Навигация
Конструкция бортового приемника
31430
знаков
2
таблицы
9
изображений
5. Конструкция бортового приемника
Современные воздушные летательные аппараты могут перемещаться в атмосфере с огромными скоростями, что создает для работы антенн сложные условия.
При большой скорости полета наблюдается значительный аэродинамический нагрев корпуса Л.А. Наиболее интенсивно нагреваются лобовые части аппарата, на которые набегает воздушный поток. Этот нагрев в полной мере испытывают антенны, так как они располагаются либо заподлицо с обшивкой Л.А. (невыступающие антенны), либо на обшивке Л.А.(наружные антенны).
При проектировании антенн для Л.А., в особенности при выборе места их размещения на корпусе Л.А., необходимо учитывать, что при достаточно большой электронной концентрации плазма может оказать работу антенн сильное влияние, вплоть до полного нарушения работы радиолинии.
К антеннам, устанавливаемым на летательных аппаратах, предъявляется комплекс радиотехнических, механических и температурных требований, вытекающих как из назначения самой аппаратуры, так и из условий работы антенны. Рассмотрим эти требования.
1) Аэродинамическое (лобовое) сопротивление. Антенны, устанавливаемые на ЛА, предназначенных для полета в плотных слоях атмосферы, должны иметь минимально возможное лобовое сопротивление. Предпочтения заслуживают антенны, установленные вдоль воздушного потока. Наилучшим решением является применение невыступающих антенн.
2) Размеры и вес. Как и все оборудование, устанавливаемое на ЛА, антенны должны обладать минимальным весом. Уменьшение веса достигается не только уменьшением размеров антенны, но также использованием облегченных, например полых и сетчатых, конструкций антенн и применением для них более легких материалов, например алюминия и его сплавов, а также пенистых диэлектриков.
3) Механические требования. Антенны ЛА должны обладать большой механической прочностью, устойчиво работать при воздействии механических ударов и выдерживать значительные перегрузки. Кроме того, не должны наблюдаться механические резонансы конструкций антенн и существенное изменение их электрических параметров при воздействии вибраций. Механические требования удовлетворяются прежде всего применением в конструкциях антенн высокопрочных металлов и диэлектриков, а также путем придания антеннам жесткой конструкции.
4) Температуростойкость. Антенны должны быть рассчитаны для надежной работы в условиях высоких температур, вызванных аэродинамическим нагревом летательного аппарата. Это достигается применением в конструкциях антенн жаростойких материалов. Антенны должны быть также рассчитаны для работы в условиях низких температур. Здесь следует учитывать, что некоторые материалы при низких температурах становятся хрупкими и поэтому непригодны для применения на летательных аппаратах.
Щелевые антенны являются одним из типов антенн, наиболее часто применяемых на ЛА в диапазоне ультракоротких волн. Место установки щелевых антенн на корпусе ЛА и число антенн, входящих в антенную систему, зависят от требуемых направленных свойств. В радиолиниях телеметрии и командного управления обычно требуется ненаправленное излучение, поэтому находят применение круговые решетки щелей, расположенных по периметру цилиндрической части корпуса ЛА.
Применение кольцевой волноводно-щелевой антенны наталкивается на очевидные конструктивные трудности. Если расположить волновод под обшивкой ЛА, так чтобы его наружная поверхность вплотную прилегала к внутренней поверхности обшивки, то в ней нужно по периметру корпуса прорезать большое число щелей, что значительно ослабит механическую прочность корпуса. Можно не нарушать целостности обшивки, предусматривая в ней паз, в котором с наружной стороны уложен кольцевой волновод. Это, однако, усложняет конструкцию самого корпуса ЛА. При большом диаметре ЛА волноводно-щелевая антенна имеет значительный вес, что также является ее недостатком.
Достоинством волноводно-щелевой антенны является возможность получения в азимутальной плоскости диаграмм направленности без глубоких провалов. Как следует из теории круговых решеток, для этого необходимо расположить соседние щели достаточно близко друг к другу.
В виду указанных выше недостатков кольцевой волноводно-щелевой антенны преимущественно применяется следующий способ питания щелевых излучателей. Он состоит в том, что по периметру корпуса ЛА размещаются несколько одиночных излучателей, которые питаются с помощью делителей мощности, направленных ответвителей и других волноводных узлов, а также разветвленной фидерной системы питания.
