MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .4 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ PHẦN MỞ ĐẦU .10 Lý chọn đề tài 10 Lịch sử nghiên cứu 10 Mục đích nghiên cứu, đối tƣợng phạm vi đề tài 11 Tóm tắt luận văn 11 Phƣơng pháp nghiên cứu .12 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT RA ĐA 13 Nhiệm vụ hệ thống Ra đa 13 Phân loại Ra đa 14 Tính kỹ-chiến thuật đài Ra đa 16 a Tính chiến thuật .16 b Tính kỹ thuật 17 Phƣơng trình Ra đa 18 Hệ thống Ra đa xung đại .20 a Sơ lƣợc hệ thống Ra đa xung đại .20 b Hoạt động hệ thống đa xung đại 22 Kết luận chƣơng 23 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ MÁY THU RA ĐA CẢNH GIỚI DẢI VHF P18 24 Đài Ra đa cảnh giới dải VHF P18 .24 a Vị trí hệ thống Ra đa cảnh giới .24 b Các tính kỹ-chiến thuật đài P18 24 c Sơ đồ khối toàn đài 25 Máy thu Ra đa 26 a Chức máy thu Ra đa 26 b Kiến trúc máy thu Ra đa 26 c Tham số máy thu 29 Kết luận chung .31 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ PHÂN HỆ CAO TẦN TRONG HỆ THỐNG THU CỦA RA ĐA XUNG DẢI VHF P18 32 Tham số kỹ thuật 32 Sơ đồ khối chi tiết 33 Thiết kế nguyên lý mạch in 34 a Sơ đồ thiết kế nguyên lý 34 b Thiết kế mạch in .39 Đo đạc tham số phân hệ cao tần hệ thống thu đa xung dải sóng VHF 39 a Đo hệ số khuếch đại toàn tuyến, độ nhạy dải động .39 b Đo độ nhạy dải động 41 Kết luận chƣơng 42 KẾT LUẬN VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI .43 Kết luận đề tài 43 Hƣớng phát triển đề tài 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 LỜI CAM ĐOAN Trƣớc hết, gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể thầy cô Viện Điện tử viễn thông, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo môi trƣờng tốt để học tập nghiên cứu Tôi xin cảm ơn thầy cô Viện Đào tạo sau đại học quan tâm đến khóa học này, tạo điều kiện cho học viên có điều kiện thuận lợi để học tập nghiên cứu Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Hoàng Mạnh Thắng tận tình bảo, hƣớng dẫn sửa chữa cho nội dung luận văn Tôi cam đoan nội dung luận văn hoàn toàn tìm hiểu, nghiên cứu viết Tất đƣợc thực cẩn thận có định hƣớng giáo viên hƣớng dẫn Tôi xin chịu trách nhiệm với nội dung luận văn Tác giả Nguyễn Ngọc Thủy DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT TỪ VIẾT TẮT THUẬT NGỮ TIẾNG ANH THUẬT NGỮ TIẾNG VIỆT VHF Very High Frequency Tần số cao LNA Low Noise Amplifier Bộ khuếch đại tạp âm thấp HF High Frequency Tần số cao UHF Ultra High Frequency Tần số siêu cao IF Intermediate Frequency Tần số trung tần RF Radio Frequency Tần số cao tần NF Noise Figure Hệ số nhiễu LO Local Oscilator Bộ dao động nội PCB Printed Circuit Board Mạch in 10 SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín tạp 11 AGC Auto Gain Controller Bộ tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3-1: Tham số kỹ thuật đề xuất phân hệ cao tần máy thu Ra đa _32 Bảng 3- 2: Bảng kết đo phân hệ cao tần máy thu Ra đa 42 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Hình 1-1: Mô hình hoạt động hệ thống Ra đa 13 Hình 2-1: Đài Ra đa P18 _25 Hình 2-2: Sơ đồ khối toàn đài P-18 _25 Hình 2-3: : Sơ đồ khối phân hệ cao tần máy thu _ 27 Hình 3-1: Sơ đồ khối phân hệ cao tần máy thu Ra đa _ 33 Hình 3-2: Đồ thị công suất theo công suất vào khuếch đại tạp âm thấp SPF5043Z _ 35 Hình 3-3: Đồ thị hệ số khuếch đại theo tần số nhiệt độ khuếch đại MGA30889 36 Hình 3-4: Đồ thị hệ số tán xạ S21 theo tần số lọc thông thấp _37 Hình 3-5: Đáp ứng tần số lọc thông dải trung tần 854659 38 Hình 3-6: Đáp ứng dải thông lọc 854659 38 Hình 3-7: Sơ đồ kết nối đo hệ số khuếch đại toàn tuyến 39 Hình 3-8: Màn hình máy phân tích tín hiệu đo hệ số khuếch đai _40 PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong bối cảnh nay, chiến tranh khó xảy ra, nhƣng ta cần đề cao cảnh giác với thám nhƣ xâm phạm bầu trời quốc gia lực thù địch Hệ thống radar cảnh giới công cụ hữu hiệu để thực nhiệm vụ Trong đó, hệ thống radar cảnh giới P18 đƣợc sử dụng rộng rãi hệ thống phòng không Việt Nam Tuy nhiên, hệ thống radar P18 cũ mang nhiều nhƣợc điểm hạn chế: cồng kềnh, linh kiện thay sửa chữa không sẵn Cổng kềnh sử dụng linh kiện hệ cũ Lƣợng linh kiện dự trữ theo đài không nhiều, thƣờng phải tháo từ đài cũ để tái sử dụng Do vậy, việc nghiên cứu cải tiến đại hóa đài để khắc phục nhƣợc điểm gặp phải nhiệm vụ quan trọng hoàn cảnh nƣớc ta Đề tài hƣớng tới hệ thống mới: gọn nhẹ, ổn định, tự chủ hoàn toàn công nghệ Gọn nhẹ sử dụng linh kiện hệ nhỏ nhiều lần mà độ tin hoạt động cao Thêm vào đó, việc tự chủ hoàn toàn từ khâu thiết chế tạo, bảo dƣỡng có ý nghĩa to lớn đem lại chủ động cho quân đội nhƣ tiết kiệm cho ngân sách quốc gia dành cho việc mua sắm thiết bị quốc phòng Lịch sử nghiên cứu Công nghệ quân lĩnh vực phát triển mạnh đạt đƣợc nhiều thành tựu thời gian trở lại Trong đo công nghệ Ra đa có tiến lớn việc tăng hiệu hoạt động, tính động độ tin cậy mà giá thành ngày giảm Nếu nhƣ hệ thống Ra đa trƣớc hệ thống cồng kềnh với linh kiện bóng bán dẫn có kích thƣớc lớn, phức tạp ngày nay, với phát triển mạnh công nghệ bán dẫn, linh kiện nhƣ khuếch đại, trộn đời đảm bảo thông số chiến kỹ thuật với giá thành giảm 10 Hiện nay, nƣớc ta, lĩnh vực sản suất thiết bị điện tử nói chung, thiết bị điện tử quân nói riêng có bƣớc tiến khả quan với thiết bị, hệ thống điện tử ngƣời Việt Nam tự sản xuất Các hệ thống Ra đa lĩnh vực đƣợc quan tâm ƣu tiên phát triển nhằm hƣớng tới làm chủ công nghệ, giảm đƣợc việc phải nhập thiết bị tƣơng tự, mà đảm bảo đƣợc an ninh quốc phòng - Mục đích nghiên cứu, đối tƣợng phạm vi đề tài Nghiên cứu phân hệ cao tần hệ thống thu Radar xung dải sóng VHF - Thiết kế phân hệ cao tần hệ thống thu Radar xung dải sóng VHF - Chế tạo phân hệ cao tần hệ thống thu Radar xung dải sóng VHF - Thử nghiệm, đo đạc thông số điện phân hệ cao tần hệ thống thu Radar xung dải sóng VHF Tóm tắt luận văn Phận hệ cao tần hệ thống thu Ra đa xung dải sóng VHF đƣợc xây dựng dựa việc áp dụng sản phẩm công nghệ bán dẫn nhƣ: ic khuếch đại cao tần trung tần, trộn, bộc lọc thông dải Dựa tham số kỹ thuật để ra, phân hệ cao tần đƣợc chế tạo đảm bảo đƣa tín hiệu tần số trung tần thích hợp với mức công suất phù hợp để cung cấp cho hệ thống lấy mẫu xử lý số Sau đề xuất ý tƣởng nhận đƣợc đề tài đồ án tốt nghiệp, em nghiên cứu xây dựng phân hệ cao tần hệ thống thu Ra đa xung dải sóng VHF theo tham số kỹ thuật để Với mục đích nghiên cứu đề xuất thiết kế cho phân hệ cao tần máy thu Ra đa, dựa linh kiện bán dẫn hệ mới, em tìm hiểu sở lý thuyết Ra đa máy thu Ra đa, từ xây dựng tham số kỹ thuật sơ cho máy 11 Kết luận chung Đài Ra đa cảnh giới VHF P18 thành phần chủ chốt hệ thống phòng không Việt Nam Các tính kỹ-chiến thuật nhƣ sơ đồ khối toàn đài đƣợc trình bày cho ta hình dung hoạt động hệ thống đa cảnh giới VHF P18 Tiếp đó, điểm lý thuyết kiến trúc máy thu, thành phần máy thu tham số quan trọng máy thu đƣợc nghiên cứu Hai nội dung tảng để ta bắt tay vào phân tích thiết kế phân hệ cao tần hệ thống thu đài đa cảnh giới VHF P18 chƣơng 31 CHƢƠNG PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ PHÂN HÊ CAO TẦN TRONG HÊ THỐNG THU CỦA RA ĐA XUNG DẢI SÓNG VHF Tham số kỹ thuật Dƣới tham số kỹ thuật em để thiết kế phân hệ cao tần máy thu, sở xây dựng em dựa việc tham khảo tham số kỹ thuật đài đa hệ nƣớc chế tạo, từ xây dựng tham số cho việc chế thử: Tham số kỹ thuật STT Giá trị Tần số làm việc 150-170 МHz Hệ số khuếch đại tín hiệu Độ nhạy ≤ -90 dBm Dải động >60 dB Tần số làm việc trung tần 70 MHz Nguồn cung cấp >50 dB 12 V Bảng 3-1: Tham số kỹ thuật đề xuất phân hệ cao tần máy thu Ra đa 32 Ghi Sơ đồ khối chi tiết 9V DC CHUYỂN ĐỔI DCDC 5V DC Cao tần giám sát BỘ LỌC THÔNG DẢI 150 – 170 MHz SXBP-161R5 BỘ KĐ TẠP ÂM THẤP SPF5043Z KHỐI KHUẾCH ĐẠI MGA-30889 BỘ SUY HAO CỐ ĐỊNH Bộ ghép định hướng CPL_EMDC10-1 Cao tần vào COUPLING 10 dB G ~ 18.2 dB; P 1dB ~ 22 dB G ~ 16 dB; P 1dB ~ 20 dBm INSERTION LOSS -2 dB BỘ SUY HAO CỐ ĐỊNH BỘ LỌC THÔNG DẢI 70 MHz 854659 KHỐI KHUẾCH ĐẠI MGA-30889 KHỐI KHUẾCH ĐẠI MGA-30889 Bộ lọc thông thấp Trung tần G ~ 16 dB; P 1dB ~ 20 dBm G ~ 16 dB; P 1dB ~ 20 dBm INSERTION LOSS -7 dB MIXER MIXER MAMXES0108 Máy phát tín hiệu ngoại sai Hình 3-1: Sơ đồ khối phân hệ cao tần máy thu Ra đa Máy thu đƣợc thiết kế theo kiến trúc máy thu đổi tần lần, theo tín hiệu cao tần thu đƣợc hạ tần tần số trung tâm 70 MHz phục vụ cho việc lấy mẫu để xử lý phân hệ xử lý số tín hiệu Máy thu đƣợc thiết kế sử dụng nguồn điện 