фазовый дальномер Опции

[Zlodeinik]

Добрый день.
параметры системы следующие :
длительность импульса 400 нс (необходимо иметь возможность амплитудной модуляции, полоса сигнала я думаю не будет больше 20МГц ).
период повторения импульсов 1 мкс.
Дальность действия 30-60 м в зависимости от поверхности.
длина волны- видел график затухания в атмосфере, исходя из него выбрал 1.06 мкм.

собственно основной проблемой для меня является подбор излучателя и приемника. не могу оценить энергию на входе мшу, соответственно не знаю какой мощности
должен быть излучатель. какую лучше схему приемника выбрать?
Для меня крайне важны габариты. поэтому хотелось бы обойтись полупроводниковыми решениями. помогите подобрать элементы.
Наверняка существуют рабочие схемы. поделитесь опытом.

Если кто-то готов взяться с оплатой.пишите письма gplay@mail.ru

Сообщение отредактировал Zlodeinik - Jan 30 2016, 16:30

[Alex11]

На таких дальностях пропускание в атмосфере не критично. 1.06 - это стандартная длина волны неодимого лазера, это отнюдь не полупроводник. Где-то говорилось, что на эту длину волны существуют какие-то полупроводники, но это экзотика жуткая. Кроме того, здесь уже край чувствительности кремниевых приемников. Так что первый совет - выбирайте другую длину волны.
Про мощность - считайте сами - вперед дойдет почти все, т.к. луч не расходится, обратно - рассеянный - обратно пропорционально квадрату расстояния. И исходя из диаметра приемного объектива. Оценка получится вполне приемлемая.

[Zlodeinik]

На таких дальностях пропускание в атмосфере не критично. 1.06 - это стандартная длина волны неодимого лазера, это отнюдь не полупроводник. Где-то говорилось, что на эту длину волны существуют какие-то полупроводники, но это экзотика жуткая. Кроме того, здесь уже край чувствительности кремниевых приемников. Так что первый совет - выбирайте другую длину волны.
Про мощность - считайте сами - вперед дойдет почти все, т.к. луч не расходится, обратно - рассеянный - обратно пропорционально квадрату расстояния. И исходя из диаметра приемного объектива. Оценка получится вполне приемлемая.

Спасибо,что отозвались.
Длину волны я могу изменить, для меня это абсолютно не принципиальный вопрос.
я попытался подойти к этому по человечески. общая идея расчета мне понятна.
Взял книгу под редакцией Федерова "основы импульсной лазерной локации" . 205 страница.
формула оттуда. результат меня не особо порадовал. приемник с такой чувствительностью будет золотым.
может я что-то не так сделал?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[net]

Спасибо,что отозвались.
Длину волны я могу изменить, для меня это абсолютно не принципиальный вопрос.
я попытался подойти к этому по человечески. общая идея расчета мне понятна.
Взял книгу под редакцией Федерова "основы импульсной лазерной локации" . 205 страница.
формула оттуда. результат меня не особо порадовал. приемник с такой чувствительностью будет золотым.
может я что-то не так сделал?

вы делаете расчетдля импульсного дальномера - а для фазового все совсем по другому.
это примерно как приемник прямого усиления и супергетеродин. поищите тут уже была ветка про фазовый дальномер
автор sergey_sva точно не помню имя автора там вопрос этот обсуждался. правда автор не выложил свои результаты. а так мог бы быть первым кто выложил в интернет ;-)

[Alex11]

а для фазового все совсем по другому

Да нет, почему же по-другому? Куда от геометрии денешься. Рассеяние во все стороны (в пределах половины шара) и дальше вырезаем то, что попало во входной объектив. По-простому формула затухания будет k*R^2/2/L^2. R-радиус объектива, k-коэфф. отражения, L-расстояние. Ответ порядка е-12. Я бы не брался за эту работу без уголкового отражателя на дальнем конце. Для милливатных лазеров, которые пригодны для модуляции, получается, что на приемнике сигнал на пару порядков ниже собственного шума. Его, конечно, можно попытаться оттуда вытащить за счет модуляции и синхронного гетеродина, но деталь очень развесистая будет.

[sergey sva]

правда автор не выложил свои результаты. а так мог бы быть первым кто выложил в интернет ;-)

Я еще не все испытал что бы говорить что схема 100% рабочая, совсем недолго работает. пускай месяца 2 поработает там посмотрим что как себя покажет. В разобранном состоянии видео 1 в конечном видео 2
Уголковый отражатель нужен для больших расстояний и для высокой скорости измерения. Без него тоже можно измерять( не на всех схемах) только измерение будет долго происходить, пока накопятся данные. Чем дальше тем дольше происходит измерение.

[net]

Да нет, почему же по-другому? Куда от геометрии денешься. Рассеяние во все стороны (в пределах половины шара) и дальше вырезаем то, что попало во входной объектив. По-простому формула затухания будет k*R^2/2/L^2. R-радиус объектива, k-коэфф. отражения, L-расстояние. Ответ порядка е-12. Я бы не брался за эту работу без уголкового отражателя на дальнем конце. Для милливатных лазеров, которые пригодны для модуляции, получается, что на приемнике сигнал на пару порядков ниже собственного шума. Его, конечно, можно попытаться оттуда вытащить за счет модуляции и синхронного гетеродина, но деталь очень развесистая будет.

если вы не видидите разницу между приемником прямого усиления и супергетеродина - то для вас все одинаково

[Zlodeinik]

Я еще не все испытал что бы говорить что схема 100% рабочая, совсем недолго работает. пускай месяца 2 поработает там посмотрим что как себя покажет. В разобранном состоянии видео 1 в конечном видео 2
Уголковый отражатель нужен для больших расстояний и для высокой скорости измерения. Без него тоже можно измерять( не на всех схемах) только измерение будет долго происходить, пока накопятся данные. Чем дальше тем дольше происходит измерение.

с отражателем, конечно, здорово...
мне к сожалению надо работать по разным объектам и меняющейся местности.
и плюс ко всему у меня нет возможности излучать пачку. нужно измерение по одному импульсу.

сейчас рассматриваю вариант импульсного дальномера. думаю управляющим сигналом на излучение запустить линейный накопитель (кондер заряжать- если по простому), а приемным импульсом накопитель отключить. потом оценить напряжение на конденсаторе. такой метод , по черновым расчетам, гораздо дешевле фазового. только опять же надо по одному импульсу с точностью 10-20 см измерять.