Рассмотрим конструкцию бортового приемника. К бортовой аппаратуре применяются очень жесткие и в то же время противоречивые требования
· жесткая ограниченность габаритов и массы
· ограничения в энергопотреблении
· способность работы в вакууме
· стойкость к мощным тепловым ударам
· стойкость к совместному действию вибрационных и линейных нагрузок чрезвычайно высокая надежность
Рассмотрим климатические факторы, влияющие на бортовую аппаратуру и их последствия.
1) Повышенная температура - высыхание защитных покрытий с растрескиванием, миграция примесей в полупроводниках, изменение электрических характеристик радиоэлементов, деформация деталей.
2) Пониженная температура - изменение электрических характеристик радиоэлементов, деформация деталей конденсация влаги.
3) Повышенная влажность - увеличение паразитных емкостей, снижение сопротивления диэлектриков, опасность термоудара.
4) Пониженное давление - снижение пробивного напряжения волноводов, печатного монтажа, ухудшение теплоотдачи.
5) Солнечная радиация - старение диэлектриков и разрушение покрытий.
6) Механический фактор:
-вибрации
-удары
-ускорения
-акустические шумы
6. Заключение
В данном курсовом проекте была разработана радиолиния КИМ-ЧМ-ФМ, которая полностью удовлетворяет заданным техническим характеристикам.
Использование трехступенчатой модуляции позволяет работать на дальностях до сотен миллионов километров со скоростью передачи информации порядка сотен бит.
7. Используемая литература
1) Основы радиоуправления. Под ред. В. А. Вейцеля и В. Н. Типугина. Учебное пособие для вузов. М., " Сов. Радио", 1973.
2) Теория и проектирование радиосистем. Под ред. В. Н. Типугина. Учебное пособие для вузов. М ., " Сов. Радио", 1977.
3) Пенин П. И. Системы передачи цифровой информации. Учебное пособие для вузов. М ., "Сов.радио", 1976.
4) Система передачи цифровой информации КИМ-ОФМН-ФМ: Методические указания к лабораторной работе / Рязань гос. радиотехн. Акад.: Сост.: В. С. Паршин, М. В. Кулакова. Рязань , 1995.
5) Радиосистемы передачи информации: Учеб. Пособие для вузов / И. М. Тепляков, Б. В. Рощин и др. Радио и связь, 1982.
6) Езерский В. В. Курс лекций, 2003.
7) Егоров А. В. Курс лекций, 2004.
8) Паршин В. С. Курс лекций, 2003.
Похожие работы
... = 6300 Гц @6.3 кГц Вид группового сигнала: В первом приближении ширина спектра КИМ-ФМ-ФМ определяется шириной главного лепестка: Df = 2 * (1 / t ) = 2 * 1 /159 *10-6с = 12579Гц = 12.6 кГц 3. Расчет энергетического потенциала радиолинии Энергетическим потенциалом радиолинии называется отношение средней мощности сигнала к спектральной плотности шума, пересчитанное ко входу приемника. ...
... : 2.4 Расчет энергетического потенциала Энергетическим потенциалом радиолинии называется отношение средней мощности сигнала к спектральной плотности шума, пересчитанное ко входу приемника. В задании курсового проектирования задана линия с расстоянием между приемником и передатчиком 200 км. Зададимся, что это линия Земля - управляемый объект. Линия связи подобного типа предназначена для ...
... применяется посимвольный прием. Рисунок 1. Функциональная схема радиолинии КИМ-ФМ Необходимо знать - скорость передачи информации R (двоичных единиц в секунду), энергетический потенциал радиолинии, закон изменения несущей частоты из-за нестабильности передатчика и движения передающего и принимающего пунктов. Предполагается также, что символы в КИМ сигнале могут считаться независимыми, а ...
... . Российские летательные аппараты, совершившие посадку на Венеру в 1982 г., послали на Землю цветные фотографии с изображением острых скал. Благодаря парниковому эффекту, на Венере стоит ужасная жара. Атмосфера, представляющая собой плотное одеяло из углекислого газа, удерживает тепло, пришедшее от Солнца. В результате скапливается большое количество тепловой энергии. Цифровая радиолиния с ...
0 комментариев