rts_lek (1087876), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Цифровые системы являются наиболее перспективным направлением создания РТС.
2.5. Классификация РТС по используемым частотам
Диапазон рабочих частот современных РТС простирается от 2 кГц до 300 ГГц. Рабочую частоту РТС выбирают в зависимости от её функционального назначения и условий распространения радиоволн.
Несущая частота определяет полосу пропускания .
Все рабочие частоты делятся на частотные диапазоны, представленные в таблице 2.1. В соответствии с используемыми диапазонами называются и классифицируются РТС (Например, «Местная УКВ радиостанция»).
Таблица 2.1. Деление радиосигналов по частотным диапазонам.
№ | Название | по часто-те | Название | Свойства | ||
1 | Сверх.Дл. | ОНЧ | 3-30 кГц | 10-100 км | Мириаметровые | Огибание земной поверхности |
2 | Дл.В. | НЧ | 30-300 кГц | 1-10 км | Километровые | -----//----- |
3 | Ср.В. | СЧ | 0,3-3 МГц | 100 м-1000 м | Гектометровые | -----//-----, огибание предметов |
4 | К.В. | ВЧ | 3-30 МГц | 10-100 м | Декаметровые | Отражение от ионосферы |
5 | УКВ | ОВЧ | 30-300 МГц | 1-10 м | Метровые | Высокая направлен-ность |
6 | УКВ | УВЧ | 0,3-3 ГГц | 0,1-1 м | Дециметровые | -----//----- |
7 | УКВ | СВЧ | 3-30 ГГц | 1-10 см | Сантиметровые | Высокая разреш. способ. |
8 | УКВ | КВЧ | 30-300 ГГц | 0,1-1 см | Миллиметровые | -----//----- |
2.6. Классификация РТС по модулируемому параметру
В системах передачи информации:
а) Непрерывные системы (АМ – амплитудная модуляция, ЧМ – частотная модуляция, ФМ – фазовая модуляция).
б) Импульсные системы (ВИМ – время – импульсные, ШИМ - широтно- импульсные).
в) Дискретные системы (Частотная манипуляция на двух несущих и
. Аналогично: АМ – амплитудная манипуляция
ФМ – фазовая манипуляция.).
г) Цифровые системы. (ИКМ – импульсно-кодовая модуляция или манипуляция).
Пример: УКВ система связи с ИКМ и частотной манипуляцией.
Пример: Сантиметровая Радиолокационная импульсно-допплеровская система.
2.7. Параметры, характеристики и показатели качества РТС
Параметр – величина, описывающая количественное свойство изделия (мощность, масса, ).
Характеристика – описание свойства развернуто в зависимости от времени или частоты .
Основные параметры РТС:
-
Назначение – тип информации, информационные характеристики, скорость передачи, объем передаваемой информации, многофункциональность (прием-передача).
-
Точность – степень отображения информации.
-
Разрешающая способность – способность воспринимать информацию при сдвиге сигнала по
,
, напряжению.
-
Дальность действия и направленность.
-
Помехоустойчивость – обеспечение дальности и точности при n(t).
-
Диапазон частот.
-
Электромагнитная совместимость.
-
Устойчивость к внешним воздействиям.
-
Стоимость.
-
Сложность и трудоемкость изготовления.
-
Масса, габариты, потребляемая мощность.
-
Скрытность.
-
Функциональная надежность (возможность обеспечения основных показателей).
-
Перспективность использования.
2.7.1. Ограничения и противоречивость показателей.
Выбор диапазона определен для различных устройств. Природные ограничения и повышение требований устойчивости к внешним воздействиям приводит к усложнению и удорожанию. Противоречивость требований к показателям качества РТС заключается в том, что, например, для увеличения дальности требуется увеличить мощность передатчика, а, следовательно, увеличить вес и габариты аппаратуры. Для бортовых систем важны масса и габариты. Надежность передачи и мощность связаны с весом аппаратуры и её стоимостью.
Глава 3
Радиоэлектронная аппаратура (РЭА) РТС
3.1. Системные методы и радиоэлектронная аппаратура
Радиоэлектронная аппаратура представляет отдельные устройства, которые являются подсистемами РТС. Они предназначены для преобразования радио сигнала в соответствии с принципами работы и требованиями, предъявляемыми к РТС.
РЭА разделяют на следующие подсистемы или устройства:
-
Антенно-фидерные устройства.
-
Передающие и приемные устройства.
-
Источники питания.
-
Устройства управления (пульты управления).
-
Устройства обработки и выдачи информации.
-
Соединительные устройства (механические и электрические).
-
Устройства сопряжения РЭА с потребителями информации (операторами, объектами).
Каждое из устройств имеет алгоритм функционирования и схему. Устройство характеризуется конструкцией, особенностями технологии и методами технической эксплуатации.
Противоречия: стремление к универсальности усложняет РЭА и снижает надежность. Специализированные устройства проще, но больше элементов в РТ системе и трудность стыковки.
