Чувствительность приемников

Качество усилителя определяется его чувствительностью. Чувствительность характеризуется величиной мощности РВХ сигнала, который надо подвести ко входу усилителя, чтобы получить па его выходе заданную мощность РВЫ*: чем меньше РВх, тем выше чувствительность усилителя. Чувствительность усилителя, используемого в радиоприемнике, определяет и чувствительность приемника.

Чувствительность приемника определяется уровнем тепловых шумов и существенно зависит от конструкции и технологии изготовления входных каскадов. В качестве входных каскадов в диапазоне СВЧ применяются кристаллические смесители, усилители на туннельных диодах, высокочастотных транзисторах и ЛБВ. В особо чувствительных приемниках сантиметрового диапазона применяются параметрические и молекулярные усилители, охлаждаемые жидким азотом или гелием. При этом существенно усложняется конструкция приемника, возрастают вес и габариты.

Величину мощности собственных шумов приемника Аи.пр называют предельной чувствительностью. В сантиметровом и дециметровом диапазонах она может достигать значений 10~12-!-10~15 Вт и меньше. Предельная чувствительность приемника обусловлена действием собственных тепловых шумов:

Технические характеристики РЛС выбирают, исходя из основных тактических требований. К основным техническим характеристикам относятся: длина волны несущих колебаний, мощность передатчика, чувствительность приемника, длительность и частота повторения импульсов, ширина диаграммы направленности и метод обзора. Важное значение имеют также масса, габариты и потребляемая мощность

Заданные тактические требования обеспечиваются правильным выбором технических характеристик системы. К ним относятся: величина и стабильность несущрй частоты, вид модуляции, ширина диаграмм направленности, мощность передатчика и чувствительность приемника.

напряжение Up генератора ГНЧ при выбранном значении модулирующей частоты F. Показание индикатора при этом уменьшается и при некотором значении UFl исчезает. Для точного определения момента исчезновения несущей увеличивают чувствительность приемника до возникновения собственных шумов. Полезно параллельно индикатору включить головные телефоны или громкоговоритель. Уточненному значению UFI соответствует первый корень Бесселевой функции, равный 2,4, следовательно, т/ = Af/F — 2,4 и девиация частоты А/j = тцР = 2,4F. Продолжая увеличивать напряжение модуляции, находят второе его значение, при котором снова исчезает

ющая способность, пределы и точность определения координат и помехозащищенность являются тактическими характеристиками РЛС и определяют область ее применения. Технические характеристики РЛС — рабочий диапазон волн, импульсная мощность, длительность импульсов, частота и период их следования, чувствительность приемника и др.

Чувствительность приемника — это минимальная мощность сигнала на его входе, которой достаточно для выполнения основного назначения РЛС (например, измерения дальности). Чувствительность современных приемников РЛС до 10~15 Вт.

шиваемых лучей оказываются различными в .плоскости фотокатода, что снижает чувствительность приемника. Угол .непараллельно-•сти двух пучков .не должен превышать 'нескольких угловых секунд. Все возрастающее внимание уделяется вопросам разработки космических систем связи оптического диапазона. Космическое «пространство 'представляет -собой идеальную среду для aiepeffia^H •оптического излучения. Вместе с тем объем данных, которые необходимо передать с корабля на Землю, весьма велик. Масса, габариты и надежность работы имеющихся ОКГ делают возможным применение их в условиях космоса. Достоинством оптических линий связи являются малые размеры передающей антенны, которая в данном случае представляет собой коллимирующую оптическую систему. Однако существенная трудность заключается в необходимости обеспечения очень точной ориентации космического корабля, вытекающей из острой направленности оптического излучения.

Кремниевый термоприемник описан в работе [12]. В приемнике длина ветвей термоэлемента 10 мм, поперечное сечение 1,0 X 0,5 мм2. Приемная площадка изготовлена из меди (диаметр 8 мм, толщина 10 мкм). Чувствительность приемника 0,039 В/Вт, постоянная времени 2,8 с, сопротивление 2,6 Ом. •' ' '"'," "]__

Приемник ТП 0,3 X 3. По конструкции аналогичен приемнику Шварца. Сведения о приемнике приведены в табл. XIV. 1. При использовании окон из КВг чувствительность приемника равномерна в интервале 0,3—38 мкм [81].

