B GIO DC V O TO B QUC PHềNG VIN KHOA HC V CễNG NGH QUN S *********** NGUYN VN HNH NGHIấN CU MT S GII PHP NNG CAO CHT LNG THU TN HIU TRONG I RA A Chuyờn ngnh: K thut in t Mó s : 62 52 02 03 TểM TT LUN N TIN S K THUT H NI - 2014 ii Cụng trỡnh c hon thnh ti: VIN KHOA HC V CễNG NGH QUN S - B QUC PHềNG Ngi hng dn khoa hc: TS Nguyn Th Ngc Minh TS Chu Xuõn Quang Phn bin 1: PGS.TS Hong Th Tu, Hc vin K thut quõn s Phn bin 2: PGS.TS V Vn Yờm, i hc Bỏch khoa H Ni Phn bin 3: TS Trn Vn Hựng, Vin Khoa hc v Cụng ngh quõn s Lun ỏn c bo v trc Hi ng chm lun ỏn Tin s cp Vin, hp ti Vin Khoa hc v Cụng ngh quõn s vo hi gi ngy .thỏng nm 2014 Cú th tỡm hiu lun ỏn ti: Th vin Vin Khoa hc v Cụng ngh quõn s Th vin Quc gia Vit Nam M U * Tớnh cp thit ca ti: Nõng cp hin i húa cỏc khớ ti a cú trang b quõn i ta l mt nhng nhim v quan trng hng u ca cỏc n v lm cụng tỏc nghiờn cu v m bo k thut a p dng cỏc linh kin v k thut mi mt cỏch cú c s khoa hc vo cỏc i a hin cú l mt hng i ỳng n v phự hp vi tỡnh hỡnh Quõn i ta hin Nhu cu v ci tin, hin i húa a Quõn i l rt ln m ch yu l a th h c Khụng ch gp khú khn v vt t, trang b k thut m ngun thụng tin v lý thuyt, k thut, cụng ngh a t Liờn Xụ v ụng u c gim ỏng k, t cỏc nc khỏc thỡ rt hn ch Mỏy thu a quõn s so vi cỏc loi mỏy thu a dõn dng cú k thut tng hp hn, phc hn v cú c thự riờng Tuy khụng phi l mi c v lý thuyt v cụng ngh ch to, nhng liờn quan ti cỏc mt quõn s v a ca cỏc nc phỏt trin cng nh l cỏc sn phm thng mi nờn rt khú khn vic tip cn v cp nht cỏc ti liu liờn quan Cht lng ca mỏy thu úng vai trũ quyt nh vic sn xut ch to a Vỡ vy, vic nghiờn cu tỡm cỏc gii phỏp nõng cao cht lng thu tớn hiu i a l mt nhu cu cp thit v cú tớnh thc tin cao iu kin nc ta ang xõy dng mt chng trỡnh sn xut a * Mc tiờu ca lun ỏn: Nghiờn cu mt s gii phỏp k thut nõng cao cht lng mỏy thu i a thụng qua vic nghiờn cu nõng cao cht lng cỏc mụun tuyn thu nhm nõng cao nhy, gim mc pha, nõng cao n nh v ci thin cht lng thu tớn hiu i a * i tng v phm vi nghiờn cu: Lun ỏn khụng cp ti lnh vc anten v x lý tớn hiu, ch gii hn trung nghiờn cu mt s gii phỏp k thut nõng cao cht lng cỏc mụun phn u ca mỏy thu cỏc i a quõn s (tp trung vo phn siờu cao tn - SCT) v s phi trung gii quyt hai chớnh: Nghiờn cu gii phỏp nõng cao cht lng bo v u vo mỏy thu ca cỏc i a quõn s hin cú ca nc ta nhm nõng cao nhy mỏy thu; Nghiờn cu gii phỏp k thut nõng cao n nh v gim mc pha ca mỏy thu i a; c th l: nõng cao n nh tn s, gim mc pha ca cỏc b dao ng VCO s dng mt hoc nhiu vũng khúa pha (PLL) * Phng phỏp nghiờn cu: Phng phỏp nghiờn cu ca lun ỏn l kho sỏt, phõn tớch u nhc im ca cỏc mỏy thu a hin cú, dng lý thuyt mch SCT, thu thp, cỏc mụ hỡnh v phng phỏp phõn tớch pha, la chn cụng ngh v k thut tiờn tin, s dng phn mm thit k mch SCT ADS, cỏc linh kin tớch hp v thit b o hin i tng hp nhng khõu cn nõng cao cht lng Sau ú l o c ỏnh giỏ chỳng phũng thớ nghim v trờn cỏc i a lm nhim v chin u thi gian di * í ngha khoa hc v thc tin: + í ngha khoa hc: Lun ỏn trung nghiờn cu ng dng cỏc linh kin SCT tiờn tin, cỏc gii phỏp k thut mi nõng cao cht lng thu tớn hiu cho mỏy thu cỏc i a quõn s hin cú nc ta õy l mt hng i sỏng to v phự hp vi tỡnh hỡnh trang b a hin Quõn i ta + í ngha thc tin: Cỏc kt qu nghiờn cu lý thuyt v thc nghim ca lun ỏn ó v cú kh nng c ng dng thc t vic trỡ cụng tỏc m bo k thut, kộo di tui th, ci tin, nõng cp cỏc i a hin cú v phc v cho cỏc chng trỡnh phỏt trin mt s chng loi a mi * Cu trỳc ca lun ỏn: Lun ỏn bao gm 118 trang thuyt minh; ú cú 14 bng; 58 th, hỡnh v; 85 ti liu tham kho v trang ph lc Chng nghiờn cu tng quan v cỏc cu trỳc mỏy thu ca i a v i sõu phõn tớch cỏc u nhc im ca tng loi cu trỳc Chng cng trỡnh by cỏc yờu cu k thut chớnh i vi mỏy thu a v phõn tớch tng quan tỡnh hỡnh nghiờn cu v mỏy thu a v ngoi nc, t ú cú cỏc ỏnh giỏ xut cỏc ni dung nghiờn cu ca lun ỏn Chng trỡnh by chi tit c s khoa hc v phng phỏp lun liờn quan ti gii phỏp k thut mi nõng cao cht lng thu tớn hiu i a c xut Phn u kho sỏt tng quan v cỏc b hn ch cụng sut SCT dựng bỏn dn, sau ú i sõu trỡnh by gii phỏp k thut mi ó c ỏp dng thit k b hn ch cụng sut it PIN bo v b khuch i khụng b ỏnh thng bi cụng sut lt sau ốn cp nh in Phn sau trung nghiờn cu cỏc b dao ng VCO s dng transistor c ỏp dng lm dao ng ngoi sai cỏc i a Kho sỏt cỏc mụ hỡnh b dao ng dựng transistor, mụ hỡnh tp, trỡnh by cụng thc tớnh iu biờn (AM) v iu pha (PM) u ca b dao ng dựng transistor ng thi cng trỡnh by ca b VCO kt hp vi mch PLL vi ngun Cui cựng, chng trỡnh by cỏc kt qu nghiờn cu thc nghim CHNG 1: TNG QUAN V MY THU RA A 1.1 Cu hỡnh v cu trỳc mỏy thu a [55]: Nhim v mỏy thu a l khuch i, lc, bin i tn s xung v s húa tớn hiu phn hi ca tớn hiu mỏy phỏt a nhm m bo phõn bit rừ nht tớn hiu phn hi mong mun trờn nn nhiu S cu hỡnh c bn ca mỏy thu a trờn hỡnh 1.1 Trờn c s cu hỡnh c bn ca mỏy thu a, cú th