
Организация и планирование работы
Расчет сметы затрат на разработку
Расчет отчислений на амортизацию оборудования
Калькуляция себестоимости опытного образца
Навигация
Выбор элементной базы блока РПТ-04, синтезатора частот и гетеродинов
Измеритель коэффициента шума
119959
знаков
17
таблиц
32
изображения
5.2 Выбор элементной базы блока РПТ-04, синтезатора частот и гетеродинов
Результирующий коэффициент шума преобразователя частоты определяет собственный коэффициент шума ИКШ и не должен превышать требуемый в задании. По техническому заданию требуется обеспечить собственный коэффициент шума измерителя - не более 8 дБ. Выбор элементной базы блока РПТ-04 начнем с активных элементов.
К техническим характеристикам первого смесителя предъявляются особенно жесткие требования, так как:
· первые каскады цепи очень сильно влияют на коэффициент шума всей цепи в целом, следовательно, нужно подобрать смеситель с минимально возможными вносимыми потерями и минимально возможным значением коэффициента шума;
· требуется выбрать смеситель с достаточно хорошим подавлением комбинационных составляющих.
Что же касается второго и третьего смесителя, то к ним предъявляются менее жесткие требования. При выборе второго и третьего смесителей важно учесть вносимые потери, а также обратить внимание на их цену и доступность.
К техническим характеристикам усилителей предъявляются следующие требования:
· возможность работы в данном диапазоне частот;
· как можно меньший коэффициент шума;
· достаточный коэффициент усиления;
· доступность и низкая цена.
Технические параметры выбранных смесителей и усилителей представлены в таблице 5.2.
Таблица 5.2 - Технические параметры активных элементов блока РПТ-04
| № п/п | Наименование узла, модуля, блока | Основные технические параметры | |
| 1 | Измеритель коэффициента шума | ||
| 2 | Плата преобразователя частот (блок РПТ-04) в составе: | ||
| 3 | Смеситель 1 M1R-920SES | § коэффициент передачи -6 дБ; § коэффициент шума 8 дБ; § КСВН вх/вых <1.5. | |
| 4 | Смеситель 2 HMC410M | § коэффициент передачи -8 дБ; § коэффициент шума 8 дБ; § КСВН вх/вых <1.5. | |
| 5 | Смеситель 3 HMC377QS | § коэффициент передачи +14 дБ; § коэффициент шума 11 дБ; § КСВН вх/вых <1.5. | |
| 6 | Усилитель ВЧ SBW-5089 | § коэффициент усиления 15 дБ; § коэффициент шума 4.5 дБ. | |
| 7 | Усилитель ПЧ1 HMC-441L | § коэффициент усиления 17 дБ; § коэффициент шума 5 дБ. | |
| 8 | Усилитель ПЧ2 SBF-4089 | § коэффициент усиления 20 дБ; § коэффициент шума 2.5 дБ. | |
| 9 | Усилитель ПЧ3 LT5514f | § коэффициент усиления 22.3 дБ; § коэффициент шума 7.7 дБ. | |
К техническим характеристикам пассивных элементов схемы (фильтрам, аттенюаторам, переключателям) относится вносимое затухание, чем оно меньше, тем меньше значение коэффициента шума всего тракта.
Основные технические параметры выбранных пассивных элементов представлены в таблице 5.3.
Таблица 5.3 - Основные технические параметры пассивных элементов блока РПТ-04
| Наименование | Название | Основные технические параметры |
| Входной аттенюатор | Agilent | § от 0 дБ до 60 с шагом 20 дБ; § вносимое затухание 1 дБ. |
| Упр. аттенюатор | HMC288M | § от 0 дБ до 14 дБ с шагом 2 дБ; § вносимое затухание 1 дБ. |
| Перекл. 1.1,1.2 | SW-485 | § вносимое затухание 0.3 дБ |
| ППФ 9470 МГц | ППФ КР | § центральная частота 9470 МГц; § полоса пропускания по уровню -3 дБ – 70 МГц; § вносимое затухание в полосе пропускания не более 5 дБ; § коэффициент прямоугольности АЧХ по уровню -3/-50дБ не более 4. |
| ППФ 1070 МГц | ППФ КР | § центральная частота 1070 МГц; § полоса пропускания по уровню -3 дБ – 40 МГц; § вносимое затухание в полосе пропускания не более 4 дБ; § коэффициент прямоугольности АЧХ по уровню -3/-50дБ не более 4. |
| ППФ 70 МГц ПП = 0.3 МГц | SAWTEK 854678 | § вносимое затухание 20 дБ |
| ППФ 70 МГц ПП = 3 МГц | SAWTEK 855741 | § вносимое затухание 20 дБ |
| ФНЧ 5 ГГц | LFCN-5000 | § частота среза Fв= 5000 МГц; § неравномерность АЧХ в полосе § пропускания £ 0.5 дБ; § затухание на частотах выше 7 ГГц ³ 50 дБ; |
| ФНЧ 100 МГц | LC | § вносимое затухание 1 дБ |
| ФВЧ 50 МГц | LC | § вносимое затухание 1 дБ |
В качестве ФНЧ 5 ГГц используется фильтр, произведенный фирмой “Микран”. Этот фильтр специально разработан для работы в составе блока РПТ-04. В качестве ППФ 9470 МГц и ППФ 1070 МГц используются керамические фильтры, настроенные соответственно на частоты 9470 МГц и 1070 МГц, также произведенные фирмой “Микран”. ФВЧ 50 МГц и ФНЧ 100 МГц представляют собой LC фильтры. Схемы ФВЧ и ФНЧ представлены на рисунках 5.7 и 5.8 соответственно.
