Приемник для РЛС

[IvanGon]

Не спеша готовлюсь построить прибор на подобии РЛС. Задача минимум - радиодальномер.
В качестве источника ВЧ на излучение планируется использовать магнетрон от микроволновки, разумеется, с повышенным питанием (порядка 15 КВ) через импульсный модулятор с неполным разрядом накопителя. Изучение магнетрона с этой точки зрения (включая эксперименты и замеры) показало, что, по всей видимости, ему должно хватить 0,5 нс на запуск, что годится для РЛС. Проблема в том, что частота у него очень не стабильна. Она скачет вокруг заявленных 2450 МГц на 60 МГц в обе стороны и может меняться из одной крайности в другую сотни раз в секунду. Побороть это не представляется возможным.
Из вышесказанного следует, что для приема отраженной волны нужен приемник, имеющий высокую чувствительность, ширину полосы около 100 МГц, центральную частоту 2450 МГц и работающий как детекторный. По сути на его выходе должно быть напряжение пропорциональное уровню ВЧ в обозначенной полосе. Инертность (скорость изменение напряжения на выходе) приемника должна быть минимальной.
Я не чувствую в себе сил создать такой приемник.
Пожалуйста, подскажите, может, похожий приемник есть в составе каких-то не дорогих заводских приборов, или его можно купить где-то как модуль. А может, мне стоит попробовать его собрать самостоятельно. Буду рад любым советам на эту тему.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[IvanGon]

Рассматриваю возможность применения для постройки такого приемника модули с Алли. Предполагается последовательно подключить LNA (до 3 ГГц, не меньше 13 ДБ), фильтр (f = 2.4 ГГц, df = 100 МГц) и еще один LNA. На выходе второго усилителя применить детектор, как вариант, на диоде или транзисторе. Вопрос, какой диод или транзистор можно применить? Какую схему включения использовать, чтобы добиться входного сопротивления 50 Ом?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[avv_rem]

Неясно, на какую дистанцию дальномер нужен.

В любом случае, у радиодальномеров несколько иной принцип работы.
1. В антенну подается сигнал с непрерывно изменяющейся частотой. Частота сначала линейно возрастает от минимального значения до максимального значения, затем скачком падает до минимального значения. Т.е. частоту модулирует пилообразный сигнал.
2. Отраженный от объекта сигнал складывается в той же самой антенне с излучаемым сигналом.
3. Т.к. частота излучения все время меняется, то образуется частота биений. Она низкая, порядка 0…10кГц и легко фильтруется.
4. Т.к. мощность излучаемого сигнала в миллионы раз больше принятого сигнала, а последний еще и забит помехами, то принятый сигнал отправляется на спектральный анализ.
5. В спектральном анализе идет непрерывное сложение принятых сигналов. Полезный сигнал, измеренный N раз, увеличивается в те же N раз. Сигнал помехи хаотичный, поэтому при сложении N раз он увеличивается в корень из N раз. Таким способом многократно улучшается соотношение сигнал/шум.
6. За счет спектрального анализа сигнал биений очищается от помех. Частота сигнала биений измеряется. Частота пропорциональна расстоянию. Причем, нулевая частота соответствует нулевому расстоянию.
7. По форме спектра отраженного сигнала можно сделать приблизительный вывод о форме, размере и типе удаленного объекта.

Короче говоря, НУ, НИ ХРЕНА ТЫ НИЧЕГО САМ НЕ СДЕЛАЕШЬ. Вряд ли даже поймешь, о чем тут я пишу.

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[spasatell]

поищи в гугле - радиолюбительские приемники СВЧ диапазона.у радиолюбителей есть приемники на 1 ГГц, на 5 ГГц и на 10 ГГц.

перечитай пост выше. найди в нете учебники по радиолокации. попробуй почитать. после почитай пост выше. подними медленно правую руку вверх и резко опусти со словами - а пошло оно все....после этого спокойно выпей пива и смирись с реальностью.

[oleg_s]

А соседи не возражают?

Вспоминаются дальномеры, которые у нас в армии были, 1,2МВт. Видели на 700 км.

