Функциональные схемы АФАР

В гл. 1 приводятся сведения об АФАР, необходимые для изложения основного материала книги по их математическому моделированию и разработке методики проектирования АФАР с использованием ЭВМ. Эта глава знакомит читателя с принципом действия, основными понятиями, параметрами, характеристиками АФАР, их структурными и функциональными схемами. В ней рассмотрены пути построения конкретных вариантов функциональных схем передающих, приемных и приемопередающих АФАР, а также приведено их сравнение. Выбор функциональной схемы АФАР существенно зависит от уровня развития элементной базы. Поэтому описание функциональных схем дополнено обзором современного состояния активных приборов, пригодных для использования в АФАР. [c.4]

Этап 1. Анализ технического задания. Здесь из всех требований ТЗ выделяется несколько основных (или одно), которые определяют функциональную схему АФАР. Так, при проектировании передающей АФАР основной исходной величиной, характеризующей энергетические возможности антенны, является потенциал в секторе сканирования (формула (1.1)). Следующими по значимости требованиями могут быть форма ДН массо-габаритные характеристики минимальная потребляемая мощность. [c.117]

Этап 10. Сравнение с ТЗ. В случае соответствия характеристик антенной системы требованиям ТЗ анализируется их чувствительность к изменению параметров АФАР, что позволяет определить допуски при выдаче ТЗ на конструирование и в случае необходимости внести изменения в функциональную схему АФАР или отдельных ее узлов. Если требования ТЗ не выполняются, то с целью удовлетворения им заменяются структура АФАР (< на рис. 4.2), структуры отдельных ее узлов или параметры (4 и 8), т. е. осуществляется поиск наилучшего варианта, который может быть выполнен с применением методов оптимизации. Процесс проектирования как решение задачи оптимизации описан в гл. 7. [c.130]

По методике, описанной в 4.2, составить функциональные схемы АФАР и ее узлов на основе элементарных математических моделей (при этом целесообразен диалоговый режим работы проектировщика с ЭВМ). [c.132]

По исходным данным, полученным из синтеза функциональной схемы АФАР, выбрать начальные значения параметров математических моделей ее узлов более высокого уровня адекватности. [c.132]

По найденным параметрам математических моделей узлов функциональной схемы АФАР рассчитать ее характеристики. При этом из пакета прикладных программ сформировать вычислительную процедуру и анализ характеристик осуществлять в пакетном режиме. Если рассчитанные характеристики АФАР не удовлетворяют требованиям ТЗ, то перейти к оптимизации, варьируя параметры ее узлов (см. гл. 7). [c.132]

Если вариация параметров узлов АФАР не обеспечивает получения заданных в ТЗ характеристик, то необходимо изменить функциональную схему АФАР или отдельных ее узлов и снова вернуться ко второму этапу вычислительного процесса. [c.132]

Перед рассмотрением особенностей построения функциональных схем передающих, приемных и приемопередающих АФАР кратко остановимся на вопросах развития подобного класса антенных решеток. [c.12]

Рассмотрим принципы построения функциональных схем передающих, приемных и приемопередающих АФАР и их модулей на конкретных примерах. Описываемые схемы будем сравнивать в основном по трем признакам по расположению фазовращателей, по чис- [c.18]

Учитывая изложенное, перейдем к построению математической модели АФАР, структурная схема которой приведена в гл. 1 (см. рис. 1.1). В данной главе основное внимание будет уделено построению математических моделей, позволяющих определить напряженность излучаемого антенной электромагнитного поля и ее энергетические характеристики. С этой целью будем моделировать процесс прохождения сигналов от возбудителя до излучателей и процесс их излучения антенным полотном. При этом каждый функциональный узел АФАР, через который проходит сигнал возбудителя, будем описывать своей математической моделью, а функциональные узлы (блок питания, блок управления лучом), через которые сигнал возбудителя не проходит, будем моделировать их воздействиями на параметры математических моделей соответствующих функциональных узлов. [c.36]

Следовательно, активные модули и систему согласованных излучателей можно рассматривать независимо от других функциональных узлов. В этом случае на входы активных модулей следует подавать сигналы, амплитудное и фазовое распределения которых совпадают с распределениями сигналов на выходе фазовращателей. Таким образом, невзаимные свойства активных модулей позволяют раздельно моделировать две части АФАР, функциональные схемы которых приведены на рис. 2.2 входную, содержащую возбудитель, распределительную систему и систему фазирования сигнала, нагруженную на согласованные нагрузки (рис. 2.2,а), и выходную, состоящую из активных модулей и согласованных излучателей (рис. 2.2,6). [c.40]

В приемных АФАР вследствие малого уровня сигнала, поступающего на входы модулей, их активные элементы можно считать линейными устройствами, входные характеристики которых не зависят от уровня принимаемых сигналов. Поэтому функциональная схема входной части приемной АФАР содержит излучатели, согласующие цепи которых нагружены на входные сопротивления активных модулей (рис. 2.2,е), где — входное сопротивление активного элемента я-го излучателя. В силу принципа взаимности анализировать эквивалентную схему входной части приемной АФАР можно в режиме передачи, используя те же алгоритмы, что и для передающей АФАР. Поэтому в книге рассматриваются только передающие АФАР. [c.41]

