Вакин С. А., Шустов Л. Н. Основы противодействия и радиотехнической разведки. М., Сов. радио, 1968 (1083408), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Следовательно, выходное напряжение и„,„з является функцией частоты. На рис. 10.15 изображена зависимость выходного напряжения и„и,з от частоты воздействующего сигнала. Диапазон частот Л~р, в пределах которого возможно однозначное измерение, определяется разностью Ы длин волноводов а и б. Из (10.29) следует, что это будет в пределах любой полуволны косинусоиды, когда ее аргумент приобретает значения от ип до (и+ !)я. Отсюда минимальная и максимальная 402 разведывасмыс частоты определяются слсдующпми ра- венствами: оов (10.30а) (10.30б) (о+ 1) оа, )мана = где п=-1, 2, 3,... Совместное рсшсние (!0.30а) н (!0.30б) даст гг+ 1 !маис =!а|на о Если а=1, то однозначное определение частоты возмож- но в пределах 1м„„(1~ 2)„„„,, Выходное напряжение и.„„а само по себе не может быть использовано непосредственно для измерения ча- на~ т Рнс.
10.1о. Зависимость выходного напряжения ннтер- ференнионного вамеритеая от частоты. КЕ= — '" '= Ксоч —, м,ия, ' 2ОС, ' 403 тоты, так как его величина зависит от интенсивности принимаемого сигнала. Для исключения этой зависимости производится нормировка напряжения и,ыаа относительно амплитуды входного сигнала. Входной сигнал детектируется в детекторе (до разветвления волновода), и в специальном счетно-решающем устройстве производится деление напряжения ивьгаа на амплитуду входного сигнала и.ыаь В результате получается отношение нв.!яющееся тОлькО функцией частоты. ! акая Операция нормирования выходного напряжения относительно амплитуды входного сигнала может быть осуществлена с помощью электроннолучевоп трубки, на горизонтально отклоняющие пластины которой подается напряжение и„..а1, а на веРтикально отклонЯюшие — и,мка. СветЯщаЯ- ся точка па экране электроннолучевой трубки будет отклоняться при изменении частоты входного сигнала.
С помощью соответствующих схем формирования развертки можно получить удобную для.отсчета частоты развертку в впдс лшпш, углы наклона которых пропорциональны частоте. Краткое оппсапцс принципа действия такого индикатора было дано выше. Рис. И!6. Функциональная схема устройства определения чаюоты на ивойноч волноводиом тройнике. Более совершенным является ннтсрференционный измеритель частоты, использующий в качестве основного элемента фазовый детектор иа двойном волноводном тройнике (рис. !О.!6). Схема измерения частоты в этом с.чучае может быть сделана аналогичной схеме моноимпульсного пеленгатора с суммарно-разностной обработкой (рис.
4.!). Воздействующий сигнал и,к поступает в плечи Е и О двойного волноводного тройника от антенны А по волноводу, который разветвляется в точке В на два отрезка а и б разной длины. Последние, в свою очередь, соответственно подсоединяются к плечам (т' и Е двойного тройника. Электрические длины участков а и б отличаются на некоторую величину Л(„которая эквивалентна разнице в геометрических длинах путей на АЕ. На детекторы огибающей Д1 и Да, включенные в плечи моста, соответственно воздействуют суммарное и разно- 404 стное поля. С выхода детекторов сигналы поступают иа усилители низкой частоты УНЧ, и УНЧм после чего подаются на фазовый детектор ФДм Операция нормировки сигнала по амплитуде осуществляется с помощью схемы АРУ, работающей от суммарного канала и осуществляющей регулирование усиления в обоих усилителях (УНЧ, п УНЧг).
Предполагая идеальность функционирования всей схемы (согласование детекторов с волноводом, идентичность усилителей УНс11 и УНЧм идеальность АРУ и т. п.), можно следующим образом списать выполняемые ею операции. На выходе антенны монохроматцческпй сигнал может быть записан следующим образоьы идх = (1 соз (~1 + 9о). В плечах Н и Е имеем ин — — исоа(-1+9, + у), =- Е«оз ( 1+ у,) . Здесь маь ч ие — фазовая скорость волны в волноводе: иф— Л )/1 2а На входе суммарного н разпостного каналов получим и, =(1[соя(~1+у,)+соя( 1+у,+у)), иь = () (сов (в1+ У,) — соз ( 1+ ч, + У)). На выходе детекторов огибающих ид „. — — 2кдУ соз —, е ид „вЂ” — 2кд(т з1п —, 405 где к„— коэффициент передачи детекторов (одинаковый у Д, и Д,). 1)осле усилителя низкой частоты «с т — — 2Кк„(7соз 2 ир т — — 2Ккд(7 гйп —, где К вЂ” коэффициент усиления УНЧ,, Параметры АРУ и УНЧ,, выберем так, чтобы было обеспечено равенство К=- 2к ~l соз— 2 где к, — постоянный коэффициент.