hỡnh thnh cỏc cu trỳc mỏy thu khỏc nhau: mỏy thu siờu ngoi sai, mỏy thu i tn trc tip, mỏy thu trung tn thp v mỏy thu a kờnh di rng Hỡnh 1.1: Cu hỡnh c bn ca mỏy thu a ch ng 1.2 Cỏc yờu cu k thut chớnh i vi mỏy thu a Bao gm: Tp [47] v nhy mỏy thu, thi gian khụi phc nhy mỏy thu, h s khuch i [47], di ng v tuyn tớnh, chớnh xỏc v n nh tn s [55], õy l mỏy thu ca a vy di thụng ca mỏy thu ph thuc vo cu trỳc tớn hiu thu 1.3 Xõy dng ni dung nghiờn cu ca lun ỏn 1.3.1 Hin trng a ca Quõn i ta: Ra a ca Quõn i ta hin cú c im: nhiu v s lng, a dng v chng loi Th h a u tiờn c s dng t thp k 70, vi cụng ngh c, l a n xung (s dng tớn hiu n gin) hay cũn gi l tớn hiu di hp, s lng chim khong 90% Vi rng xung nh, m bo c ly phỏt hin xa ca a thỡ cụng sut nh ca xung phỏt phi rt ln Vỡ cụng sut xung ln nờn h thng ng truyn, chuyn mch thu - phỏt thng hay b hng ỏnh la Theo ỏnh giỏ ca cỏc nh chuyờn mụn, tỡnh trng k thut ca cỏc i a cú nhiu yu kộm, thi gian tớch ly cao, kh nng m bo k thut hn ch thiu vt t thay th nờn thụng s k thut gim sỳt [8] Trc tỡnh hỡnh thc t trờn, nhu cu v ci tin, hin i húa a Quõn i l rt ln m ch yu l a th h c 1.3.2 Xu th phỏt trin h thng thu i a 1.3.3 Tng quan tỡnh hỡnh nghiờn cu 1.3.4 V cht lng thu tớn hiu ca mỏy thu a: Trong iu kin hot ng bỡnh thng, ti li vo mỏy thu a cú cỏc tớn hiu sau: a) Tớn hiu phn x t mc tiờu, thng gi l tớn hiu cú ớch; b) Tớn hiu t phn x nhiu, thng l t cỏc vt th c nh, nh mt t, mt bin, vt th khớ tng; c) Tớn hiu t mỏy phỏt lt sang mỏy thu; d) Nhng tớn hiu mnh t nhng thit b vụ tuyn in t hot ng gn ú trờn cựng di tn hoc tớn hiu phn x t nhng cụng trỡnh a vt ln gn ú Nh vy, cht lng thu tớn hiu ca mỏy thu a phi c xem xột ph thuc vo tng loi tớn hiu n mỏy thu 1.3.5 Ni dung nghiờn cu ca lun ỏn: Xut phỏt t nhu cu ỏp ng cụng tỏc m bo k thut cho h thng a ca Quõn i ta, phự hp vi tỡnh hỡnh v xu hng phỏt trin ca h thng mỏy thu a trờn th gii, NCS ó xõy dng ni dung nghiờn cu ca lun ỏn gii quyt hai liờn quan n k thut SCT: Hn ch cụng sut ca cỏc tớn hiu cng mnh vo mỏy thu: Gii phỏp nõng cht lng thu cú tỏc ng ca cỏc tớn hiu cng mnh lt vo mỏy thu bng cỏch dựng b hn ch cụng sut kt hp vi b khuch i thp; Nõng cao n nh tn s v gim mc pha ca b dao ng ti ch: Bng cỏch nõng cao n nh v gim mc pha ca cỏc b dao ng VCO kt hp s dng mt hoc nhiu vũng khúa pha Kt lun chng 1: Qua nghiờn cu tng quan cu hỡnh c bn ca mỏy thu a v cỏc cu trỳc mỏy thu ca i a, lun ỏn ó i sõu phõn tớch cỏc u nhc im ca tng loi cu trỳc; T cỏc yờu cu k thut chớnh i vi mỏy thu; ta thy cú phng phỏp nõng cao nhy mỏy thu, ú l: gim h s bng cỏch dựng b khuch i thp hoc thu hp di thụng mỏy thu xỏc nh bi rng tớn hiu ph ó thu CHNG 2: MT S GII PHP NNG CAO CHT LNG THU TN HIU TRONG I RA A 2.1 Hn ch cỏc tớn hiu cng mnh vo mỏy thu 2.1.1 Chc nng, tỏc dng ca b hn ch cụng sut a S ca tuyn thu i a c v hỡnh 2.1 Trong a cnh gii dn ng súng centimột, cụng sut lt trung bỡnh sau ốn cp nh in tng i ln, khong: Ptrung bỡnh = 200 mW - Hỡnh 2.1: S tuyn thu i a 1000 mW (ph thuc vo cht lng ca ốn cp nh in v cụng sut phỏt ca tng kờnh) a c b khuch i thp vo thay ốn súng chy UV-99 t l phi bo v b khuch i thp khụng b ỏnh thng bi cụng sut lt Ngi ta ó a b hn ch cụng sut vo gia ốn cp nh in v b khuch i thp hn ch cụng sut lt, bo v b khuch i khụng b ỏnh thng 2.1.2 B hn ch siờu cao tn bng bỏn dn: Cỏc b hn ch hoc bo v SCT thng c dựng qun lý mc bóo hũa mỏy thu v chn cụng sut phỏt cao khụng phỏ hng mỏy thu a Mch hn ch cụng sut phỏt lt n mỏy thu a c lp sau b chuyn mch thu -phỏt Hai loi chuyn Hỡnh 2.3: B chuyn mch thu phỏt bỏn dn mch thu -phỏt in hỡnh c mụ t hỡnh 2.3, hn ch cụng sut cao tn ca mỏy phỏt sang mỏy thu nhng li cho qua tớn hiu mc thp t anten v mỏy thu [51] Mt s b hn ch SCT thng dựng thc t l: B hn ch varactor th ng, b hn ch it PIN, b hn ch it PIN gi tớch cc v b hn ch Varactor PIN 2.1.3 xut mt b hn ch cụng sut cho hiu qu cao Giỏ tr suy gim ca b hn ch cụng sut l hm ca dũng thiờn ỏp cp cho it PIN tn s SCT cp ngun, tr khỏng ca it PIN tr nờn rt nh v khụng cp ngun tr khỏng ca nú tr nờn rt ln, nú hot ng nh mt chuyn mch cao tn Tn hao ca b hn ch khụng cp ngun cho it PIN: Ap ộ Z ự = 10 lg ờ1 + ỳ [dB] ờở R p ỳỷ (2.5) Suy gim ca b hn ch cú cp ngun cho it PIN: ộ Z ự As max = 10 lg ờ1 + ỳ [dB] Rs ỷ (2.6) B hn ch cụng sut c thit k gm bn phn (xem hỡnh 2.10) Khi cụng sut lt ca mỏy phỏt rũ sang ln, mch hn ch th ng cng/ chia ụi cụng sut (1) s cú nhim v ct phn nh ca xung phỏt lt sang v khụng cú cụng sut SCT ln i n, mch hn ch cho tớn hiu i qua vi tn hao khụng ln hn dB Khi cú cụng sut SCT ln i n, u ca mch hn ch th ng chn vi tn hao chn khụng nh hn 20 dB Mch hn ch th ng da trờn mch lc di thụng dng ci rng lc (2) cú c tớnh l cú cụng sut lt ln i ti, tớnh cht b lc s thay i t b lc ci rng lc (interdigital) thnh b lc rng lc (combline), c tuyn ca b lc s b ỏnh lch lờn di tn ln gp ụi tn