Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (Сколник М.И. Справочник по радиолокации в 4-х книгах (1976-1978)), страница 3

Метод сначала называлн методом одновременного наличия лучей в соответствии с первыми конструкциями, а впоследствии — моноимлульсным методом, акцентируя воэможность получения полной информации об угловых ошибках по одному импульсу. Недостатками первых моноимпульсных РЛС сопровождения были небольшая эффективность антенны и сложность СВЧ элементов, так как валновод- 10 г'.4. 1Ионаимаульсная система ! Фачольнпя ююскосюь Рупор Испючнок ' сослепа 1) У)колонок плоскопль ноя ддУлпнго дьгй Фромя одно(сй долны Точсчнып осюочнок сегнппо ' Осьь пнюенны Фокспьноя плоскость онородпняеп ддУ лонго Фогодый Ф)ьгню прплодяьтоп дслньг Точечный оооочннн согноло Рнс. (й СВЧ линза с точечяым нзаучателем в йюкальной точке и результирующая диаграмма направленности в дальней зоне (я)г электрическое поле в плоскости изобрамеиив точечного излучатели в дальней зоне, находящегося на осв (б) н излучателя, смещенного отиесительно оси (ь).

Гл. г. Радиолокациояяме станции ооировохгдения 1г. Трехмерное распределение алектрического полн а бекальиоб плоскости СВЧ .пптеиим о случае излучателя, паходяшегося иа ося. 1Показаио расаоломепие пахуч«" теляВ Агннупг Фис. 14. Схема СВЧ суммарпо-разпостпоа системм, используемое с четырехупорпмм моиеомпульсаым облучателем. нгнну ннлгнг/н Рнгнсстный согнал 1Л +Ф-Й'ьнг буннспныи угнал 1гл+с+ь" тнг' углгнгсгннггй аггнгсннггн" снгннл йгьР-(д+Д Б4. Моноимлульсная система ные суммарно-разиостные схемы являлись относительно новой техникой. Но когда трудности, связанные с освоением техники, были преодолены, то удалось реализовать моноимпульсные РЛС с характеристиками, не уступающими системам с коническим сканированием и переключением луча.

Ыоноимпульсной аппаратуре присуща также очень высокая точность угловых измерений, тан как система облучателей жестко смонтирована н не имеет лвижущихся деталей. Благодаря этому оказалось возможным создать РЛС сопровождения с иглообразиым лучом, удовлетворяющие требованиям по точности сопровождения по углам в 0,003', которые предъявляются к РЛС слежения за полетом космических объектов и ракет. Амплитудная моноимпульсная система. Для получения ясного представления о работе амплитудного моноимпульсного приемника следует рассмотреть эхо-сигнал в фокальной плоскости антенны [3), как показано на рис.

12. Эхосигнал фокусируется в виде «пятна», поперечное сечение которого в случае антенны с круглой апертурой имеет вид Л (Х)/Х (где Л (Х) бесселева функции первого порядка). Пятно находится в центре фокальной плосности, если цель расположена на оси антенны, н смещается относительно центра, ногда цель отходит от оси. Облучатель антенны расположен в фокальной точке, так что принимаемая энергия максимальна в том случае, когда цель находится на оси. Облучатель амплитудной моноимпульсной РЛС сконструирован таким образом, что он реагирует на любое боковое смещение гштна относительно центра фокальной плоскости.

На рис. 13 изображен моноимпульсный облучатель в виде квадрата, образованного четырьмя рупорами, расположенного 'в фокальной точке. С1н обеспечивает полную симметрию, так что, когда пятно находится точно в центре, на каждый из четырех рупоров попадает одинаковое количество энергии. Прн отклонении цели от оси антенны и, следовательно, смещении пятна относительно центра (рис. 12,в), равенство энергий, принимаемых рупорами, нарушается. РЛС регистрирует отклонение цели от осн антенны, сравнивая амплитуды эхо-сигналов, появляющихся в каждом из рупоров. Это осуществляется с помощью СВЧ мостовых соединений, формирующих разности сигналов каждой пары двойных рупоров.

Такая система является очень чувствительным устройством, на выходе которого появляется сигнал, как только нарушается симметрия при отклонении цели от оси антенны. В СВЧ схеме обычного четырехрупорного квадратного облучател» (рис.!4) для выявления ошибки по азимуту производится вычитание выходного сигнала левой пары рупоров из выходного сигнала правой пары.

Для выявления ошибки по углу места выходной сигнал верхней пары рупоров вычитается из выходного сигнала нижней пары. Сигналы, полученные в результате вычитания, называются разностнымн сигналами, равными нулю для цели, находящейся на оси антенны, и возрастающими по амплятуде по мене удаления пели от оси антенны. Фаза разностных сигналов меняется на 180 при переходе цели через ось с одной стороны на другую. Суммарный сигнал всех четырех рупоров используется в качестве опорного сигнала схеыы детектора угловой ошибки, который позволяет испольэовать изменение фазы развостного сигнала для определения направления отклонения цели от осн антенны.