-
Схемотехническое деление по физическому содержанию
-
Схема. Принципиальная или электрическая схема – изображение, показывающее электрическое соединение элементов. РЭА должна предусматривать такое соединение элементов, при котором обеспечиваются операции над сигналами в соответствии с назначением РЭА и РТС. Иногда под схемой понимают реальную совокупность элементов и их связей.
-
Схемотехника. Совокупность методов синтеза и анализа схем. Монтажная схема, схема размещения элементов на каркасе.
-
Конструкция. Целесообразно-организованная материально пространственная структура. Целесообразно – значит структура (устройство) способна удовлетворять определенному назначению (возможность выполнять функции в различных условиях и пригодность к производству).
Конструкция описывается с помощью чертежей по ЕСКД, кинематических схем, схем соединений, монтажных схем.
Конструкция создается на основе схемы, избранных принципов построения, применяемых материалов и элементной базы.
-
Технология. Совокупность способов и процессов обработки, включая специальное оборудование, используемые при изготовлении элементов конструкции и сборке аппаратуры.
Технология должна обеспечивать получение заданной конструкции с высокой надежностью и производительностью, малыми затратами, исключать вредное влияние на человека и окружающую природу.
Технология определяет техническое содержание производства РЭА, обеспечивает заданные технологии, Эксплуатационные и экономические характеристики. Технология – должна соответствовать современному уровню производства и изменяться в соответствии достижений НТ прогресса и усовершенствование схемных решений.
Технология описывается комплектом технологической документации, включающем комплектовочную ведомость, маршрутную карту, операционные карты, инструкции на вспомогательные функции, инструкцию по ТБ и инструкции по охране окружающей среды.
Эксплуатация РЭА – обеспечение рабочего состоянием или работоспособности РЭА.
5. Эксплуатация РЭА. Операции связанные с эксплуатацией: контроль, регулировка, ремонт, техническое обслуживание. Эксплуатация требует специальных технических средств: встроенный контроль, стенды для испытаний, аппаратуру поиска неисправностей, оборудование для ремонта и т.д.
6. Жизненный цикл РЭА такой же как у РТС. Он включает следующие этапы: замысел – исследования – проектирование – изготовление (экспериментальные серии) – испытания и доработка – серийное производство – эксплуатация (использование) – модернизация – свертывание.
Конструкторы и технологи играют важную роль на всех этапах.
-
Экономическая эффективность РТС
Экономическая эффективность РТС играет большую роль при их создании и использовании. РТС – возникают в результате потребности общества в решении задач, однако их создание происходит тогда, когда это экономически целесообразно.
Радиовещание и TV имеют важное политическое и социальное значение, поэтому финансируется и развивается.
Радионавигационные и радиолокационные системы возникли из потребности обороны, затем стали широко использовать в гражданской авиации и флоте.
Радиозондирование с самолетов и космоса возникли и развиваются для навигации и геологии. Радиосвязь через спутники широко используется в ТВ и «Интернет».
Перед разработкой и после проводят расчет экономической эффективности РТС. Стоимость РТС часто определяет необходимость её покупки и использования. Повышение эффективности создания РТС зависит от системности проработки задач и проработки ее отдельных этапов.
-
Роль конструкторов и технологов в развитии РТС
Конструктор РЭА – разрабатывает (теоретически и схемно) РЭА, проводит исследование и проектирование отдельных узлов и конструкции в целом, проводит испытания РЭА, составляет конструкторскую документацию, участвует в производстве и эксплуатации РЭА.
Технолог – проводит разработку теории и ведёт исследования в области технологии производства РЭА, технологический контроль и проработка конструкторской документации, проектирование специального технологического оборудования, оснастки и приспособлений, создание технологической документации, решение технологических вопросов в процессе производства РЭА, усовершенствование и корректировка технологии в соответствии с достижениями в НТ прогрессе.
Конструкция и технология тесно связаны. Часто конструктор-разработчик РЭА создает и технологию ее производства. Можно использовать термин “ конструктор - технолог”. Конструкторы – технологи работают в тесном взаимодействии с другими специалистами (схемотехниками, физиками, химиками, энергетиками, материаловедами, механиками). Конструкторы-технологи РЭА работают в тесной связи со специалистами по электронной технике, т.к. элементная база определяет схему и конструкцию.
В настоящее время широко используются ИС, БИС, СБИС, микропроцессоры. Поэтому большую роль приобретает связь с системотехниками, программистами.
Иногда конструктор-технолог может предложить специализированную БИС, заменяющую сложную схему в РЭА. Иногда это требует создания производства БИС на заводе создающем РЭА. Эффективность работы “конструктора-технолога” зависит от использования современной вычислительной техники. В настоящее время созданы САПР-К(Т), АСУ ТП, АСУП.
3.5. Системный подход при проектировании РТС
3.5.1.Разработка и конструирование РЭА.
Разработка и конструирование РЭА должны вестись комплексно, системно.