Расчет технических характеристик гас
3. Расчет технических характеристик гас
Оптимальная частота работы ГАС
Оптимальную частоту выбираем из расчета, что сигнал будет иметь приемлемый шум и малое поглощение.
где rmax – дистанция до цели обнаружения (км).
Но так как можно перебирать частоту в некотором диапазоне, то выбираем частоту fопт=39000, при этом получаем выигрыш в минимальном шуме, но имеем более сильное поглощение сигнала.
Полоса пропускания приемного тракта
Она складывается из доплеровского смещения частот и ширины спектра эхо-сигнала
Df=Dfд+Dfсп.
Найдем Dfд – доплеровское смещение частоты
где Vн – скорость носителя,
Рекомендуемые материалы
Vц – скорость цели обнаружения,
с – скорость звука в среде.
Найдем Dfс – ширина спектра эхо-сигнала
Коэффициент 1,37 выбирается из того условия что отношение сигнал-шум является опртимальным для нашего случая.
где tи=2×Dr/c=2×0,3/1483=0,67 (мс), где ×Dr – разрешающая способность по дальности. Тогда Dfсп=2032 (Гц).
Df=2032+2104=4136 (Гц).
Уровень шума, воздействующий на вход приемного тракта
Для расчета шума воспользуемся спектрально-энергетическими характеристиками шумов, в данном случай характеристикой для моря. Частота излученного сигнала равна 39000 Гц, тогда Pпр=2×10-5 Па/Гц2.
Уровень шумового давления на входе приемной антенны
P’ш=Uш/g,
где Uш – уровень шумов на входе в приемный тракт и шум приемного тракта;
g - чувствительность антенны в режиме приема (мкВ/Па),
Uш.эл – уровень шумов электронного тракта (мкВ).
тогда P’ш=0,017 (Па).
Площадь антенны
S=a×b.
a=(50,5×с)/fопт×Qa=(50,5×1483)/39000×10=0,192 (м),
b=(50,5×с)/fопт×Qb=(50,5×1483)/39000×10=0,192 (м).
S=0,192 ×0,192 =0,037 (м2).
Где Qa,Qa - разрешающая способность по угловым координатам.
Интенсивность
I=| P’ш /r×c |=0,017/103×1483=1,127×10-8,
В лекции "Классификация электродов (1,2 рода). Металлические электроды. Газовые электроды - водородный, кислородный" также много полезной информации.
где r - плотность среды распространения звука (вода),
с – скорость звука в среде.
Среднеквадратичное напряжение шума
Wш=I×S=1,127×10-8×0,037 =4,157×10-10.
Спектральная плотность мощности шумовой помехи
No= Wш/Df=4,157×10-10/4136=1,005×10-13(Вт/Гц).