Сверхузкополосный фильтр коротковолнового диапазона с высокоточной системой настройки

• Автор: Прокопьев, Тимур Викторович
• Шифр специальности: 05.12.07, 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 201 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Обозначения и сокращения

Введение.б
Глава 1 Основные параметры и область применения перестраиваемых в широкой полосе частот узкополосных ВТСП фильтров

1.1 Параметры полоснопропускных ВТСП фильтров

1.2 Область применения перестраиваемых ВТСП фильтров

1.2.1 Основные направления использования ВТСП фильтров

1.2.2 Анализ возможности использования перестраиваемого ВТСП фильтра для настройки электрически малых антенн 1.

1.2.2.1 Применение ВТСП структур для настройки электрически малых антенн

1.2.2.2 Использование перестраиваемого высокодобротного ВТСП контура для настройки и перестройки электрически 1

малых антенн г .

Зыводы по главе 1.
Глава 2 Анализ способов управления параметрами и
характеристиками ВТСП фильтра и особенности конструкции ВТСП фильтра, перестраиваемого электромеханическим способом.4
2.1 Управляемые фильтры на основе ферромагнитных сред.
2.2 Фильтры, управляемые с помощью приложенного электрического поля
2.3 Фильтры, управляемые механическим электромеханическим
способом .
2.4 Обоснование требований, предъявляемых к системе управления
частотой настройки ВТСП фильтра.4
Выводы по главе 2.
г
Глава 3 Способы и алгоритмы настройки узкополосного ВТСП фильтра на выбранную частоту рабочего канала
3.1 Методы определения начальной, конечной частоты и методы настройки узкополосного ВТСП фильтра1.
3.1.1 Фазовый метод.
3.1.2 Метод, использующий генератор коротких импульсов для определения центральной частоты ВТСП фильтра
3.1.3 Метод, использующий ЗТСП фильтр з качестве частотозадающего элемента генератора
3.1.4 Амплитудный метод , .
3.1.5 Амплитудноразностный метод
Выводы по главе
Глава 4 Анализ точностных, временных характеристик настройки и обоснование требований, предъявляемых к отдельным блокам и узлам системы
4.1 Анализ характеристик ВТСП фильтра
4.2 Анализ точности настройки фильтра при использовании
амплитудноразностного метода
4.2.1 Связь сигнала ошибки с погрешностью настройки
4.2.2 Влияние погрешности установки частоты и амплитуды гармоник тестового сигнала на точность настройки фильтра.1.
4.2.3 Влияние ширины зоны нечувствительности приемника тестового сигнала на точность настройки фильтра
4.2.4 Влияние блока ФЧРК на точность настройки
Г
фильтра
4.2.5 Влияние различного времени коммутации 1 и 2 гармоник на точность настройки фильтра.
4.2.6 Анализ точности настройки амплитудноразностного метода
точной настройки численными методами
4.2.7 Оценка потерь в амплитуде принимаемого сигнала при прохождении через фильтр.
4.2.8 Учт случайности погрешностей
4.2.9 Требования к блокам, входящим в состав системы точной.
настройки.
4.3 Анализ точности настройки амплитудного
методаИЗ
4.4 Сравнение рассмотренных выше методов настройки, допустимая
неточность настройки
4.5 Оценка времени настройки ВТСП фильтра на частоту рабочего канала
4.6 Анализ требований, предъявляемых к точности установки напряжения на пьезодвигателе.
Выводы к главе 4 0
Глава 5 Описание, структурные схемы и исследование систем, управления в лабораторных условиях .
5.1 Аналоговая система управления. Амплитудноразностныйметод. . . . .
5.2 Аналоговая система управления. Амплитудный метод.
I
5.3 Цифровая система управления 3
Выводы по главе 5.2.
Глаза 6 Результаты сопряжения и .испытаний цифровой
I
системы управления совместно с ВТСП .преселектором на
. объекте заказчика
.Г
. г .,
6.1 Цель и объект испытаний. 1
6.2 Выписка из Протокола 1 проведения наладочных й
экспериментальных испытаний макета холодного преселектора КВ
диапазона, утвержденного Председателем комиссии по проведению
испытаний К. Ртищевым
.
6.3 Выписка из Протокола К2 проведения наладочных УМ
экспериментальных испытаний макета холодного преселектора КВ
диапазона, утвержденного Председателем комиссии по проведению
V.
испытаний К. Ртищевым . .
1 . . 9 . 1 I
6.4 Выписка из Акта проведения наладочных и экспериментальных.
. г г
испытаний макета холодного преселектора КВ диапазона,
. утвержденного ВрИО руководителя ФГУП ЦНИИ МО РФ АуУ.
Савельевым
. . I .
Заключение 2
. .
Список используемых ИСТОЧНИКОВ