Проектирование АФАР, как и большинства других радиотехнических систем [1], состоит из функционального и конструкторского. Первоначально разрабатываются структурная и электрическая схемы АФАР и определяются их параметры, реализующие заданные технические требования форму ДН, поляризационные, энергетические, диапазонные, точностные, массо-габаритные и другие характеристики. Затем осуществляется подготовка конструкторской и технологической документации. В дальнейшем рассматривается только процесс функционального проектирования АФАР, который, как и проектирование любой сложной системы, является итеративным. [c.113]

Параметры функциональных схем и узлов АФАР, при которых удовлетворяются требования ТЗ (б), используют в качестве исходных данных при конструировании (7). Если электрические характеристики антенны не соответствуют требованиям ТЗ, то в схему АФАР или в ее узлы вводят необходимые изменения (8) до получения заданных характеристик. [c.117]

Синтез структуры внутренней части АФАР (см. рис. 1.3) начинается с выбора параметров ММ модуЛя,.содержащего активный модуль и фазовращатель. Исходной величиной для определения параметров ММ активного модуля (коэффициента усиления по мощности /Срм и коэффициента полезного действия т]м) является мощность на выходе модуля Ри Зная мощность Ри можно выбрать полупроводниковый прибор для выходного каскада, который фактически определяет функциональную схему активного модуля. Следует иметь в виду, что современные транзисторные усилители сантиметрового и дециметрового диапазонов содержат, как правило, два-три каскада и обеспечивают /Срм 10. .. 15 дБ (в перспективе 25 дБ) при КПД т)м==10. .. 20 % (в перспективе 40%). Коэффициент усиления модуля Крм целесообразно выбирать максимально возможным для снижения потерь в распределительной системе и фазовращателях, а также для уменьшения мощности возбудителя. [c.121]

Определив параметры ММ модуля, можно найти мощности сигналов на входах всех модулей АФАР, являющихся исходными данными для синтезирования функциональной схемы распределительной системы. [c.122]

Особенности синтезирования функциональной схемы приемной АФАР рассмотрим кратко на примере схемы рис. 1.4,а, предполагая, что система обработки представляет собой сумматор с равными весами. Выходом приемной АФАР в этом случае является выход сумматора. [c.130]

Внутренняя часть функциональной схемы приемной АФАР синтезируется на основе следующих исходных данных, отнесенных к выходу антенны тральной плотности мощности шума Q, [c.131]

Рассмотренные примеры проектирования АФАР на основе методик, изложенных в гл. 4 и 7, соответствуют структурной схеме функционального проектирования, приведенной на рис, 7.5. Проектирование в соответствии со структурной схемой на рис. 7.5 отличается от процесса проектирования согласно схеме на рис. 4.2 наличием этапа параметрического синтеза согласующих устройств, критериев для оптимизации, библиотек программ оптимизации и структурных схем согласующих устройств. Структурная схема проектирования включает также блоки анализа характеристик АФАР с оптимизированным согласующим устройством и сравнения их с ТЗ. Функциональное проектирование заканчивается выдачей исходных данных на конструирование АФАР. [c.216]

Выбор функциональной схемы модуля АФАР в значительной мере зависит от элементной базы, которая может быть использована при его создании. Под элементной базой подразумевают активные приборы, используемые в выходных усилителях мощности н в предоконечных каскадах, фазовращатели, делители мощности, линии передачи и другие устройства, входящие в модуль. [c.29]

Этап 7. Выбор математической модели активного модуля в виде нагрузочных характеристик и определение ее параметров. Параметры ММ активного модуля определяются экспериментально или теоретически на основе анализа его принципиальной схемы, составленной по функциональной схеме, которая была получена на этапе 4. Используя [0.1, 5, 16] и материалы 2.2, можно определить параметры ММ активного модуля коэффициент передачи Я, моделирующий процесс прохождения СВЧ сигнала через него, потребляемую мощность Ром, необходимую для оценки энергетических характеристик АФАР, а также описать полученные нагрузочные характеристики с учетом особенностей расчетов на ЭВМ. Следует иметь в виду, что активный модуль должен обладать стабильным комплексным коэффициентом передачи Я. Его стабильность может быть обеспечена стабилизацией напряжения питания каждого модуля, введением цепей автоматической подстройки фазы, термостатирова-нием и другими мерами. [c.127]

Синтез функциональной схемы приемной АФАР, как и передающей, осуществляется с использованием элементарных математических моделей ее узлов. Излучающая структура моделируется совокупностью невзаимодействующих излучателей активные модули представляются в виде усилительной или усилительно-преобразовательной цепи и моделируются коэффициентом передачи /Срм, спектральной плотностьр мош,ности шума модуля Л ,. [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...