Тогда после перемножения во втором фазовом детекторе на его выходе получим пф д = кф дк,1ь' гпе кч,д — коэффпЦнент пеРеДачи фазового Детектора. Таким образом, напряжение на выходе фазового детектора ифд является однозначной функцией несущей частоты в достаточно широком диапазоне волн (рис. 10.17). В принципе можно было бы получить искомую зависимость напряжения от частоты непосредственно на выходе УНЧм Применение же фазового детектора ФДз позволяет расширить диапазон частот, разведываемых данным устройством. Приведенное рассмотрение подтверждает наличие аналогии между рассмотренным интерференцнонным методом определения частоты и моноимпульсным методом пеленгации с суммарно-разностной обработкой, С помощью схемы на двойном волноводном мосте может быть также разработана система автоматической электронной настройки генератора (клистрон, ЛОВ) на несущую частоту принятого сигнала (96).
Чтобы обеспечить возможность функционирования интерференционной системы измерения частоты в случае одновременного прихода нескольких сигналов на разных частотах следует 406 поставить на входе дисперсионный фильтр, преобразующий частотные различия сигналов во временные. Интерференционные измерители частоты обладают существенными преимугцествами: — предельно малым временем разведки частоты; — сравнительно широким г разведываемым диапазоном частот; -- малым объемом аппаратуры. 1 Следует отметить и недостатки функциональных измерителей: -- относительно низкая чув- ко лк ствптельность приемных устройств; — снижение точности и -1 разрешающей способности при расширении диапазона разведки в одном устройстве; — необходимость усложнения аппаратуры для определения частоты нескольких одновременно воздействующих сигналов.
Рис. 10.17. Зависимость на. Малая чувствительность прнжснин на выходс Фазофункционапьных измеритслей вого детектора от прираобъясняется тем, что полоса пропускания разведывательного приемника с функциональным измерителем очень широкая. Она равна всему разведываемому диапазону частот. Увеличение чувствительности функциональных измерителей может быть достигнуто за счет применения широкополосных высокочастотных усилителей, например ЛБВ. Разведка несущей частоты с помощью селективных приемников ириного усиленна В настоящее время определилось в основном два типа приемников прямого усиления, применяемых для целей радиотехнической разведки: 407 — одноканальные широкополосные приемники; — многоканальные приемники. Одноканальный широкополосный приемник.
Простейший одноканальный широполосный приемник прямого усиления (апернодический приемник) состоит из антенны, кристаллического детектора, видеоусилителя и индикатора (рис. 1О.!8). Лостоинством этого приемника является возможность полностью воспроизводить информацию, заключенную в принимаемом сигнале, Однако аа адддгрр Рис. 10.18.
Схема одноканального жиродо. полосного приемника. чувствительность его весьма мала, а точность измерения частоты низка, она определяется примерно половиной ширины полосы пропускания антенны или входного фильтра. Одноканальные широкополосные приемники прямого усиления применяются в настоящее время лишь для обнаружения самого факта облучения. Рис. !0.19. Схема двухканального разведывательного прием- ника.
В отличие от одноканального приемника двухканальный имеет два канала приема (рис. 10.19). В каждом канале имеется резонансный фильтр. В первом канале резонансный контур настроен на самую низкую, а во втором — на самую высокую частоту разведываемого диапазона (рис. 10.20), Сигналы с выходов обоих каналов поступают на различные группы отклоняющих пластин осциллографа, Угол отклоненпя линии развертки 408 иа экране индикатора является однозначной функцией измеряемой частоты. Естественно, что точность измерения частоты в этом случае уменьшается при увеличении диапазона разведки.
Многоканальные приемники. Большая точность и разрешаю|цая способность могут быть получены с помощью многоканального приема, В этом случае весь диапазон разведываемых частот разделяется системой фильтров на ряд поддиапазонов. Полосы прозрачности фильтров примыкают друг к другу так, как показано на рис.10.20. T'а с у и. у аг Е) 5 в т а 3 ег1~ Ге |С+ -- лЛ р) Рис. 10.20 Частотные характеристики входных фильтров одноканального (а), двухканального (б) и многоканального (в) приемников.
Л аас Ь( = 201. 409 Блок-схема многоканального приемника прямого усиления с независимыми каналами приема представлена на рис. 10.21. Напомним, что многоканальный приемник в данном случае не эквивалентен многоканальной системе массового обслуживания. Ширина полосы прозрачности Л1 каждого фильтра выбирается из условия получения заданной точности определения частоты б): Число фильтров гп зависит от заданной точности определения частоты б~ и диапазона разведываемых частот д|р. При идентичных каналах приемника Ь~ гп=— Р 2Ц ' Многоканальные приемники применяются в станциях предварительной разведки для грубого определения частоты и опознавания образа радиоэлектронного средства.