Произведено сопряжение цифровой системы управления с ВТСП фильтром и РПУ КВ диапазона, проведение демонстрационных испытаний на объекте Заказчика. Эти результаты позволили сформулировать следующие положения, выносимые на защиту. КВ диапазоне. I . I 2 . ВТСП преселектором с. Для обеспечения 7 требуемой точности и скоростиг. Спроектированные и разработанные с использованием. VV . ВТСП фильтра з несколько десятков . I V . ВТСП преселектором и радиоприемным устройством. ВТСП преселектора на частоту . Б, по. Б при отстройке на кГц от. Б при отстройке ближайшей помехи на кГц. I . I
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 2 машинописных страницах, включая страниц приложения, и состоит из введения, б глав, заключения, списка использованных источников и 3 приложений. Список использованных источников включает
наименования. В первой главе проведен анализ результатов, достигнутых в области разработки ВТСП фильтров и преселекторов, рассматриваются возможности применения этих ВТСП устройств для совершенствования характеристик существующих приемных систем. Показано, что ВТСП фильтры уже достигли характеристик, недостижимых при использовании нормальных проводников, а . ЭМВА. Приводится обоснование требований к параметрам сверхузкополосных ВТСП фильтров при использовании их в качестве преселекторов в РПУ и для настройки ЭМВА. Вторая глава посвящена сравнительному анализу фильтров
перестраиваемых электрическими, магнитными полями и электромеханически. Рассмотрена конструкция
созданного в рамках НИР перестраиваемого ВТСП фильтра. Исходяиз
особенностей этого фильтра сформулированы требования к системе управления этим фильтром. В третьей главе рассматриваются методы настройки и
определения параметров ВТСП фильтров, как в начальный момент,
так и в конечный момент времени. Исходя из проведенного анализа предложены наиболее подходящие методы управления ВТСП фильтром. Проведен анализ этих методов, и установлены основные показатели эффективности их работы. Исходя из выбранных методов настройки, обоснованы структурные схемы, реализующие эти методы, предложен алгоритм настройки ВТСП фильтра на заданную частоту рабочего канала. Четвертая глава посвящена анализу точностных и временных характеристик настройки ВТСП фильтра амплитудным и амплитудноразностным методом. Исходя из расчета точностных показателей каждого из методов сформулированы требования, предъявляемые к блокам, входящим в систему настройки и к блоку управления пьезодвигателем ВТСП фильтра. Пятая глава посвящена описанию практически реализованных
систем управления ВТСП фильтром. Дано описание предложенной
аналоговой системы управления, использующей на этапе точной
настройки амплитудноразностный метод. Рассмотрена и проанализирована система управления, построенная с
использованием амплитудного метода для настройки ВТСП фильтра. Обоснована цифровая система управления, реализующая на этапе
грубой настройки амплитудный метод, а на этапе точной настройки
амплитудноразностный метод. Приведены результаты разработки и экспериментальных исследований всех трех систем управления. Приводятся результаты испытаний цифровой системы управления, которые показали высокую надежность и точность
работы совместно с ВТСП фильтром и приемлемые временные характеристики настройки. Заказчика. Приводится акт приемки работ, в котором подтверждены требуемые характеристики настройки и управления ВТСП фильтром в КВ диапазоне и высокая эффективность использования ВТСП фильтра совместно с системой управления для улучшения характеристик РПУ при работе в реальной помеховой обстановке. В приложении приведены схемы электрические принципиальные . Для определения эффективности и целесообразности применения перестраиваемых ВТСП фильтров в различных областях радиотехники, в частности в качестве узкополосных преселектороз и в других устройствах, необходимо систематизировать основные параметры этих фильтров, которые затем будут использованы в дальнейших разделах диссертации. Рассмотрим полоснопропускной ВТСП фильтр. Варианты амплитудночастотных характеристик показаны на рисунке 1. Рисунок 1. АЧХ фильтра Баттерворта а и фильтра Чебышева б. На рисунке 1.