s súng mang v nh vy thi gian cú xung phỏt (cú xung lt ln), mỏy thu s gn nh b úng hon ton Sau ốn cp nh in Mch hn ch th ng cng/chia cụng sut (1) Ghộp nh hng 20 dB Mch hn ch th ng da trờn b lc di thụng dng ci rng lc (2) Tỏch súng Mch hn ch th ng mc sn (3) Mch hn ch tớch cc (4) Xung iu khin +12 V Hỡnh 2.10: S b hn ch cụng sut n b khuch i bỏn dn SCT thp (LNA) Nguyờn lý chuyn i di thụng ca b lc ci rng lc thnh b lc rng lc: Mch hn ch th ng da trờn b lc di thụng dng ci rng lc c thit k da trờn tớnh cht ca b lc nờu trờn kt hp vi hiu ng ca it PIN vi cỏc mc cụng sut SCT ln v i qua Khi cú mc cụng sut SCT ln i ti lm thay i kt cu ca b lc, ny di in ca cỏc cng hng t lg/4 b lc ci rng lc thnh lg/8 b lc rng lc (tn s cng hng ca b lc tng lờn ln) Kt qu l di thụng ca b lc cú mc cụng sut SCT ln i ti s b ỏnh lch lờn di 2fo Vi phng phỏp ny ta ó hn ch c cụng sut lt thi gian phỏt Mt khỏc thi gian thu, tớn hiu thu v rt nh nờn c tuyn b lc s khụng b thay i, ú tớn hiu thu v b suy gim rt ớt (chớnh bng tn hao ca b lc di), nh vy s khụng nh hng n nhy mỏy thu Mch hn ch th ng mc sn (3) cú nhim v hn ch mc cụng sut lt cũn di 22 dBm Mch hn ch tớch cc (4) cú iu khin theo xung tỏch súng Ti u mch hn ch th ng cng/ chia ụi cụng sut (1), thit k nhỏnh ghộp nh hng 20 dB v s dng nng lng ny tỏch súng to xung iu khin cho it iu khin tớch cc Mch hn ch tớch cc cú nhim v tip tc hn ch xung lt thi gian phỏt v lm vic ng b vi xung kớch phỏt nờn cú kh nng trit hon ton xung phỏt lt sau ốn cp nh in 2.1.4 Tớnh toỏn cỏc tham s ca b hn ch cụng sut: Khi thit k b hn ch cụng sut, quan trng nht l phi tớnh toỏn cỏc tham s ca b lc di thụng dng ci rng lc Khi tớnh toỏn thit k cỏc b lc di thụng dng ci rng lc, cn phi tin hnh theo cỏc bc sau [42]: - Tớnh toỏn cỏc tham s in; - T tham s in tớnh toỏn c, xỏc nh tham s hỡnh hc ca b lc ci rng lc Cỏc cụng thc t (2.7) n (2.15) giỳp ta tớnh toỏn c cỏc tham s hỡnh hc ca b lc ci rng lc 2.2 Nõng cao n nh tn s v gim mc pha ca b dao ng ti ch 2.2.1 n nh tn s ca cỏc b dao ng VCO: n nh tn s l ch yu thit k cỏc b dao ng VCO dựng transistor n nh tn s ca b dao ng l hm ca nhiu yu t nh: nhit , cht lng ngun cung cp, tr khỏng ti, lc c hc, sc hỳt trỏi t, lóo hoỏ v ca bn thõn linh kin [50] khụng n nh tn s ca VCO nh hng n cỏc tham s c trng ca cỏc thnh phn khỏc h thng v thm cũn lm nh hng c h thng u vo nh hng ca pha b VCO mỏy thu lm gim c SNR v nhy mỏy thu [41] n nh tn s cú my phng phỏp chớnh sau [16], [35], [54], [76] Ngoi cỏc phng phỏp n nh tn s trờn cũn cú mt s phng phỏp khỏc [45], [72] 2.2.2 S phỏt sinh b dao ng: Cỏc hiu ng vt lý bin ng ngu nhiờn xy cỏc mch in khỏc ca b dao ng tựy thuc vo v trớ ph ca chỳng i vi súng mang: + Cỏc thnh phn lch tn s thp dn n iu ch tn s súng mang trung bỡnh bỡnh phng bin thiờn tn s t l vi cụng sut cú mch; + Cỏc thnh phn lch tn s cao dn n iu ch pha súng mang trung bỡnh bỡnh phng bin thiờn pha t l vi cụng sut cú mch 2.2.3 Kho sỏt iu biờn (AM) v iu pha (PM) u b dao ng dựng transistor Hai mụ hỡnh tuyn tớnh quan trng hiu c n biờn SSB: Mụ hỡnh pha Leeson [33] v mụ hỡnh ca Lee v Hajimiri [17] Lý thuyt cú th c chia thnh: iu ch v chuyn i 2.2.3.1 Tp chuyn i v iu ch cỏc b dao ng 2.2.3.2 iu ch bi mt tớn hiu 2.2.3.3 Cỏc mụ hỡnh ca b dao ng Hin ti, cú hai mụ hỡnh khỏc nhng liờn quan cht ch vi v ca b dao ng Mụ hỡnh th nht Leeson xut, gi l mụ hỡnh ca Leeson v d oỏn s dng mụ hỡnh ca Leeson c da trờn tớnh cht bt bin theo thi gian ca b dao ng chng hn nh h s phm cht ca b cng hng Q, h s khuch i phn hi, cụng sut v h s a Mụ hỡnh b dao ng ca Leeson: Tp tng cng ca mụ hỡnh Leeson c gii thiu gn ging vi cỏch tớnh toỏn pha ca b dao ng: 11 Hỡnh 2.21 v 2.22 biu din ph pha ca b t hp tn s 10 GHz vi v vũng khúa pha [36] Hỡnh 2.23 so sỏnh ph pha ca b t hp tn lch tn s [Hz] Hỡnh 2.21: Ph pha ca b t hp tn s 10 GHz vi vũng khúa pha Tp pha [dBc/Hz] Tp pha [dBc/Hz] Tp pha [dBc/Hz] s 10 GHz (gia vi vũng khúa pha) lch tn s [Hz] lch tn s [Hz] Hỡnh 2.22: Ph pha ca b t Hỡnh 2.23: So sỏnh ph pha hp tn s 10 GHz vi vũng ca b t hp tn s 10 GHz khúa pha (gia vi vũng khúa pha) Kt lun chng 2: Qua kho sỏt, phõn tớch v cỏc b hn ch cụng sut SCT dựng bỏn dn, ó nghiờn cu xut gii phỏp k thut thit k b hn ch cụng sut bo v mỏy thu a cnh gii dn ng súng centimột B hn ch c thit k gm bn phn v lm vic theo dng na tớch cc na th ng; Cú hai gii phỏp k thut mi c ỏp dng b hn ch it PIN ny l: a) S dng gii phỏp tớch hp mch hn ch th ng da trờn mch lc di thụng dng ci rng lc kt hp hiu ng it PIN b) S dng gii phỏp tớch hp mch hn ch tớch cc c iu khin theo kiu gi tớch cc Qua nghiờn cu kho sỏt v cỏc mụ hỡnh cho b dao ng dựng transistor, ó a nguyờn nhõn chớnh gõy ca b dao ng, ú l: bin i lờn 1/f hoc nhp nhỏy FM; nhit FM; pha nhp nhỏy v nn nhit ti thiu húa mc pha thit k cỏc b dao ng VCO dựng transistor cn lu ý nguyờn tc sau: a) Cn phi thit k cho mch cng hng