12VDC Tín hiệu cao tần đầu vào có khoảng tần số làm việc từ 150 MHz đến 170 MHz, ngƣỡng độ nhạy -105 dBm Máy thu sử dụng tín hiệu ngoại sai dải từ 80 MHz đến 100 MHz, có công suất từ dBm đến dBm Máy thu có tín hiệu đầu Tín hiệu đầu thứ tín hiệu cao tần từ 150 MHz đến 170 MHz đƣợc trích từ tín hiệu cao tần đầu vào sau tầng khuếch đại thứ sử dụng coupling công suất Tín hiệu đƣợc sử dụng để đƣa vào mạch thu giám sát phục vụ cho việc giám sát toàn dải tần nhằm tìm tần số nhiễu Tín hiệu đầu thứ hai tín hiệu trung tần 70 MHz với mức công suất đẩu tối đa dBm Theo sơ đồ khối chi tiết trên, tín hiệu cao tần đầu vào đƣợc lọc chọn băng để lọc lấy tín hiệu dải tần 150 MHz- 170 MHz Sau đƣợc lọc chọn băng, tín hiệu đƣợc khuếch đại sử dụng khuếch đại tạp âm thấp LNA SPF-5043z có 33 hệ số khuếch đại 21 dB dải 150 MHz - 170 MHz Tín hiệu sau khuếch đại LNA đƣợc trích coupling công suất, trƣớc tiếp tục đƣợc nâng mức thêm 15 dB việc sử dụng khuếch đại cao tần MGA-30889 Đến tín hiệu cao tần đƣợc đƣa vào mixer để hạ tần tín hiệu xuống 70 MHz Tín hiệu trung tần đẩu mixer 7dB so với tín hiệu cao tần đầu vào mixer Tín hiệu đầu mixer đƣợc qua lọc thông thấp nhằm loại bỏ hài mixer gây Tín hiệu tiếp tục đƣợc nâng mức công suất sử dụng hai MGA-30889 Trƣớc đƣợc đẩy để đƣa đến xử lý tín hiệu, tín hiệu đƣợc đƣa qua lọc thông dải 70 MHz Nhƣ vậy, tín hiệu đƣa qua hệ thống đƣợc hạ tần nâng mức lên khoảng 52 dB Ngoài ra, suy hao cố định đƣợc đăt sau lọc thông dải 70 MHz, với mục đích dùng để khống chế công suất tín hiệu đẩu mức mong muốn Trong thiết kế này, suy hao đƣợc đăt suy hao mức dB Thiết kế nguyên lý mạch in a Sơ đồ thiết kế nguyên lý Sơ đồ thiết kế nguyên lý chi tiết phân hệ cao tần máy thu đa đƣợc đƣa dƣới đây: 34 i Bộ khuếch đại tạp âm thấp Bộ khuếch đại tạp âm thấp đƣợc sử dụng SPF5043Z đƣợc thiết kế hoạt động dải tần từ 50 MHz đến 4000 MHz Mạch phân cực bias cho tranzito đƣợc tích hợp chip.SPF5043Z có hệ số khuếch đại 18.2 dB 900 MHz, P1dB đạt 22.7 dBm 1900 MHz SPF5043Z có hệ số nhiễu nhỏ khoảng 0.8 dB độ tuyến tính cao Hình 3-2: Đồ thị công suất theo công suất vào khuếch đại tạp âm thấp SPF5043Z ii Bộ khuếch đại MGA-30889 MGA-30889 khuếch đại có độ tuyến tính cao, phẳng, dải tần số hoạt động từ 40 MHz đến 2600 MHz IC MGA-30889 có hệ số khuếch đại 15 dB với độ gợn dải 0.5 dB Đây ic khuếch đại có độ tuyến tính cao với P1dB đo 900 MHz 20 dBm hệ số nhiễu 1.9 dB Bộ khuếch đại đƣợc sử dụng để khuếch đại trung tần cao tần Trong thiết kế phân hệ cao tần máy thu Ra đa này, MGA-30889 đƣợc sử dụng khâu cao tần trung tần 35 Hình 3-3: Đồ thị hệ số khuếch đại theo tần số nhiệt độ khuếch đại MGA-30889 iii Bộ trộn Bộ trộn đƣợc sử dụng thiết kế trộn double-balanced MAMXES0108 cho phép tín hiệu cao tần đầu vào lên đến +1 dBm Tín hiệu LO sử dụng cần công suất