Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Обычио рассматривают зпачепие пороговой чувствительности, т. е. значение спектральной плотности принимаемого сигнала при условии равенства мощностей полезной и шумовой составляющих иа выходе фотоприемника. На рис. 15.4 приведены характеристики пороговой спектральной чувствительности для перечислс«пых выше типов фоторсзисторов. Кривыс 3, 4, 5 характеризуют спектральную чувствительность ФР из тсллуристого свинца (РЬТе), селе«истого свинца (РЬ5е) и сурьмя«истого индия (!п5Ь) соответствсшю при охлаждении их до 90 К ( — 183'С).
Кривая 1 соответствует сернистому свинцу при Тя=ЗООК, а кривая г — тому лсе типу ФР, но охлажденному до 193 К ( — 50'С). Как вид|ю из сопоставления кривых ! и 2, охлаждение ФР расширяет полосу их спектральной чувствительности, позволяя лучше использовать тепловое излучение более «холодиых» источ и иков, В приборах военного иазпаче«ия паиболсе широкое применение нашли ФР иа основе сернистого свипца без охлаждения (Т, = =300 К) и с охлаждением. В качестве хладагептов используют 291 !э" ~учую углекислоту (температура испарения — 50ь С) жидкого азота (температура точки росы 77 К).
Мощность шумов фоторезпсторов, ограничивающих чувствительность, определяется формулой Найквиста Р„,=4 й Тнй,гл'1, (15.3) где и — постоянная Больцмана, равная !,38-!Π— з' Вт.сггК; Тн— абсолютная температура; )7, — сопротивление при данной температуре; г»1 — полоса пропускания нагрузки ФР. , бг Я л! Гц 10 В связи с этим во всех вновь принимаемых ца вооружение ракетах ПВО («Сайдвиндер-1С», «Сайдвнндер-9(.», !<Стингер» и т. д,) применяют охлаждасмые фоторсзисторы.
Второй важной характеристикой фоторсзистора, оказывающей влияние и на выбор средств подавления ИК-приборов, в том числе ТГС, является его инерционность. Количественной мерой инерционности ФР является зависимость от чс!стоты коэффициента модуляции тока пг; фоторсзистора при стопроцентной модуляции падающего на него потока лучистой энергии. Графики лгг=ф(Тм) для ФР на РЬ5 приведены на рис. !5.5. Охлаждение резко повышает инерционность ФР. Практически нельзя выбирать Гм болыне 1000 — 2000 Гц. При коиетруироваиш! ТГС учитывают и и)гоз)г!!чинств неволь= зуемых в ней оптических материалов: обтекателей, зеркал, линз и т.
д. Их стремятся согласовать со спектральной чувствительностью ФР и исключить попадание впеполоспого излучения источников естественных помех (црежде всего солнца) и внсполосиых искусственных помех. 3 гг 5 Б 7 8 Ы 1О 11 12 з),ггнгг Р нс. !5.4. Харак!нрпо!ннн спектральной чунстннтельностн фото- резнстороп Как следует из формулы (15.3), охлчвждспис ФР снижает уровень собственных шумов, а следовательно, повышает чувствительность за счет снижения температуры, Одновременно снижается и сопротивление ФР. лгу 10000 Г„, Тц- Рнс.
г5.5. Ззннснмостн глубины модулнннн тока фоторсзнсторз ог частоты прерьгнз- ннн погона лучистой зпергнн г5.4. НРИНЦИНЫ ДЕИСтВИВ ИК-НРИВОРОВ ОВНАРУжЕНИЯ И АВТОСОПРОВОЖДЕНИЯ ЦЕ»! ЕИ Тсцловш! головка самонаведения (ТГС) ракеты предназначена для обнаружения, автоматвческого сопровождения тепловых точечных целей по угловым координатам и получения управляющих ракетой сигналов, пропорциопалшгых угловой скорости линии ннзн1п)пгн!ня цели в двух взаимно перпендикулярны\ плоск!ятях, Так кяк помехоустойчивость ТГС практически не зависит от ее конструкции, а в основном определяется значениями ряда параметров (полосой пропускапия приемника лучистой энергия, размером угла зрсния н т.
д.), здесь будет рассмотрена се простейшая конструкция [17), На рис 15.5 показан разрез оптической системы ТГС. Поток тепловой энергии (Ф) через обтекатель (1) попадает на фоьусирующсе зеркало (2), отражается от него, еще раз отражается от плоского зеркала ГЗ), проходит через отверстие в диафрагме Г4), помещенной между плоским зеркалом и модулиру!ощпм дпском, часто именуемым растром (б), Для того чтобы уменьшить уровень приема энергии источников, находящихся вцс поля зрения ТГС, плоское зеркало закрыто зачерненной блендой (5), а отверстие в зачсрненной диафрагме выбирают рвань!и размеру модулнрующсго диска. Модулирующий диск номен!си в фокусе зеркала, поэтому на него падает поток лучистой энергии, сфокусированный в пятно.