cú h s phm cht Q khụng ti ln; b) La chn linh kin tớch cc cú h s nh nht ch lm vic ngun dũng cao Bng cỏch ny, nhp nhỏy ti tn s gúc gim i Mt khỏc, cụng sut u ca linh kin khong t 10 dBm n 15 dBm nờn t s tớn/tp ln Nu s dng nhiu linh kin khụng tng thớch thỡ pha b nh hng; c) S thay i v pha cú th ti thiu húa bng cỏch s dng cỏc linh kin cú tr khỏng cao, ú t s tớn /tp (hoc in ỏp tớn hiu/ in ỏp tp) cao; d) La chn linh kin tớch cc cú nhp nhỏy thp Tỏc ng ca nhp nhỏy cú th gim bng cỏch s dng mch phn hi RF Vic chn im thiờn ỏp phự hp cho linh kin tớch cc l quan trng v cn thn trng trỏnh iu 12 ch t in ti u vo v u ca linh kin tớch cc, iu ny s gõy bin i biờn thnh pha v ú sinh tp; e) Nng lng cú th ghộp t mch cng hng cỏch xa linh kin tớch cc cho nờn mch cng hng gii hn di thụng bi vỡ mch cng hng nh l mt mch lc; f) Cui cựng, kt hp gia mch cng hng phự hp v thiờn ỏp mt chiu l quan trng Qua nghiờn cu c ch phỏt sinh tp, phõn tớch v chuyn i v iu ch b dao ng, ta thy: a) Phõn tớch chuyn i mt cỏch chớnh xỏc mụ t ca b dao ng tn s xa súng mang, nhng nn ca b dao ng khụng cho kt qu phự hp vi cỏc quan sỏt vt lý cỏc lch tn s gn súng mang; b) Ngc li, phõn tớch iu ch mt cỏch chớnh xỏc mụ t ca b dao ng tn s gn súng mang v khụng cho kt qu phự hp vi cỏc quan sỏt vt lý cỏc lch tn s xa súng mang Qua kho sỏt ca b VCO kt hp vi mch PLL vi ngun tp, ta thy pha ca b VCO kt hp vi vũng khúa pha gim i rt nhiu (tp pha gim c dB) so vi vũng khúa pha (hỡnh 2.23) CHNG 3: NGHIấN CU THC NGHIM 3.1 B hn ch cụng sut bo v mỏy thu i a 3.1.1 ỏnh giỏ cụng sut lt sau ốn cp nh in trờn i a Biờn xung lt nh o c (sau suy gim ng trc 50 dB) l 3,5 V Cụng sut lt trung bỡnh o c trng hp ny l 300 mW Do ú, vi cụng sut lt trung bỡnh cc i 1000 mW, biờn xung lt nh l 11,67 V Biờn xung lt nh sau ốn cp nh in l: 11,67 V x 102,5 = 3,69 kV Nh ó cp trờn, b khuch i thp ch chu c mc cụng sut cc i Ê 20 mW (+13 dBm) B khuch i thp lm vic n nh vựng tuyn tớnh vi mc cụng sut u vo khong dBm (tng ng 224 mV) Nh vy, hn ch nh xung t 3,69 kV xung mc 224 mV, b hn ch cụng sut phi cú mc hn ch t 84,4 dB 3.1.2 Mụ phng b hn ch cụng sut bng phn mm thit k mch siờu cao tn ADS: Kt qu mụ phng khụng cú cụng sut ln i n b hn ch cụng sut (ch thu) cho ta c tuyn nh hỡnh 3.6a (ta thy tn hao i qua nh hn dB) v cú cụng sut ln i n b hn ch cụng sut (ch phỏt) cho ta c tuyn nh hỡnh 3.6b (ta thy mc hn ch t < -91 dB) 13 a Khi khụng cú cụng sut ln (ch thu) b Khi cú cụng sut ln (ch phỏt) Hỡnh 3.6: Kt qu mụ phng b hn ch cụng sut 3.1.3 Kt qu o thc t 3.1.3.1 o Phũng thớ nghim: Kt qu o tn hao i qua nh hỡnh 3.7 Kt qu o tn hao i qua ca b hn ch cụng sut cho ta thy: + c tuyn ca b hn ch cú hỡnh dng b lc di thụng, chớnh l c tuyn ca mch hn ch th ng da trờn b lc di thụng dng ci rng lc Mc ct ngoi di lm vic ca b hn ch t -20 dB ti tn s biờn 2,2 GHz v 3,5 GHz + Tn hao i qua di tn lm vic ca b hn ch t (1,5 2,2) dB Hỡnh 3.7: Kt qu o tn hao i qua Mc tn hao ny cú th bự bng cỏch dựng kt hp vi b khuch i thp cú h s khuch i cao (> 25 dB), ú khụng lm gim nhy ca mỏy thu i a Phng phỏp o ỏnh giỏ mc hn ch ca tng tng: Khi mun kim tra mc hn ch ca tng no thỡ ta thỏo it PIN v thay th bng in tr (1 2) W (tựy thuc vo in tr it PIN c cp thiờn ỏp), sau ú o kim tra c tuyn truyn qua ca b hn ch Thi gian khụi phc nhy mỏy thu ca b hn ch cụng sut: - Tớn hiu SCT c trớch mt phn qua b ghộp nh hng 20 dB, qua b tỏch súng to xung iu khin cho it iu khin tớch cc Nh vy thi gian khụi phc nhy mỏy thu gim ch cũn < 10 ns (chớnh l thi gian phc hi ca it PIN iu khin tớch cc HP5082-3041 [77]) so vi sn sau ca xung kớch phỏt (hỡnh 3.11); 14 - Vi cỏc gii phỏp trc õy s dng mch to xung iu khin bng xung kớch phỏt ca i, thi gian khụi phc nhy mỏy thu l (3 ữ 7) às so vi sn sau ca xung kớch phỏt (hỡnh 3.12) Nh vy, thi gian khụi phc nhy mỏy thu s dng b hn ch cụng sut ny nhanh hn nhiu so vi phng ỏn dựng xung kớch phỏt ca i a (3 á7) ms Hỡnh 3.11: So sỏnh xung u vo b hn ch (mu xanh) v xung iu khin it c to t mch tỏch súng (mu tớm) Hỡnh 3.12: So sỏnh xung u vo b hn ch (mu xanh) v xung iu khin it c to t xung kớch phỏt (mu tớm) V nh hng tớnh phi tuyn ca it PIN n cỏc tham s ca mỏy thu a: Takavar Ghahri Saremi [66] ó kho sỏt tớnh phi tuyn ca chuyn mch hn ch it PIN v a kt qu cỏc hi bc v bc b suy gim i rt nhiu v tớnh phi tuyn ca it PIN khụng nh hng gỡ n cỏc tham s ca mỏy thu a 3.1.3.2 o lm vic trờn i a ã Bc 1: o cụng sut lt sau ốn cp nh in Kt qu o c: 84 dBm Tớnh toỏn mc hn ch ca b hn ch theo kt qu mụ phng bng phn mm ADS: Mc hn ch tng 1: 20,7 dB ị Cụng sut lt cũn li sau tng l: 84 - 20,7 = 63,3 dBm; Mc hn ch tng 2: 30,3 dB ị Cụng sut lt cũn li sau tng l: 63,3 - 30,3 = 33 dBm; Vi mc cụng sut u vo tng l 33 dBm thỡ mc cụng sut lt cũn li ca it PIN MLP7100 tng l 18 dBm ị Mc hn ch ca tng l: 33 - 18 = 15 dB; Mc hn ch tng 4: 25,3 dB ị Cụng sut lt cũn li sau tng (u ca b hn ch