Суммарный сигнал используется также в схеме сопровождения по дальности и для установления опорного уровня в схеме АРУ. На рис, 15 изображена функциональная схема типичной моноимпульснон РЛС. Суммарный сигнал, а также угломестный н азимутальиый разностные сигналы преобразуются в сигналы ПЧ с помощью одного общего гетеродинэ для сохранения относительного соотношения фаз сигналов по ПЧ.

Выходной суммарный сигнал ПЧ детектируется и используется в качестве входного видеосигнала схемы сопровождения по дальности. В схеме сопровождения по дальности определяется время прихода очередного эхо-сигнала от сопровождаемой цели и вырабатываются стробируюшие импульсы, отпирающие соответствующие цепи приемника только на те короткие интервалы времени, ког- 19 Г*. й Радиолокационные станции сопровождения Устрсйстйс 'АРУ сспрсйспгйения псслйальнссти Перекпючатепь йпскирсйки лертатчика Оуннарпый игяо Переклю- чатель хаитты лриьж Пийес- усипи- люль лнппитуанюй йетектср Усили— тель ПЧ спаси- тель лпупсра сйлуоалюпл й Угпснестпьйй тгнсслгьегй тепел Вазьзий сесиктср Утайка ли углу уеааа Усилитель ПЧ Пнеси- тель Лзинуталь- ьтй Уьилилгель ПЧ вшсззгй йетектср Птийга лс азинуту Гнеьп— тель раьусстмкй канал ьусстсесе д ссейилелие Ь етерсйил Рпс.

И. Фупхппоплльнло схема типичной моноимпульсная РЛС соппооожленпо. Суммарный выходной сигнал ПЧ используется также, как опорный сигнал и фазовых детекторах, вырабатывающих из разиостных сигналов напряжения сигналов ошибки сопровождения по углам. Фазовый детектор является по существу устройством, выполняющим скалярное умножение, выходное напряжение которого равно (~) !А(со50 (1) где (Е( — модуль суммарного сигнала; (А( — модуль разиостного сигнала; Ю вЂ” фазовый угол между суммарным и разносгным сигналзми.

В правильно отрегулированной РЛС 0 принимает только два значения: 0 или 180', так что единственным назначением фазочувствительной характеристики детектора ошибки является обеспечение положительной или отрицательной полярности сигнала при 0 и 180' соответственно, что придает выходному сигналу детектора угловой ошибки признак направления отклонения от оси антенны. В импульсной РЛС сопровождения выходным сигналом детектора угловой ошибки является биполярный видеосигнал, амплитуда которого пропорциональна угловой ошибке, а полярность (положительная или отрицательная) соответствует знаку ошибки.

Этот видеоимпульс обычно подается на конденсатор, который заряжается до пикового значения видеоимпульса и сохраняет это напряжение до следующего видеоимпульса. В этот момент конденсатор иб да ожидается эхо-сигнал выбранной пели. Стробированный видеосигнал используется также для формирования напряжения постоянного тока для схемы АРУ всех трех усилительных каналов ПЧ.

АРУ поддерживает постоянство угловой чувствительности (крутизны сигнала ошибки) схемы сопровождения по углам, даже если эхо-сигнал цели изменяется в широком динамическом диапазоне. Йля получения устойчивого автоматического сопровождения по углам необходимо поддерживать с помощью АРУ постоянство усиления следящей системы схемы сопровождения. й4. Моноимпульсная система разряжается и вновь заряжается до уровня, соответствующего новому импульсу. Этот импульс подается на небольшой фильтр нижних частот, выходное напряжение постоянного тока которого, нвляющееся напряжением сигнала ошибки, подается на усилители следящей системы для корреитировкн положения антенны.

Наиболее распространенной моноимпульсной системой является трехканальная амплитудная моноимпульсная РЛС сопровождения. Однако эти три сигнала могут быть скомбинированы так, чтобы можно было использовать двухканальную и даже одноканальную систему ПЧ, описание которых будет дано ниже в этой главе. Конструкции облучителеп моноимпцльсной ингенны. Конструкции облучателей антенн моноимпульсных РЛС весьма разнообразны, В случае сопровождения по азимуту ь углу места облучатель может иметь три и более рупоров Н1. Можно применить также одну апертуру, используя высшие ти- "'-" Я пы волн в волновоае для извлечения ггяяяяяя разностных сигналов, несущих ннфор- ялнглнгягь мацию сб Угловых ошибках. Прн Угяомягягяяя .