[Piotr__1]

Соседи вероятно будут уже не против.

[IvanGon]

@avv_rem, не хотел нагружать публикацию лишними подробностями. 
Сперва отвечу по поводу дистанции. Рассчитывается дальность до 30 км. Планируется, что прибор будет способен обнаруживать отражённое излучение от крупных зданий, зернохранилищ, труб заводов.

Описанная Вами схема работы прибора имеет некоторые преимущества перед тем, что планирую делать я. Но очевидно, что сконструировать это почти не возможно, слишком сложная схема. Нужен очень мощный широкополосный усилитель, смеситель, устройство анализа спектра. К тому же, излучать и принимать одновременно - отдельная проблема. Для указанных целей это лишнее.
Тут вполне хватит замера времени между излучением и приемом отраженного сигнала.
Как мне поможет видео про преобразование Фурье? 

[Lexter]

6 часов назад, IvanGon сказал:

планируется использовать магнетрон от микроволновки, разумеется, с повышенным питанием (порядка 15 КВ)

Дальше могли бы и не писать. Этого достаточно.

 

6 часов назад, IvanGon сказал:

или его можно купить где-то

А вот это вопрос правильный. Если такое устройство вам действительно нужно, купите готовое. Например, есть комплекты для маломерных судов.

Как раз могут показывать очертания габаритных неподвижных объектов.

Изменено 14 ноября, 2020 пользователем Lexter

[avv_rem]

2 часа назад, IvanGon сказал:

Планируется, что прибор будет способен обнаруживать отражённое излучение от крупных зданий, зернохранилищ, труб заводов.

Ну да. Как же. Как ты думаешь, почему истребители летают на «предельно малых высотах с огибанием рельефа местности»? Да потому, что их на радарах ну ни хрена не видно на фоне помех. Даже над морем хреново видно. Казалось бы, одиночная цель… А ты трубу и здание увидеть собрался. С расстояния

2 часа назад, IvanGon сказал:

до 30 км

Фурье, судя по вопросам, тебе не помощник.

Про пиво уже написали. Повторять не буду.

[avv_rem]

И это на море.
Желтая точка - отраженный сигнал.
Желтое облако - берег.

На суше это будет сплошное желтое облако помех.
Сплошной желтый берег и на нем желтые трубы, желтые здания, желтые склады...
И вообще ничего не увидишь кроме помех.
 

[IvanGon]

@avv_rem, @Lexter, не понимаю вашего скепсиса. Чем Вам не угодил магнетрон от микроволновки?

Имел дело с радиолокатором от РСП. Если наклонить антенну ближе к горизонту и загубить приемник, то здания видно отлично, правда, на больших расстояниях. Оно и не мудрено, прибор-то рассчитан на обнаружение самолетов.
Неужели Вы не понимаете, смысл в том, чтобы сконструировать самостоятельно, а не купить готовое. Не нужно мне предлагать купить радиолокатор.

Когда я только начинал заниматься электроникой, мне казалось, что изготовить радиопередатчик и что-то самостоятельно передавать в эфир - невозможное чудо. Прошло не много времени, когда я это реализовал. Сейчас такие вещи кажутся чем-то максимально примитивным, что можно сделать на коленке из лишних деталей. Некоторые люди сами изготавливают радиолампы. Кто-то на советских реле делает рабочий компьютер. Энтузиасты запускают небольшие самодельные зонды в стратосферу.

Не вижу каких-либо существенных препятствий в построении РЛС на вышеупомянутом магнетроне. Мощности у него достаточно. Зачем рубить на корню такие идеи?

[100482]

16 часов назад, IvanGon сказал:

Некоторые люди сами изготавливают радиолампы. Кто-то на советских реле делает рабочий компьютер. Энтузиасты запускают небольшие самодельные зонды в стратосферу.

Ну да, делают.

Только вреда окружающим (себе ладно, твоё здоровье, делай что хочешь)  не приносят эти рукоделия.

[dasZebra]

17 часов назад, IvanGon сказал:

Не вижу каких-либо существенных препятствий в построении РЛС на вышеупомянутом магнетроне. Мощности у него достаточно. Зачем рубить на корню такие идеи?