cụng sut) l: 18 - 25,3 = -7,3 dBm ã Bc 2: o cụng sut lt cũn li sau i qua b hn ch cụng sut Kt qu o c: -8,5 dBm 15 T cỏc kt qu tớnh toỏn, mụ phng v o c, ta cú th lp c bng mc hn ch ca tng tng (bng 3.2) v th so sỏnh gia phng phỏp (hỡnh 3.14) Bng 3.2: Mc hn ch (dB) theo phng phỏp T T 01 02 03 04 Ti tng S= Tớnh toỏn theo (2.6) (I) 22,6 28,3 15 25 90,9 Mụ phng (II) 20,7 30,3 15 25,3 91,3 Kt qu o (III) 23 30,1 15 25,1 93,2 Tớnh trung bỡnh (IV) 22,1 29,56667 15 25,13333 91,8 o ỏnh giỏ nhy: Mc hn ch ca cỏc tng it thu i a cnh gii dn ng súng centimột: Ê -85 dB/10 mW (hoc -105 dBm/1 mW); - nhy ca mỏy thu lp ốn súng chy UV-99: -105 dBm/1 mW; Mc hn ch (dB) - Ch tiờu k thut nhy ca mỏy 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 (I) (II) (III) (IV) Tng Hỡnh 3.14: th so sỏnh gia phng phỏp - nhy ca mỏy thu lp b hn ch cụng sut kt hp vi b khuch i thp: -113 dBm/1 mW nhy ca mỏy thu ó tng lờn dB 3.2 B dao ng s dng mt vũng khúa pha 3.2.1 Chc nng ca b dao ng i a trinh sỏt mt t: B dao ng SCT to dao ng SCT cú tn s (16,0 á16,4) GHz, nng lng SCT c a n cỏc b trn tớn hiu, trn AFC ca i a trinh sỏt mt t 3.2.2 Nguyờn lý lm vic ca b dao ng i a trinh sỏt mt t: B dao ng VCO i a trinh sỏt mt t gm mt b dao ng chun HMC391LP4 [81] cú tn s dao ng t (3,9 á4,45) GHz, vic n nh tn s dao ng GHz c thc hin bng mch PLL Sau ú tn s dao ng ny c nhõn tn bng b nhõn HMC370LP4 [80], cui cựng cú mc cụng sut u >10 dBm, s dng bỏn dn khuch i HMC516LC5 Hỡnh 3.15: S ca b dao ng VCO [82] S ca b VCO trỡnh by trờn hỡnh 3.15 16 3.2.3 Kt qu o thc t 3.2.3.1 o, ỏnh giỏ ph dao ng: Tn s dao ng ca b VCO cú th iu hng bng in t 16,0 GHz n 16,4 GHz vi in ỏp ca it varactor thay i t 1,0 V n 2,0 V 3.2.3.2 o, ỏnh giỏ pha: Kt qu o pha ca mỏy thu i a trinh sỏt mt t dựng b VCO cú v khụng cú mch PLL nh hỡnh 3.19 Bng 3.5 thng kờ pha ca mỏy thu dựng b VCO cú v khụng cú mch PLL ti tn s 16,27 GHz (trung tn 30 MHz) a Khi khụng cú mch PLL b Khi cú mch PLL Hỡnh 3.19: Kt qu o pha mỏy thu dựng b VCO khụng cú (a) v cú mch PLL (b) Bng 3.5: Tp pha mỏy thu ti tn s 16,27 GHz lch tn s 100 Hz kHz Khi khụng cú mch PLL (dBc/Hz) -45 -47 Khi cú mch PLL (dBc/Hz) -110 -115 10 kHz 100 kHz MHz 10 MHz -51 -80 -105 -122 -119 -135 -138 -139 3.2.3.3 o, ỏnh giỏ n nh tn s: Vi h thng o Phũng thớ nghim, ta cú th d dng kho sỏt s bin thiờn ca tn s dao ng theo thi gian Thụng qua card giao din vo/ Agilent 82357A, tn s dao ng ca b VCO c a vo mỏy tớnh vi tn sut ly mu 10 phỳt/ mu (giỏ tr ny cú th thay i theo yờu cu) Cỏc s liu ny cho ta lp c bng kho sỏt tn s ca b VCO theo thi gian (bng 3.6) Cn c vo kt qu bng 3.6 ta biu din th n nh tn s ca b VCO cú s dng PLL v khụng s dng PLL nh hỡnh 3.21 17 Bng 3.6: Kho sỏt tn s ca b VCO theo thi gian t (phỳt) 10 20 30 40 50 fVCO (GHz) 16,242150 16,242112 16,242104 16,242180 16,242251 16,242235 60 fVCO+PLL(GHz) 16,242150 16,242152 16,242145 16,242142 16,242148 16,242175 t (phỳt) 70 80 90 100 110 fVCO (GHz) 16,242180 16,242120 16,242053 16,242164 16,242158 16,242232 120 fVCO+PLL(GHz) 16,242152 16,242153 16,242150 16,242145 16,242148 16,242167 t (phỳt) 130 140 150 160 170 fVCO (GHz) 16,242191 16,242142 16,242207 16,242250 16,242241 16,242124 fVCO+PLL(GHz) 16,242151 16,242150 16,242147 16,242152 16,242153 16,242149 180 Cn c vo kt qu o c tuyn tn s v cụng sut ca b dao ng VCO theo s bin i in ỏp ca it Varactor, ta cú nhn xột sau: + Tn s dao ng ca b VCO cú th iu hng bng in t 16,0 GHz n 16,4 GHz khong Hỡnh 3.21: n nh tn s ca b VCO cú s dng PLL (mu tớm) v bin thiờn in ỏp ca it varactor khụng s dng PLL (mu xanh) t 1,0 V n 2,0 V, khong tn s ny tng ng vi di tn lm vic ca i a trinh sỏt mt t; + Giỏ tr cụng sut ca VCO t c > 12,2 dBm (16,5 mW) (yờu cu cụng sut n it trn > mW); + n nh tn s ca b dao ng VCO khụng cú mch PLL l 1,22.105 v cú mch PLL l 0,677.10-6 n nh tn s ca b dao ng VCO tng lờn 18 ln cú mch PLL; + Tp pha ca b VCO s dng mch PLL gim ỏng k, ti tn s cỏch tn s súng mang khong 100 Hz pha gim ti 59 dBc/ Hz, iu ny hon ton phự hp vi cỏc c s lý thuyt v cỏc phng phỏp nõng cao n nh cỏc b VCO m lun ỏn ó a ra; + Tp pha mỏy thu i a trinh sỏt mt t dựng b VCO cú mch PLL gim i rt nhiu So sỏnh trng hp ta nhn thy, ti tn s cỏch tn s tớn hiu khong 100 Hz pha mỏy thu gim ti 65 dBc/ Hz 3.3 B dao ng s dng nhiu vũng khúa pha 16242300 16242250 16242200 16242150 16242100 16242050 16242000 [kHz] f(VCO) 10 11 f(VCO+PLL) 12 13 14 15 16 17 [x10 phỳt] 18 18 3.3.1 Chc nng ca b dao ng LO1 v LO2: B dao ng LO1 to cỏc dao ng cú n nh tn s cao v cú biờn chun V di tn (57,75 92,75) MHz, qua b chia cụng sut, dao ng ny c a n b trn tng th nht ca cỏc mỏy thu v b kớch thớch B dao ng LO2 to dao ng cú tn s c nh 22,6 MHz cú n nh cao v cú biờn chun V, qua b chia cụng sut, dao ng ny c a n b trn tng th hai ca cỏc mỏy thu v b kớch thớch 3.3.2 Nguyờn lý lm vic ca b dao ng LO1 v LO2 Hỡnh 