từ 3.5 dBm Suy hao chuyển đổi trộn mức dB Bộ trộn có độ cách ly tốt hệ số cách ly LO-RF LO-IF từ 30 đến 40 dB iv Bộ lọc thông thấp Bộ lọc đƣợc thiết kế để lọc bỏ thành phần tần số cao đẩu trộn Cụ thể, mặt lý thuyết nhƣ thực tế, đƣa tín hiệu cao tần có tần số ωRF tín hiệu ngoại sai có tần số ωLO vào trộn, đầu trộn có hai thành phần tín hiệu chủ yếu có biên độ lớn với tần số ωRF + ωLO ωRF - ωLO Để loại bỏ thành phần tín hiệu có tần số ωRF + ωLO ≥ 150 + 80 = 230 MHz không mong muốn, ta dung lọc thông thấp Để thiết kế lọc thông thấp, có nhiều công cụ phần mềm hỗ trợ ta làm việc Ở em dung phần mềm ADS để thiết kế mô Bộ lọc sau thiết kế có bậc 7, với suy hao dải đƣợc thiết kế dB, tần số cắt đƣợc lấy 140 MHz với suy hao 31 dB 36 Hình 3-4: Đồ thị hệ số tán xạ S21 theo tần số lọc thông thấp v Bộ lọc thông dải 70 MHz Bộ lọc thông dải 70 MHz đƣợc sử dụng lọc 84659 Triquint có băng thống dB khoảng 4.9 MHz, với suy hao dải khoảng 6.8 dB Việc chọn lựa lọc có băng thống dB nhƣ phụ thuộc vào độ rộng phổ tín hiệu Ở đây, đa phát xung có độ rộng us, tức độ rộng phổ tín hiệu MHz Để đảm bảo lấy đƣợc gần trọn công suất tín hiệu, tín hiệu không bị méo, kết hợp với việc tìm hiểu sản phẩm lọc có thị trƣờng, sản phẩm đƣợc chọn có băng thông dB 4.9 MHz 37 Hình 3-5: Đáp ứng tần số lọc thông dải trung tần 854659 Hình 3-6: Đáp ứng dải thông lọc 854659 38 b Thiết kế mạch in Thiết kế mạch in phân hệ cao tần đƣợc thực phần mềm layout Allegro Cadence Mạch in đƣợc gia công công ty Sao Kim pcb FR4, số điện môi 4.7 ± 0.1 Đo đạc tham số phân hệ cao tần hệ thống thu đa xung dải sóng VHF a Đo hệ số khuếch đại toàn tuyến, độ nhạy dải động Sơ đồ kết nối thực đo Máy phát tín hiệu vector R&S SMBV100A Máy phát tín hiệu vector R&S SMBV100A Cáp 50 ohm đầu SMA Mạch máy thu Adạpter N-SMA Adạpter N-SMA Máy phân tích phổ Cáp 50 ohm đầu SMA Cáp 50 ohm đầu SMA Adạpter N-SMA Hình 3-7: Sơ đồ kết nối đo hệ số khuếch đại toàn tuyến Trong phép đo này, hai máy phát tín hiệu đƣợc sử dụng làm nguồn tín hiệu cao tần tín hiệu ngoại sai Máy phát tín hiệu ngoại sai đặt chế độ phát sóng liên tục, công suất dBm, tần số phát thấp tần số cao tần tƣơng ứng 70 MHz Máy phát tín hiệu cao tần đặt chế độ phát sóng liên tục, công suất -95 dBm, tần số phát dải từ 150 Mhz , 160 MHz, 170 MHz Ở đây, lý thuyết, để đảm bảo sát với điều kiện thực tế mà đa phát tín hiệu xung tín hiệu máy thu thu đƣợc tín hiệu xung, cần đặt má phát tín hiệu cao tần chế độ phát xung sau quan sát phân tích phổ miền thời gian để thực đo đánh giá hệ số khuếch đại mạch máy thu, sóng máy phát tín hiệu cao tần có chế độ phát 39 sóng liên tục Trong thực tế thực hiện, nhận thấy tham số hệ số khuếch đại đo chế độ phát liên tục phát xung tƣơng đồng với nhau, sử dụng chế độ phát sóng liên tục để đánh giá hệ số khuếch đại hệ thống