Рисунок 5.7 - Схема ФВЧ
Рисунок 5.8 - Схема ФНЧ
АЧХ и зависимость коэффициента стоячей волны (КСВ) от частоты для ФВЧ и ФНЧ представлены на рисунке 5.9. Расчет этих фильтров производился в программе СВЧ - моделирования Microwave Office 2004.
Рисунок 5.9 - АЧХ и зависимость КСВ от частоты для ФВЧ и ФНЧ
По техническому заданию требуется обеспечить следующие значения полосы пропускания фильтров ПЧ по уровню -3 дБ: 3 МГц (дополнительно 0.3 МГц). Для обеспечения двух полос измерения требуются два ППФ настроенных на одну частоту, но имеющих различные полосы пропускания. В качестве таких фильтров были выбраны ППФ на поверхностных акустических волнах (ПАВ) фирмы SAWTEK, они обладают компактными размерами и выпускаются большим количеством производителей с различными характеристиками. Многие производители выпускают серии ПАВ фильтров на 70 МГц и 140 МГц. Фильтры этих серий отличаются только полосами пропускания, поэтому значение третьей промежуточной частоты принято равным 70 МГц.
Для обеспечения технических требований, заложенных в ТЗ, при выбранной элементной базе, укрупненная функциональная схема блока РПТ-04 будет выглядеть так, как показано на рисунке 1.7.
Рисунок 5.7 - Укрупненная функциональная схема блока РПТ-04
Управляемый аттенюатор (HMC288M от 1 дБ до 14 с шагом 2 дБ) и усилители с регулируемым коэффициентом усиления (LT5514f от 0.5 дБ до 22.5 с шагом 2 дБ) позволяют регулировать коэффициент усиления тракта с более мелким шагом, чем шаг регулировки входного аттенюатора. Так как ППФ на 70 МГц вносит достаточно большие потери (20 дБ), следует включить на его выходе еще один усилитель.
Основные технические особенности выбранных синтезатора частот и гетеродинов представлены в таблице 5.4.
Таблица 5.4 - Основные технические параметры синтезатора частот и гетеродинов
| № п/п | Наименование узла, модуля, блока | Основные технические параметры | |
| 1 | Измеритель коэффициента шума | ||
| 2 | Синтезатор частот 2370-3367,5 МГц | · шаг по частоте 0,25 Гц; · фазовые шумы 1/10/100 кГц не более -95/-100/110 дБ; · Рвых = 3…5 дБм; · КСВН вых <1,5. | |
| 3 | Умножитель 4-8 ГГц | · коэффициент преобразования ³8 дБ; · Рвых ³ 11 дБм); · КСВН вх/вых <1,5. | |
| 3 | Умножитель 8-16 ГГц | · коэффициент преобразования ³8 дБ; · Рвых ³ 11 дБм); · КСВН вх/вых <1,5. | |
| 4 | Гетеродин 8400 МГц | · фазовые шумы 1/10/100 кГц не более -100/-105/-115 дБ; · Рвых ³ 3 дБм; · КСВН вых <1,5. | |
| 5 | Гетеродин 1000 МГц | · фазовые шумы 1/10/100 кГц не более -105/-115/-120 дБ; · Рвых ³ 3 дБм; · КСВН вых <1,5. | |
Результаты расчетов собственного коэффициента шума и коэффициента усиления всего радиоприемного тракта в программе СВЧ - моделирования Microwave Office 2004 представлены на рисунке 5.8.
Рисунок 5.8 - Рассчитанные амплитудные характеристики блока РПТ-04
Как видно из графика на рисунке 5.8 требование по собственному коэффициенту шума измерителя - не более 8 дБ, заложенное в ТЗ, выполняется.
Похожие работы
noun метод биений 47 bell insulator noun юбочный изолятор 48 bias current noun ток смещения 49 bimodal distribution noun бимодальное распределение 50 binomial series noun биномиальный ряд 51 biquadratic equation noun уравнение четвертой степени 52 bisecting point of a segment noun середина отрезка 53 bivariate distribution noun двумерное распределение 54 block relay ...
... Аорта 30-60 Большие артерии 20-40 Вены 10-20 Малые артерии, артериолы 1-10 Венулы, малые вены 0.1-1 Капилляры 0.05-0.07 Ограничения, налагаемые на частотный диапазон существующих допплеровских измерителей скорости кровотока, обусловлены, в основном, двумя причинами: сложностью получения приемлемых параметров УЗ преобразователя, выполненного на основе пьезокерамики, для работы на ...
... устройств относительно не велика, соответственно по форме финансирования это могут быть и частные фирмы и госпредприятия. Величина закупок данного вида устройств не может быть высока, т.к. операция измерения отношения двух напряжений является весьма специфической, хотя как таковая она может быть использована в управлении различными техпроцессами на заводах. Приобретая разрабатываемое устройство, ...
... возможную реализацию точностных характеристик измерительного блока во времени. Функции М ( t ) и s ( t ) можно представить в виде: М ( t ) = А х t ; s ( t ), = sо + В х t, где sо - дисперсия погрешности измерения отношения сигнал/шум в момент начала эксплуатации. Выбираем: sо = 0,5 Коэффициенты А и В выбираем по интенсивности внезапных отказов l å из соотношений ...
0 комментариев