Как вы думаете, почему у магнетрона частота - 2450 МГц?  Ответьте на этот вопрос и сразу поймете, почему не стоит на нем ничего строить.

 

[IvanGon]

@dasZebra, Я знаю, что это за диапазон. Излучение магнетрона не мешает работе вай-фай и блютуз. У этих типов соединения очень широкие спектры, а в один момент времени магнетрон излучает сигнал с полосой не шире 200 Гц. Эксперименты поставленные мной это подтверждают.

6 часов назад, 100482 сказал:

Только вреда окружающим (себе ладно, твоё здоровье, делай что хочешь)  не приносят эти рукоделия.

Какой вред? Если не совать части тела в рупорную антенну, ничего не случится. Любители же строят киловатные радиостанции и ничего страшного. Скажите, что там частоты другие? Да другие. Все, что лежит ниже оптики, кроме теплового эффекта на живые организмы не оказывает.

Извините пожалуйста, я пришел сюда не защищать свои идеи, а получить помощь в подборе узлов для своего устройства. Буду благодарен, если хоть кто-то напишет что-то толковое по теме, про приемник, а не магнетрон.

Изменено 15 ноября, 2020 пользователем IvanGon

[dasZebra]

1 час назад, IvanGon сказал:

Я знаю, что это за диапазон. Излучение магнетрона не мешает работе вай-фай и блютуз

К вайфай и блютус это не имеет никакого отношения.

Эта частота оптимальна для поглощения энергии водой. Так как атмосфера у нас содержит много воды, то согнал просто очень быстро затухнет. Вот и все. Вы промто будете греть  магннтроном атмосферную влагу. Это даже нн опасно.

 

[IvanGon]

Только что, dasZebra сказал:

Эта частота оптимальна для поглощения энергии водой.

 

Спасибо, это весьма интересное замечание. Надо обдумать этот факт. 

[spasatell]

для более тщательного обдумывания необходимо запастись живительной влагой и вяленой рыбкой.

[Lexter]

2 часа назад, IvanGon сказал:

я пришел сюда ... получить помощь в подборе узлов для своего устройства. Буду благодарен, если хоть кто-то напишет что-то толковое по теме, про приемник

Ну что ж... Давайте про приёмник.

Вот например ваш вывод

14.11.2020 в 13:36, IvanGon сказал:

Из вышесказанного следует, что для приема отраженной волны нужен приемник, имеющий высокую чувствительность, ширину полосы около 100 МГц, центральную частоту 2450 МГц и работающий как детекторный.

абсолютно не верен. Локатор с приёмником, имеющим такие параметры, что вы вывели, работать не будет. Тем более на 30 км, даже как простой дальномер. А написали вы так от того, что вы не знаете основную формулу радиолокации (а скорее всего о ней и не слышали), и поэтому не представляете, какие параметры требуются. Кроме того, у вас очень смутное представление, как вообще работает радиолокатор и каких типов они бывают, какие у каждого типа способы обработки сигнала, какие возможности и какие требования к "железу".

Далее, видимо не спроста, вы даже не заикнулись про антенну. Если бы вы что-то знали про локаторы, вы бы задали этот вопрос первым.

Отсюда вывод: делать за вас придётся весь локатор.

Так как всё это было очевидно ясно из первого вашего поста, вам и был предложен оптимальный и самый дешёвый в вашем случае вариант:

14.11.2020 в 19:17, Lexter сказал:

купите готовое.

 

Изменено 15 ноября, 2020 пользователем Lexter

[igorstepok]

14.11.2020 в 14:05, avv_rem сказал:

В любом случае, у радиодальномеров несколько иной принцип работы.

Это было почти 33 года назад. По-памяти, в гугл не смотрел - вы описываете принцип работы дальномера непрерывного излучения, а есть еще моноимпульсные методы измерения дальности. Дальность определяется временем задержки между зондирующим и отраженным импульсами (ну там еще на два поделить ...)

По-теме. Можно глянуть схемы С-125, С-75 вроде бы встречал в открытом доступе, но не уверен.

Изменено 19 ноября, 2020 пользователем igorstepok