Sau hình ảnh kết đo hệ số khuếch đại hệ thống: Hình 3-8: Màn hình máy phân tích tín hiệu đo hệ số khuếch đai Quan sát kết đo hình vẽ, ta đƣa số kết luận nhƣ sau: Phân hệ cao tần cho máy thu đa xung đƣợc thiết kế đạt tiêu hệ số khuếch đại với hệ số khuếch đại đạt đƣợc khoảng 52 dB Hệ số SNR đặt đƣợc 13 dB, đảm bảo hệ số tín tạp cần thiết cho xử lý tín hiệu tối thiểu dB Phổ tín hiệu trung tần sạch, qua đánh giá đƣợc cách định tính đa hoạt động chế độ xung, xung đầu tƣơng đồng so với xung đầu vào 40 b Đo độ nhạy dải động Sơ đồ kết nối để đo độ nhạy dải động giống với sơ đồ đo hệ số khuếch đại Trong phép đo này, hai máy phát tín hiệu đƣợc sử dụng làm nguồn tín hiệu cao tần tín hiệu ngoại sai Máy phát tín hiệu ngoại sai đặt chế độ phát sóng liên tục, công suất dBm, tần số phát thấp tần số cao tần tƣơng ứng 70 MHz Máy phát tín hiệu cao tần đặt chế độ phát sóng liên tục, công suất phát từ -100 dBm bƣớc nhảy dB, tần số phát dải thành phần tần số đầu dải, dải cuối dải 150 Mhz, 160 Mhz, 170 MHz Công suất (dBm) 0 0 0 0 0 -1 0 M Hz -2 0 M Hz M Hz -3 0 -4 0 -5 0 -6 0 -1 -1 0 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 Công suất vào (dBm) Hình 3-9: Công suất theo công suất vào tần số Từ đồ thị công suất đẩu theo công suất đầu vào trên, ta thấy độ nhạy phân hệ cao tần vào khoảng -100 dBm, dải động khoảng 65 dB Dƣới bảng tổng hợp kết đo em thực đƣợc: STT Tham số kỹ thuật Hệ số khuếch đại tín hiệu Chỉ tiêu Giá trị đo ≥50 dB ~52 dB 41 Ghi STT Tham số kỹ thuật Chỉ tiêu Giá trị đo Độ nhạy ≤-100 dBm -100 dBm Dải động > 60 dB 65 dB Ghi Bảng 3- 2: Bảng kết đo phân hệ cao tần máy thu Ra đa Kết luận chƣơng Trong chƣơng này, dựa tham số kỹ thuật đƣợc để xuất, đƣa sơ đồ khối chi tiết phân hệ cao tần máy thu đa dải VHF P18 Trên sở sơ đồ khối này, tiến hành thiết kế mạch nguyên lý mạch in cho máy thu Tiếp đó, trình bày việc đo đạc tham số hệ số khuếch đại, độ nhạy dải động hệ thống Kết đo đạc cho thấy thiết kế máy thu đƣợc xây dựng đáp ứng tiêu đề xuất ban đầu Ở chƣơng cuối luận văn, tổng kết lại nội dung thực luận văn, bàn tới phƣơng hƣớng phát triển để máy thu hoạt động tốt 42 KẾT LUẬN VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Kết luận đề tài Đề tài thực đƣợc mục tiêu đề ra: Thiết kế phân hệ cao tần hệ thống thu đa dải song VHF đạt tham số đề ra.Tuy nhiên, kết đề tài đủ để chứng minh thiết kế phân hệ cao tần hệ thống thu sở linh kiện bán dẫn hệ với đặc điểm tiến kích thƣớc, tính năng, khả bảo trì sử dụng, khả làm chủ công nghệ quân quan trọng Để hệ thống đƣa vào thực tế sử dụng, hoạt động đƣợc môi trƣờng chiến đấu khắc nghiệt cấn có them thành phần khác nhƣ bảo vệ, tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại, giám sát điều khiển đƣợc đề cập dƣới Hƣớng phát triển đề tài Trong thực tế, có ba vấn đề lớn nảy sinh