При проектировании радиолинии возникает необходимость расчета энергетического баланса сигналов. Обычно необходимо на заданном расстоянии в заданном диапазоне частот обеспечить уверенный и качественный прием сигналов. При решении этой задачи накладываются дополнительные ограничения на габариты антенн, предельную чувствительность приемников, максимальную мощность передатчиков и т. д.

Чувствительность анализаторов характеризуют теми же параметрами, что и чувствительность приемников. В паспорте обычно указывают чувствительность к монохроматическим сигналам. При исследовании импульсов чувствительность оказывается меньше и зависит от длительности импульса.

Основной причиной, ограничивающей чувствительность приемников РЛС, являются собственные шумы. Малошумящие усилители СВЧ выполняют на квантово-механических усилителях — мазерах, охлаждаемых до 4 К. Кроме того, применяют полупроводниковые параметрические усилители, усилители на туннельных диодах и лампах бегущей волны.

В параметрических усилителях свч в качестве элементов с электрически управляемой емкостью используются параметрические диоды, или варакторы. В варакторах используется известное свойство обратно смещенного р-л-перехода — менять емкость при воздействии приложенного напряжения. Усилители данного типа обладают малыми шумами и потому позволяют существенно повысить чувствительность приемников свч. При охлаждении диодов до температуры жидкого азота (77 К) шумы параметрических усилителей становятся сравнимыми с шумами квантовых парамагнитных усилителей (см. § 8.4).

Rp> Rn — термические сопротивления ветвей термоэлемента R* — универсальная газовая постоянная s — площадь поперечного сечения S — крутизне характеристики, чувствительность Би —интегральная чувствительность приемников излучения Sn — коэффициент Риги—Ледюка t — время Т — температура V7\—градиент температуры ДГ — разность температур Тс0 — средняя температура rj,2 — период полураспада

Приемники с металлическими термопарами содержат два идентичных включенных " навстречу друг другу приемника, холодные части которых находятся в хорошем тепловом контакте. Один из приемников рабочий, второй засветке не подвергается. Такое включение уменьшает влияние локальных флуктуации температуры и позволяет повысить чувствительность приемников.

XIV. 18. Относительная спектральная чувствительность приемников излучения:

Применяются пирометры и без оптических концентраторов энергии [94]. • В пирометрии и актинометрии {3d, 45, 93, 99, 114, 144] широкое применение получили термоэлектрические приемники, схемы которых приведены на XIV. 41. Они содержат проволочные или ленточные ветви термопар, выполненные из хромель—копеля «.fa хромель—алюмеля. Центральная часть батареи черненая, иногда используют теи-• довые шунты для компенсации температурных изменений параметров. Чувствительность приемников 0,2—0,5 В/Вт, постоянная времени 0,5—3,0 с, внутреннее сопротивление 10—50 Ом.

или гальваническим путем (медные покрытия на константановой ленте [38]). Чувствительность приемников 0,01—0,1 В/Вт, постоянная времени 2—0,2 с.

В супергетеродинном приемнике (см. 2-4—2-9) принимаемый сигнал преобразуется в сигнал ПЧ, на которой осуществляется основное усиление сигнала и подавление сигналов радиостанций, создающих помехи приему из-за близкого расположения их рабочих частот к частоте принимаемого сигнала. Постоянство настройки контуров ПЧ позволяет увеличить число резонансных контуров по сравнению с приемниками прямого усиления и тем самым улучщить селективность по соседнему каналу. Сосредоточение основного усиления приемника в УПЧ делает практически независимой от частоты настройки чувствительность приемников супергетеродинного типа, расширяя область их применения до диапазона УКВ, и дает возможность получить значительный запас по усилению, позволяющий ввести ряд дополнительных устройств, улучшающих эксплуатационные характеристики приемников.