Размеры пятна из-за аберрации всегда, даже при нслепгаванни точечной цели, копсчиы. Часть потока энергии, прошедшая через модулиру!ошнй диск, конденсируется линзой (7). Линза одновременно является фильтром„исклгочагощнм попадание ва фоторезистор энергии в види- б 7 Рис. 15,6„ к6 РазРез опгичс, Ои сисгел!ы 71 С мом и верхнем ИК-лиапазопах (Х (2 мкм), и разрушения. х .
мкм), предохраняя его от Прн изменении пол тическон сис ожения фронта волны относительно о н системы меняется положение пятна П (рнс. 15.7) на носи опна мо0м Рис. !6.7. К поя ! г .. К с!спика робо!и аиплпгулпо-фазоаого знего! н езра. — иаира .ение ГОП. в — наири,кение на нагрузке фо о ! о дулирующсм лискс. Прн этом величина отклонения цслн от и, о,„ т к псремсщепию пятна от центра лом к периферии диска, а направление отклопсни б ! я ото ражается т- о>0, отсчитываемым от фиксированного пап пом случае оси — х). гого направления (в дан294 Диск, как и вся оптическая система, двигателем сканирования (ДС) вращается с угловой скоростью »1ск, вызывая (при фиксированном положении пятна П па диске) периоличссяу>о молуляци>о потока лучистой энергии, а вместе с пим и тока, протекающсго через фоторсзпстор 8 по испи 9 (рис.
15.5). К настоящему времени пред.>ожспо множество различных типов растров, обеспсопша>оц1их молуляцню лучистой энергии по закону, в параметрах которого заколнровапа информация, отображающая значение модуля угла грп и направление этого отклонения — угла ЛО. В зависимости от параметра, в котором закоднровагга указанная информация, разлгкча!от пелеш вторы: амплитудно-фазовьге, частотяо-фазовые, амплитудно-частотные н т.
д, Однако вне зависимости от закона, по которому прсрьпзастся диском поток, последний модулнрустся прсгкдс всс!о но пнгспспшюстп, т. е. по принятой в радиотехнике классификации все пеленгаторы ИК-диапазона являются амплитудными. Это положение играет решающую роль прн оцспкс эффективности таких помех работе ТГС, которые созлаются путем прерывания потока лучистой энергии источника помех по закону, приводящему к появлению ошибки сопровождения этого источника. Такие помехи называют модулированными.
Рассмотрение принципа кодирования информации растром начнем с амплитудно-фазового пеленгатора. В данном случае молулирующий диск разбит па две равные части. Иижняя его часть полупрозрачна в ИК-диапазоне, а верхняя нрсдставзмют собой чередование секторов и колец, зачерпснных н прозрачных для потока лучистой энергии. Размеры кокон» выбраны так, что если цель отклонится от оси оптической системы и пап!о П (при точечной пели) уйдет на псрофсрнго лиска, опо то гно уложится и размеры «окна».
Благоларя этому перемещение цели в прслслах угла зрения ТГС меняет глубину модуляции потока ИК-энергии от т=О (цель на оси оптической системы) до п>=1 при выходе цели на границу угла зрения ТГС. Выход пятна за периферию диска привалит к исчезновению сигнала. Многоклеточпая «черно-белая» структура верхней половины диска необходима для снижения влияния крупноразмерных объектов на работу ТГС. Как нетрудно увилсть» для сопровожления цслн достаточно было бы иметь чередующиеся зачсрпенные и прозрачные секторы. Если на диск будет сфокусировано излучение крупноргззлзерного обьекта, пят>зо будет большим.
Оно накроет несколько колец, и глубина модуляции потока независимо от поло>кения этого пятна па площади диска будет близка к нулю. Структура растра, показанная на рис. 15.7, а, является далеко не единственной. Предложены и лругие весьма многочисленные их типы. Так, например, верхняя половина диска может быть заштрихована расположеннь>мп па равных расстояниях прозрачными н непрозрачными лнпнямн, идущими от периферии к центру экрана, как это показано на рнс. 15.8.
При вращсщ!и растра с уг- 295 ловои скоростью Йан на наг з пачки видеонмп льсов, числ 'ру ке фоторезистора будут выделяться у ., ' о которых будет определяться числом пересечений пятном п оз ачп р р ых полос, имеющихся на данном расстоянии от центра диска. Поскольку по мс е у р удаления от центра диска к его перифер число линий растет, а риферии " р; ., растет и число импульсов в пачке, т. е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
