Диссертация (1136166), страница 18

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 18)

Резисторы R1 — R11 служат для обеспечения76замкнутости протекания токов соответствующих источников напряжения, что необходимодля адекватной работы ряда средств моделирования.Входное напряжение подается на источник тока B’1, управляемый напряжением,который формирует токовое воздействие на первый каскад ФПЧ A1, причем ток источникачисленно равен управляющему напряжению. Индуктивности L’1 и L’2 каскада A1управляются разностью напряжений UL и UM, а индуктивность L’3, моделирующаявзаимную индуктивность, — напряжением UM. Емкости каскада С’1 и С’2 управляютсянапряжением UС.

Каскад A2 построен аналогично.Напряжения на выходах каскадов A1 и A2 зависят от конфигурирующихвоздействий. Одним из параметров, которые в обязательном порядке нормируются дляизмерительных приемников, является коэффициент передачи. Для осуществлениянормировки в модель введен источник B7, обеспечивающий единичный коэффициентпередачи ФПЧ на частоте f0. Выходное напряжение управляемого источника B7формируется делением выходного напряжения каскада A2 на UH2.Модели управляемой индуктивности и емкости приведены на рис. 2.8. Они былипредложены в работе [68], где приводится их подробное описание.а)б)Рис. 2.8.

Модели: а) управляемой емкости; б) управляемой индуктивностиРаботоспособностьрезультатамипредложенноймоделирования,параметрическойприведеннымив[81],моделигдеподтвержденаприводилисьграфикиамплитудно-частотной и переходной характеристик, которые свидетельствуют в пользувозможности практического использования предложенной модели.II. Разработка модели преселектора ИПТребования к модели преселектора и общая характеристика её структуры.Требования к модели преселектора определяются его функциональным назначением ипотребностью в перестройке по частоте во временной области. Как известно, преселекторв приемнике выполняет функцию предварительной фильтрации, т.е.

выделения некоторойполосы частот. Основной функцией преселектора будет являться ослабление зеркальногоканала приема, отстоящего от частоты настройки на удвоенное значение промежуточной77частоты. В стандартах [46, 47] приведены различающиеся требования по коэффициентуослабления на частоте зеркального канала KO. Согласно [46], коэффициент ослаблениялюбых паразитных каналов приема должен быть не менее 70 дБ. Второй стандарт [47]устанавливает значение данного коэффициента не менее 40 дБ.

Следует использоватьболее жесткое требование, т.е. принять KO = 70 дБ. Поскольку подавление приема позеркальному каналу в модели измерительного приемника осуществляется толькопреселектором, то данное требование следует рассматривать для него как основное.Одной из существующих тенденций в области разработки РЭС являетсяунификация модулей и узлов [82], которая позволяет достичь максимальной унификациимодулей. При построении схем замещения электронных объектов унификация моделейотдельных узлов также благоприятно сказывается на качестве и длительности отладкимодели, поэтому представляется целесообразным строить модель преселектора поаналогии с параметрической моделью фильтра промежуточных частот.Выше отмечалось, что параметрическая модель взаимной индуктивности M длядвух катушек с общей точкой строится на основе её трактовки как третьей, физическисуществующей индуктивности, включаемой между общей точкой индуктивностей иточкой подключения в цепь.

Такая модель физически обоснована и не вноситсущественной погрешности в результаты расчетов схемы. Однако наличие активногосопротивления, включенного в контур последовательно с индуктивностью, приводит кнекоторой неравномерности и асимметрии амплитудно-частотной характеристики(рис. 7, [81]), которая снижается при увеличении частоты настройки.Дляустранения данного недостатка целесообразнопойтина небольшоеусложнение модели, заключающееся в переносе доли активного сопротивления, равнойкоэффициенту индуктивной связи k, в ветвь, моделирующую взаимную индуктивность, ссоответствующим уменьшением его значения для ветвей, моделирующих индуктивности.В этом состоит основное структурное отличие предлагаемой ниже модели преселектора отмодели ФПЧ.Расчет параметров элементов в модели преселектора.

По аналогии с модельюФПЧ примем количество каскадов n = 2. Тогда значение относительной отстройки α длязаданного коэффициента ослабления KO, измеряемого в дБ, может быть найдено на основе(2.3) из уравнения(1  kC 2 )1  kC22 21/ 2 42110KO / 20.(2.14)Преобразования данного выражения приводят к биквадратному уравнению вида78 4  2(1  kC 2 ) 2  (1  kC 2 )2 (1  100.05 Ko )  0 ,решение которого, имеющее физический смысл, определяется выражением(2.15)  kC 2  1  100.05 Ko (1  kC 2 )2  4kC 2 .(2.16)Рекомендованное значение коэффициента связи составляет kC = 1, в этом случае  4 4(100,05 Ko  1) .

