Тема дипломной работы: Проектирование защитного устройства бортового приемника см - диапазона

Проектирование защитного устройства бортового приемника см - диапазона.

Работа по своему смыслу очень уникальна и актуальна. Аналогов данной работы очень мало. Уникальность 80%.

В настоящее время микроволновые приемные и передающие устройства используются для решения чрезвычайно широкого круга проблем. Они широко используются в радиолокационных, космических системах связи, радиоастрономии, высококачественных телевизионных системах. Современная наука и техника используют очень широкий спектр микроволновых устройств, которые включают в себя приемо-передающие модули.
По сравнению с оборудованием, работающим на длинных, средних, коротких и ультракоротких волнах, СВЧ приемники имеют ряд особенностей. Таким образом, в микроволновом диапазоне уровень внешних помех чрезвычайно мал, если, конечно, не намеренно создаются помехи. Основную роль играют внутренние шумы, которые ограничивают чувствительность радиоприемника. В связи с этим в СВЧ радиоприемниках большое внимание уделяется уменьшению шума всех элементов: частотно-избирательных систем, усилителей, частотных преобразователей и т.д. Первые каскады радиоприемника должны быть обязательно малошумящими. Нужно обратить внимание, что создание малошумящих микроволновых усилителей является одной из важнейших проблем современной радиоприемной технологии. Чтобы увеличить чувствительность и уменьшить показатель шума, следует использовать малошумящий усилитель. Использование малошумящих усилителей позволяет в несколько раз уменьшать мощность передатчика при сохранении дальности связи, тем самым повышая его надежность и в то же время уменьшая общий вес оборудования. Поэтому необходимо защитить приемник от высокой мощности СВЧ, что предотвратит отказ малошумящего усилителя.
Задача устройства зашиты приемника заключается в том, чтобы снизить уровень сигнала высокой мощности до безопасного уровня в различных условиях эксплуатации. Источниками таких больших сигналов являются как собственные передатчики, так и соседние рабочие.
Проникновение части мощности передатчика на вход приемника обусловлено конечной величиной развязки, которую создает антенный переключатель во время работы передатчика. Большие сигналы помех от соседних станций могут поступить на вход антенны через основную и боковые лепестки диаграммы направленности в момент подключения антенны к приемнику. Следует подчеркнуть, что такие сигналы могут поступать на приемник не только во время работы, но и в условиях полностью отключенной станции.

2. Технико-экономическое обоснование темы
Входная цепь приемника обеспечивает защиту приемника от перегрузок и повреждения СВЧ мощностью сигнала, поступающего на рабочей частоте при работе на одной антенне приемника с передатчиком. Входная цепь соединяет выход антенного фидерного устройства с входом первого каскада приемника. В этом случае вход и выход входной цепи должны быть согласованы с волновым сопротивлением линий передачи, чтобы не возникало отражений СВЧ энергии. В нашем случае, входная цепь должна выполнять следующие функции: частотная селекция для уменьшения помех на нерабочей частоте, защита первого каскада приемника от перегрузки и повреждения СВЧ мощностью сигнала, поступающих на приемник на рабочих частотах. Чтобы защитить приемник от перегрузок, мы будем использовать антенный переключатель (АП) и устройство защиты приемника (УЗП).
Одним из основных узлов является антенный переключатель (АП). Антенные переключатели предназначены для развязки приемного и передающего трактов при работе на одну антенну. Они должны: обеспечить, чтобы мощность излучаемой электромагнитной волны была сведена к минимуму на входе приемника; быть быстродействующими, потому что с увеличением времени отклика увеличивается вероятность пробоя входных цепей приемника; иметь минимальные потери, большой срок службы и высокую надежность. Коммутационные АП состоят из настроенных отрезков линии и газоразрядных устройств (разрядников), которые изменяют сопротивление под действием мощных СВЧ-сигналов. Разрядники соединены параллельно или последовательно в фидерном тракте. АП на необратимых элементах используется в сантиметровом диапазоне. В качестве необратимых элементов используются циркуляторы.
Защита входного каскада от перегрузки и повреждения микроволновыми сигналами (от собственного передатчика или от внешних источников помех) в рабочей полосе частот, как уже указывалось, обычно осуществляется разрядником защиты приемника (РЗП) и диодным ограничителем. РЗП описываются двумя группами параметров: параметрами низкого уровня мощности, которые характеризуют свойства РЗП в режиме приема слабых сигналов (нет микроволнового разряда) и параметрами высокого уровня мощности, характеризующих его защитные свойства при мощных СВЧ сигналах.
Такое устройство для защиты приемника на этой элементной базе получается чрезвычайно надежным, технологичным, легким в изготовлении и малым по размеру, что позволяет использовать его и на подвижных объектах.