3.22 v s ca b t hp tn s dao ng ti ch Nú bao gm vũng khúa pha: vũng khúa pha ca b to tớn hiu chun thch anh, vũng khúa pha ca b dao ng ngoi sai LO1 v vũng khúa pha ca Hỡnh 3.22: S b t hp tn s b dao ng ngoi sai LO2 dao ng ti ch B to tớn hiu chun thch anh thp c ng b vi nú v vũng lp ny c gi l vũng lp tham chiu Khi nhn c lnh tn s t b vi x lý, trc tiờn vũng lp ngoi c khúa pha Nú cung cp tớn hiu trn xung cho vũng lp chớnh Sau ú vũng lp tin iu hng iu chnh thụ n tn s LO1-1 ca vũng lp chớnh Trong vũng lp chớnh cú mt b trn tn s, tớn hiu RF i t vũng lp ngoi, tớn hiu ni i t vũng lp tin iu hng Cỏc vũng lp chớnh v tin iu hng cú cu hỡnh ch- t, sau chu trỡnh tin iu hng (iu hng thụ) vũng lp tin iu hng chuyn sang trng thỏi th (ngh) v b tỏch súng pha ca vũng lp chớnh c khúa vi tớn hiu trung tn B chuyn mch s thay i hng s thi gian ca b lc vũng lp v khúa kt thỳc chu trỡnh S chi tit ca b dao ng ngoi sai LO1 v LO2 c trỡnh by hỡnh 3.23 3.3.3 Mỏy thu i a bng tn VHF: Mỏy thu c thit k ch to gm cỏc chớnh: kờnh thu c lp c thit k ch to ging nhau; dao ng ngoi sai LO1 v LO2; kớch thớch; to, iu khin v to xung phỏt x Hỡnh 3.26 l s mt kờnh thu i a bng tn VHF 19 Hỡnh 3.23: S chi tit ca b dao ng ngoi sai LO1 v LO2 20 Hỡnh 3.26: S mt kờnh thu i a bng tn VHF 3.3.4 Kt qu o thc t Mỏy thu kờnh c ch to cho i a bng tn VHF ó c o th nghim Phũng thớ nghim Ra a Tham s k thut o c ca mỏy thu nh bng 3.9 Hỡnh 3.27a, b trỡnh by kt qu o pha ca mỏy thu tn s 35 MHz v 70 MHz Bng 3.10 thng kờ pha mỏy thu ti tn s 35 MHz v 70 MHz Bng 3.9: Tham s k thut o c ca mỏy thu i a bng tn VHF Tờn tham s k thut S mỏy thu Di tn lm vic H s ca mỏy thu Di thụng mi mỏy thu Di ng ca mỏy thu H s vuụng gúc ca b lc trung tn Trn tn cp o c (35 70) MHz 4,8 dB 50 kHz 76 dB 1:3 @ -6dB: suy gim -60 dB IF1: 22,75 MHz; IF2: 150 kHz H s khuch i ton tuyn iu khin h s khuch i (bng phng phỏp s) 85 dB 0-6-12-18 dB tuyn RF 0-3-6-9 dB tuyn IF 90 dB 86 dB +30,5 dBm 10 kHz ms -122 dBc/Hz@ kHz, -127 dBc/Hz@ 10 kHz, -135 dBc/Hz@ 100 kHz, -151 dBc/Hz@ MHz 10 phõn cỏch gia cỏc mỏy thu 11 Nộn tn s nh 12 u IP3 13 Khong iu chnh ri rc theo tn s 14 Thi gian iu chnh n tn s lm vic cho trc 15 Tp pha ca mỏy thu 21 a Ti tn s RF = 35 MHz b Ti tn s RF = 70 MHz Hỡnh 3.27: Kt qu o pha mỏy thu i a bng tn VHF Bng 3.10: Tp pha mỏy thu i a bng tn VHF lch tn s Tp pha ti tn s RF = 35 MHz (dBc/Hz) Tp pha ti tn s RF = 70 MHz (dBc/Hz) 100 Hz kHz 10 kHz 100 kHz -118 -125 -125 -135 -115 -120 -120 -135 MHz -152 -152 Kt qu o pha mỏy thu cho ta thy: Tp pha mỏy thu ti tn s u v cui l ging nhau; Tp pha mỏy thu t c mc -152 dBc/Hz tn s cỏch tn s súng mang MHz a nh chp bờn b hn ch cụng sut b nh chp b VCO i a trinh sỏt mt t c nh chp b dao ng ngoi sai LO1 ca i a bng tn VHF d nh chp b dao ng ngoi sai LO2 ca i a bng tn VHF Hỡnh 3.28: nh chp cỏc mụun siờu cao tn 22 Kt lun chng 3: Trỡnh by cỏc kt qu nghiờn cu thc nghim sau: B hn ch cụng sut it PIN: B hn ch cụng sut v b LNA ny c thit k ch to thay th ốn súng chy UV-99 mỏy thu i a nhm nõng cao nhy mỏy thu Mc hn ch ca b hn ch cụng sut it PIN ó c xỏc nh bng phng phỏp: tớnh toỏn lý thuyt, mụ phng bng phn mm ADS v o c thc t trờn i a Kt qu ca c phng phỏp l tng i ging Vi phng ỏn tớnh toỏn thit k, b hn ch cụng sut ny cú cỏc u im ni bt: thi gian khụi phc nhy mỏy thu gim ch cũn < 10 ns; mc hn ch t > 90 dB v hon ton thớch nghi vi mc cụng sut lt u vo mỏy thu; B dao ng VCO kt hp k thut PLL lm vic di tn 16 GHz nhm nõng cao n nh tn s v cht lng thu tớn hiu i a: n nh tn s ca b dao ng VCO tng lờn 18 ln cú mch PLL; pha mỏy thu gim ti 65 dBc/ Hz ti tn s cỏch tn s tớn hiu khong 100 Hz; B dao ng VCO kt hp k thut nhiu vũng khúa pha lm vic di tn 57,75 MHz- 92,75 MHz s dng lm dao ng ti ch cho mỏy thu a kờnh i a bng tn VHF cú tớch hp cao nhm nõng cao n nh v gim mc pha mỏy thu Cỏc kt qu o c v s liu thc nghim cho thy kh nng ng dng ca lun ỏn vo thc t l rt tt, ta cú th lm ch c thit k ch to cỏc b hn ch cụng sut it PIN, cỏc b dao ng VCO kt hp vi mch PLL s dng tuyn thu nhm nõng cao cht lng thu tớn hiu i a iu ny khng nh s ỳng n ca cỏc ni dung nghiờn cu m NCS ó thc hin KT LUN A Nhng kt qu chớnh ca lun ỏn Lun ỏn ó nghiờn cu lý thuyt v thc nghim mt s gii phỏp k thut nõng cao cht lng thu tớn hiu ca i a thụng qua vic nghiờn cu nõng cao cht lng cỏc mụun tuyn thu C th l: Qua kho sỏt, phõn tớch v cỏc b hn ch cụng sut SCT dựng bỏn dn, ó nghiờn cu xut gii phỏp k thut thit k b hn ch cụng sut bo v mỏy thu a cnh gii dn ng súng centimột B hn ch cụng sut dựng it PIN gm bn phn, c thit k lm vic theo dng na tớch cc na th ng B hn ch cụng sut cú suy hao tng cng > 90 dB vi mc tớn 23 hiu SCT ln i n, thi gian khụi phc nhy mỏy thu < 10 ns v hon ton thớch nghi vi mc cụng sut lt u vo mỏy thu; Qua nghiờn cu kho sỏt v cỏc mụ hỡnh cho b dao ng dựng transistor, ó a nguyờn nhõn chớnh gõy ca b dao ng, ú l: bin i lờn 1/f hoc nhp nhỏy FM; nhit FM; pha nhp nhỏy v nn nhit ó a im cn lu ý thit k nhm ti thiu húa mc pha ca cỏc b dao ng VCO dựng transistor; Qua nghiờn cu c ch phỏt sinh tp, phõn tớch v chuyn i v iu ch b dao ng, ta thy: a) Phõn tớch chuyn i mt cỏch chớnh xỏc mụ t ca b dao ng tn s xa súng mang, nhng nn ca b dao ng khụng cho kt qu phự hp vi cỏc quan sỏt vt lý cỏc lch tn s gn súng mang; b) Ngc li, phõn tớch iu ch mt cỏch chớnh xỏc mụ t ca b dao ng tn s gn súng mang v khụng cho kt qu phự hp vi cỏc quan sỏt vt lý cỏc lch tn s xa súng mang Qua nghiờn cu kho sỏt ca b VCO kt hp vi mch PLL vi ngun tp, ta thy pha ca b VCO kt hp vi vũng khúa pha gim i rt nhiu (tp pha gim c dB) so vi vũng khúa pha (hỡnh 2.23); ó nghiờn cu ỏp dng cỏc gii phỏp k thut mt hoc nhiu vũng khúa pha thit k, ch to cỏc b dao ng bỏn dn SCT VCO thay th cỏc b dao ng ốn Klistron cỏc i a Bng cỏch s dng hay nhiu vũng PLL cho phộp khc phc c nhng hn ch ca mt vũng PLL v cú tớnh nng nh: di tn rng, bc tn nh, thi gian thit lp tn s (khúa pha) nhanh Trong k thut nhiu vũng khúa pha ó s dng cỏc b dao ng chun lm vic tn s 741,0 MHz 927,5 MHz cú n nh cao, sau ú chia xung tn s thp (57,75 MHz 92,75 MHz) nõng cao n nh tn s v s dng k thut suy gim, sau ú khuch i tớn hiu nhiu ln u cỏc vũng lp gim pha; ó tin hnh nghiờn cu thc nghim ỏnh giỏ hiu qu ca vic a cỏc (b hn ch cụng sut it PIN, b dao ng ti ch) vo mỏy thu ca i a lm vic cỏc di súng: v centimột o c cỏc tham s, ch tiờu k thut Phũng thớ nghim, so sỏnh vi cỏc kt qu mụ phng thit k v thc t lp trờn cỏc i a 24 B úng gúp mi ca lun ỏn xut gii phỏp k thut mi thit k ch to b hn ch cụng sut it PIN hn ch cỏc tớn hiu cng mnh vo mỏy thu B hn ch c bit hiu qu chng li cụng sut lt sau chuyn mch thu - phỏt B hn ch cụng sut ny c thit k vi im mi v mch, ú l: ã ó da vo c tớnh ca it PIN hn ch th ng (tr khỏng ca it s gim xung (1 2) cú cụng sut SCT ln i ti) v kt hp vi b lc ci rng lc thit k mch hn ch it PIN th ng Mch hn ch th ng ny cú c tớnh l cú cụng sut ln i ti, tớnh cht b lc s thay i t b lc ci rng lc (interdigital) thnh b lc rng lc (combline), c tuyn ca b lc s b ỏnh lch lờn di tn ln gp ụi tn s súng mang v nh vy thi gian cú xung phỏt (cú xung lt ln), mỏy thu s gn nh b úng hon ton; ã S dng gii phỏp gi tớch cc: Dựng b phõn ng nh hng trớch mt phn cụng sut lt ln a v qua it tỏch súng iu khin m it PIN hn ch tớch cc Vi gii phỏp k thut ny khụng cn s dng xung kớch phỏt to xung iu khin it PIN Nh vy, thi gian khụi phc nhy mỏy thu s dng b hn ch cụng sut ny nhanh hn nhiu so vi phng ỏn dựng xung kớch phỏt ca i a Kt hp cỏc gii phỏp k thut trờn ó to c b hn ch cụng sut cú u im ni bt sau: thi gian khụi phc nhy mỏy thu < 10 ns, mc hn ch tng cng > 90 dB v hon ton thớch nghi vi mc cụng sut lt u vo mỏy thu Qua nghiờn cu kho sỏt v mụ hỡnh cho cỏc b dao ng dựng transistor, phõn tớch nguyờn nhõn gõy pha, cỏc yu t gõy nh hng n n nh tn s ca cỏc b dao ng VCO dựng transistor, nghiờn cu kho sỏt ca b VCO kt hp vi mch PLL vi ngun tp; ó xut gii phỏp s dng b dao ng VCO dựng transistor, kt hp vi k thut mt hoc nhiu vũng khúa pha lm dao ng ngoi sai nhm gim mc pha v nõng cao n nh ca mỏy thu a C Hng nghiờn cu tip theo ca lun ỏn Cú th tip tc nghiờn cu mt s gii phỏp khỏc nõng cao cht lng thu tớn hiu i a, ú l: Nõng cao cht lng cỏc b trn tn; Nõng cao cht lng cỏc b lc s; Nõng cao cht lng cỏc b tỏch súng I/Q tng t v s DANH MC CC CễNG TRèNH KHOA HC CễNG B Nguyn Th Ngc Minh, Lờ Ngc Uyờn, Nguyn Vn Hnh, "Ci tin v bỏn dn hoỏ tuyn thu cao tn i a P-37", Tp Nghiờn cu KHKT & CNQS s 03/2008, tr 165-171 Nguyn Vn Hnh, Nguyn Th Ngc Minh, Chu Xuõn Quang, Lờ Ngc Uyờn, "Mt phng phỏp thit k b hn ch cụng sut bo v mỏy thu i a P-37", K yu Hi tho khoa hc Quc gia ln th t v Nghiờn cu, phỏt trin v ng dng cụng ngh thụng tin v truyn thụng ICT.rda08 s 08/2008, Nh xut bn Khoa hc v K thut, tr 32-39 Nguyn Vn Hnh, Nguyn Th Ngc Minh, Lờ Ngc Uyờn, Trn Mnh Qỳy, "V mt phng phỏp thit k ch to b dao ng VCO s dng mỏy thu i a trinh sỏt mt t 1P133", Tp Nghiờn cu KH & CNQS s 04/2010, tr 10-14 Nguyn Th Ngc Minh, Nguyn Vn Hnh, Trn Mnh Qỳy, Trn Th Trõm, "Development of VHF- band multi channel receiver for Resonance radar", Tp Nghiờn cu KH & CNQS - s k nim 50 nm ngy thnh lp Vin KH- CNQS 10/2010, tr 146-152 Nguyn Th Ngc Minh, Nguyn Vn Hnh, Trn Mnh Qỳy, "One solution to improve quality of receiving signals of multi channel receiver for VHF radar", K yu hi ngh Thụng tin v nh v trờn bin COMNAVI 2011 s 8/2011, Nh xut bn Khoa hc v K thut, tr 109-114 Nguyn Th Ngc Minh, Nguyn Vn Hnh, Trn Mnh Qỳy, Trn Th Trõm, "Mt s gii phỏp k thut ỏp dng thit k ch to mỏy thu a kờnh ca i a Cng hng-VN", Tp Nghiờn cu KH & CNQS- Tuyn cỏc Bỏo cỏo Khoa hc Hi ngh KH Ra a nm 2011 s 08/2011, tr 153-161 Nguyn Vn Hnh, Trn Th Trõm, "Nghiờn cu, kho sỏt pha v n nh ca b dao ng VCO bng tn Ku", K yu Hi tho in t - Truyn thụng - An ton thụng tin ATC/REV 2012 s 10/2012, Nh xut bn Khoa hc v K thut, tr 95-98 [...]