mà đề tài chƣa giải Thứ nhất, máy thu đƣợc thiết kế dựa công nghệ bán dẫn Các linh kiện đƣợc sử dụng linh kiện bán dẫn, lớp tiếp giáp bán dẫn dễ bị phá hủy có tín hiệu công suất lớn Vấn đề đòi hỏi thiết kế máy thu cần có phân bảo vệ đầu vào máy thu trƣớc xung phản hồi công suất lớn Bộ phận đƣợc gọi limiter, hay gọi hạn chế Thứ hai, tín hiệu điện từ phản xạ từ địa vật cự ly gần, mục tiêu gần, có công suất lớn thƣờng làm bão hòa tầng khuếch đại máy thu Vấn đề đòi hỏi thiết kế máy thu cần có tự động điều khiển hệ số khuếch gặp xung phản xạ với công suất lớn, hệ số khuếch đại máy thu tự động giảm đảm bảo không làm bão hòa tầng khuếch đại Thứ ba, trình hoạt động đài đa, tham số điện máy thu nhƣ điện áp, dòng điện, nhiệt độ cần liên tục đƣợc theo dõi để đảm bảo phát sớm trục trặc xảy Bên cạnh đó, dựa thông số tham số điện đƣợc giám sát, xử lý trung tâm tạo gửi thông tin điều khiển phù 43 hợp nhƣ tốc độ quay quạt tản nhiệt, tần số ngoại sai để điều khiển hoạt động máy thu i Limiter Đây phận quan trọng có nhiệm vụ bảo vệ máy thu Khi tín hiệu thăm dò đƣợc phát từ ăng ten, tín hiệu gặp phải địa vật gần hay mục tiêu gần, tín hiệu dội ăng ten lớn phá hỏng linh kiện bán dẫn nhạy cảm máy thu Nguyên tắc hoạt động limiter có tín hiệu có công suất lớn vƣợt ngƣỡng định xộc vào hệ thống gặp limiter, tính chất trở kháng limiter thay đổi theo hƣớng phản xạ lại công suất Chỉ tín hiệu có công suất nhỏ ngƣỡng cho phép không bị phản xạ lại Các limiter thƣờng đƣợc cấu thành từ diode đặc biệt đƣợc mắc theo cấu hình định ii AGC Bộ tự động điều khiển hệ số tăng ích AGC-Auto Gain Controller đƣợc sử dụng trƣờng hợp tín hiệu phản xạ lớn làm bão hòa tầng khuếch đại, gây méo tín hiệu Bộ AGC thƣờng bao gồm tầng suy hao điều khiển điện áp kết hợp với khuếch đại Nguyên tắc hoạt động AGC sử dụng tính hiệu đầu đƣợc hồi tiếp vê qua coupler công suất để điểu khiển độ suy hao suy hao, qua làm giảm công suất tín hiệu iii Giám sát điều khiển Trong hệ thống viễn thông nói chung, hay hệ thống thu đa xung đại nói riêng, phận giám sát điều khiển thành phần thiếu Bộ phận cung cấp cho ngƣời sử dụng thông tin điện áp, dòng điện tiêu thụ, nhiệt độ hệ thống hay phận Đối với mô đun có cần có điều khiển, ví dụ nhƣ suy hao điều khiển, cần có kế nối Ethernet để truyền tin điều khiển xuống hệ thống 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hamish Meikle(2001), Modern radar systems, second edition, pp 12-13, pp 51-52, pp.90-95, pp 273-290 Merrill I.Skolnik (2001), Introduction to Radar systems, third edition, pp 511, pp 727-756 Peyton Z.Peebles(1998), Radar Principles, pp 2-11 Hà Duyên Minh(2002), Giáo trình đài Ra Đa Π18-2 David M.Pozar(2011), Microwave Engineering, fourth edition Reinhold Ludwig & Pavel Bretchko(2000), RF circuit design: Theory and Applications 45