Данное значение относительной расстройки должно соответствоватьчастоте зеркального канала. Частота зеркального канала приема удалена от частотынастройки на удвоенное значение промежуточной частоты fПЧ. Соответственно,добротность каждого из контуров будет рассчитываться по формулеQf 0.4 f ПЧ(2.17)Коэффициент индуктивной связи контуров k рассчитывается как k M kC, аL Qзначения емкости C и полной индуктивности L каждого из контуров при заданномзначении омического сопротивления контура r вычисляются по формуламLкоторыеf0 являются1.2 LCиндуктивностирезультатомЗначениесовместноговзаимнойопределяютсяQr1,С,2f 02f 0Qr(2.18)решенияиндуктивностивыражениямииуравненийQскорректированноеM  kLи1 Lr CизначениеL1  L  M  L(1  k )соответственно.

Значения основного сопротивления R и добавочного сопротивления Rd,включенных последовательно с индуктивностями L1 и с моделирующей взаимнуюиндуктивность M, рассчитываются по формулам R  r (1  k ) и Rd  rk .Коэффициент передачи на частоте настройки G0, по которому нормируетсявыходное напряжение каскадов преселектора, рассчитывается по формуле (2.13).Приведенные соотношения являются основой для разработки цепей формированияуправляющих воздействий, в которых выполняется расчет номиналов элементов в схемепараметрической модели преселектора.Параметрическаямодельпреселектора.Предлагаемаякпрактическомуиспользованию параметрическая модель преселектора изображена на рис. 2.9.Входные сигналы Uf0 и Ufпч, в общем случае меняющиеся во времени, а также Ukc иUKo численно равны соответствующим конфигурирующим параметрам.

Нелинейныеуправляемые источники напряжения B1 — B6 используются для расчета параметровмодели. Их передаточные функции строятся в соответствии с приведенными выше79формулами. Выходное напряжение источника B1 численно равно значению добротностиQ, источника B2 — коэффициенту связи k, B3 — значению напряжения на выходе одногокаскада на резонансной частоте. Напряжения на выходах управляемых источников B4, B5и B6 равны соответственно значениям индуктивности L, взаимной индуктивности междуконтурами каскада M и емкости C. Резисторы R1 — R12 служат для обеспечениязамкнутости протекания токов соответствующих источников напряжения, что необходимодля адекватной работы ряда средств моделирования. На рисунке пунктиром выделеныцепи, которые выше определены как цепи формирования управляющих воздействий.Для обеспечения управляемости элементов модели преселектора её контурыдолжны быть построены на основе управляемых индуктивностей, емкостей и активныхсопротивлений [68]. Построение модели управляемого активного сопротивления непредставляет трудностей и выполняется на основе нелинейного управляемого источникатока либо напряжения.Входное напряжение подается на источник тока B’1, управляемый напряжением,который формирует токовое воздействие на первый каскад A1, причем ток источникачисленно равен управляющему напряжению.

Индуктивности L’1 и L’2 управляютсяразностью напряжений UL и UM, индуктивность L’3, моделирующая взаимнуюиндуктивность, — напряжением UM. Емкости С’1 и С’2 управляются напряжением UС.Каскады A1 и A2 имеют одинаковую структуру и управление элементами.Рис. 2.9.

Параметрическая модель преселектора80Напряжения на выходах каскадов A1 и A2 зависят от конфигурирующихвоздействий. Для нормировки коэффициента передачи G0 в модель введен источник B7,который обеспечивает единичный коэффициент передачи на частоте настройки f0.Нормирующее напряжение формируется источником B3.

Выходное напряжение дляпреселектора равно отношению выходного напряжения каскада A2 к UH2.Работоспособностьпредложеннойпараметрическоймоделиподтвержденарезультатами моделирования, приведенными в [83]. Были получены графики амплитуднои фазочастотной, а также переходной характеристик, которые подтвердили корректноевыполнение моделью возложенных на нее функций.Оценка влияния преселектора на обработку импульсных сигналов визмерительном приемнике.

По сути, функция подавления зеркального канала приема вмодели является второстепенной. Поэтому в диапазоне частот пропускания ФПЧпреселектор не должен вносить существенных искажений в спектр сигнала, чтообеспечивается его существенно более широкой полосой пропускания.Одним из основных назначений ИП, в частности, с квазипиковым детектором,является оценка уровня импульсных помех. В теории измерительных приемников [22] ипри осуществлении относительной калибровки [46, 47] в качестве тестовых сигналовиспользуются последовательности коротких прямоугольных импульсов, однако в общемслучае можно рассматривать произвольные воздействия малой длительности, поскольку,как было показано в [76], реакция резонансного фильтра определяется в наибольшейстепени электрической площадью импульса.Для оценки влияния преселектора на последующие цепи ИП рассмотрим случай,когда на вход измерительного приемника подается последовательность прямоугольныхимпульсов с амплитудой Ui и длительностью i, имеющие равномерную спектральнуюплотность в полосе пропускания преселектора.

Характеристики

Список файлов диссертации