... bng tn VHF ó c o th nghim trong Phũng thớ nghim Ra a Tham s k thut o c ca mỏy thu nh bng 3.9 Hỡnh 3.27a, b trỡnh by kt qu o tp pha ca mỏy thu tn s 35 MHz v 70 MHz Bng 3.10 thng kờ tp pha mỏy thu ti tn s 35 MHz v 70 MHz Bng 3.9: Tham s k thut o c ca mỏy thu i ra a bng tn VHF Tờn tham s k thut 1 S mỏy thu 2 Di tn lm vic 3 H s tp ca mỏy thu 4 Di thụng mi mỏy thu 5 Di ng ca mỏy thu 6 H s vuụng gúc ca b... 92,75 MHz s dng lm dao ng ti ch cho mỏy thu a kờnh i ra a bng tn VHF cú tớch hp cao nhm nõng cao n nh v gim mc tp pha mỏy thu Cỏc kt qu o c v s liu thc nghim cho thy kh nng ng dng ca lun ỏn vo thc t l rt tt, ta cú th lm ch c khi thit k ch to cỏc b hn ch cụng sut it PIN, cỏc b dao ng VCO kt hp vi mch PLL s dng trong tuyn thu nhm nõng cao cht lng thu tớn hiu trong i ra a iu ny khng nh s ỳng n ca cỏc... kt qu chớnh ca lun ỏn Lun ỏn ó nghiờn cu lý thuyt v thc nghim mt s gii phỏp k thut nõng cao cht lng thu tớn hiu ca i ra a thụng qua vic nghiờn cu nõng cao cht lng cỏc mụun trong tuyn thu C th l: 1 Qua kho sỏt, phõn tớch v cỏc b hn ch cụng sut SCT dựng bỏn dn, ó nghiờn cu xut gii phỏp k thut thit k b hn ch cụng sut bo v mỏy thu ra a cnh gii dn ng súng centimột B hn ch cụng sut dựng it PIN gm bn phn,... phỏp s dng b dao ng VCO dựng transistor, kt hp vi k thut mt hoc nhiu vũng khúa pha lm dao ng ngoi sai nhm gim mc tp pha v nõng cao n nh ca mỏy thu ra a C Hng nghiờn cu tip theo ca lun ỏn Cú th tip tc nghiờn cu mt s gii phỏp khỏc nõng cao cht lng thu tớn hiu trong i ra a, ú l: 1 Nõng cao cht lng cỏc b trn tn; 2 Nõng cao cht lng cỏc b lc s; 3 Nõng cao cht lng cỏc b tỏch súng I/Q tng t v s DANH MC CC... gian khụi phc nhy mỏy thu gim ch cũn < 10 ns; mc hn ch t > 90 dB v hon ton thớch nghi vi mc cụng sut lt u vo mỏy thu; 2 B dao ng VCO kt hp k thut PLL lm vic di tn 16 GHz nhm nõng cao n nh tn s v cht lng thu tớn hiu trong i ra a: n nh tn s ca b dao ng VCO tng lờn 18 ln khi cú mch PLL; tp pha mỏy thu gim ti 65 dBc/ Hz ti tn s cỏch tn s tớn hiu khong 100 Hz; 3 B dao ng VCO kt hp k thut nhiu vũng khúa... sau ú chia xung tn s thp (57,75 MHz á 92,75 MHz) nõng cao n nh tn s v s dng k thut suy gim, sau ú khuch i tớn hiu nhiu ln u ra cỏc vũng lp gim tp pha; 6 ó tin hnh nghiờn cu thc nghim ỏnh giỏ hiu qu ca vic a cỏc khi (b hn ch cụng sut it PIN, b dao ng ti ch) vo mỏy thu ca 3 i ra a lm vic cỏc di súng: một v centimột o c cỏc tham s, ch tiờu k thut trong Phũng thớ nghim, so sỏnh vi cỏc kt qu mụ phng khi... LO2 ca i ra a bng tn VHF Hỡnh 3.28: nh chp cỏc mụun siờu cao tn 22 Kt lun chng 3: Trỡnh by cỏc kt qu nghiờn cu thc nghim sau: 1 B hn ch cụng sut it PIN: B hn ch cụng sut v b LNA ny c thit k ch to thay th ốn súng chy UV-99 trong mỏy thu i ra a nhm nõng cao nhy mỏy thu Mc hn ch ca b hn ch cụng sut it PIN ó c xỏc nh bng 3 phng phỏp: tớnh toỏn lý thuyt, mụ phng bng phn mm ADS v o c thc t trờn i ra a Kt... hỡnh 3.23 3.3.3 Mỏy thu i ra a bng tn VHF: Mỏy thu c thit k ch to gm cỏc khi chớnh: 4 kờnh thu c lp c thit k ch to ging nhau; khi dao ng ngoi sai LO1 v LO2; khi kớch thớch; khi to, iu khin v to xung phỏt x Hỡnh 3.26 l s khi mt kờnh thu i ra a bng tn VHF 19 Hỡnh 3.23: S chi tit ca b dao ng ngoi sai LO1 v LO2 20 Hỡnh 3.26: S khi mt kờnh thu i ra a bng tn VHF 3.3.4 Kt qu o thc t Mỏy thu 4 kờnh c ch to... pha) Kt lun chng 2: 1 Qua kho sỏt, phõn tớch v cỏc b hn ch cụng sut SCT dựng bỏn dn, ó nghiờn cu xut gii phỏp k thut thit k b hn ch cụng sut bo v mỏy thu ra a cnh gii dn ng súng centimột B hn ch c thit k gm bn phn v lm vic theo dng na tớch cc na th ng; 2 Cú hai gii phỏp k thut mi c ỏp dng trong b hn ch it PIN ny l: a) S dng gii phỏp tớch hp mch hn ch th ng da trờn mch lc di thụng dng ci rng lc kt hp... kin tớch cc cú h s tp nh nht trong ch lm vic ngun dũng cao Bng cỏch ny, tp nhp nhỏy ti tn s gúc gim i Mt khỏc, cụng sut u ra ca linh kin khong t 10 dBm n 15 dBm nờn t s tớn/tp ln Nu s dng nhiu linh kin khụng tng thớch nhau thỡ tp pha b nh hng; c) S thay i v pha cú th ti thiu húa bng cỏch s dng cỏc linh kin cú tr khỏng cao, trong ú t s tớn /tp (hoc in ỏp tớn hiu/ in ỏp tp) cao; d) La chn linh kin tớch ... bn ca mỏy thu a trờn hỡnh 1.1 Trờn c s cu hỡnh c bn ca mỏy thu a, cú th hỡnh thnh cỏc cu trỳc mỏy thu khỏc nhau: mỏy thu siờu ngoi sai, mỏy thu i tn trc tip, mỏy thu trung tn thp v mỏy thu a kờnh... b khuch i thp hoc thu hp di thụng mỏy thu xỏc nh bi rng tớn hiu ph ó thu CHNG 2: MT S GII PHP NNG CAO CHT LNG THU TN HIU TRONG I RA A 2.1 Hn ch cỏc tớn hiu cng mnh vo mỏy thu 2.1.1 Chc nng,... mỏy thu tn s 35 MHz v 70 MHz Bng 3.10 thng kờ pha mỏy thu ti tn s 35 MHz v 70 MHz Bng 3.9: Tham s k thut o c ca mỏy thu i a bng tn VHF Tờn tham s k thut S mỏy thu Di tn lm vic H s ca mỏy thu