Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 111
Текст из файла (страница 111)
тернстнк таких устройств приведена в табл. 2, 8 3. Линсйнал частотная модуляции 7)алоскоаая линия задержки [2 — 5] нзготоэляетгя нз длинной топкой полоски материала, причем преобразователи располагаются на протнвополож н х концах полоски. Схематическое изображение такой ливии приведено на рис. 2. Так как полоска должна быть очень тонкой (порядка ческолькнх сотых миллиметра), то в качестве материала применяют металл, облалаюший болыпой прочностью. Единственными материалами, которые нашли широкое и именеиие для изготовления полосковых линий, являются алюминий и сталь ействие дисперсиониой полосковой линии задержки основано нэ следующем явлении; при распространении продольной акустической волны в такой среде проявляется практически линейная зависимость задержки от частоты в значятельном частотном диапазоне, Ши- Фуеьтечннгий г7ьтлед рина полоски не является критичес- ееееетеиетию кнм параметром, если только она превышает значение, равное десяти длинам акустической волны.
В то же время толщина полоски является туьтхн!!уьпй очень критичным параметром; она Ф' лРеейРазоРетепь должна приближенно равняться по- РЕЕРРЕЕтРР лозине длины акустической волны ееРРеешеееииие центральнои частоты лиг!ейного «ей Г т и участка зависимости задержки от ча- РРЕейРЕЕЕйтПЕЕЬ стоты. Длина полоски линейно зави- сит от требуемой разиостной задерж. р„с, и полосковая лаки» ккхеэжкк ки, а полоса пропускания не зависит от длины полоски.
Разностная задержка соответствует разности задержек для крайних частот спектра сигнала; обычно она равна длительности растянутого импульса. Так кэк толщина полоски является весьма критичным параметром, а точное изготовление тонких полосок является трудной задачей, то полосковую линию обычно помещактг в термастат, регулировка температуры которого позволяет окончательно настроить линию на необходимую рабочую частоту. Одна сторона полосни покрывается поглощающим материалом для предотврапсеиия отражений, которые могут возбудить в линии отличные от продольных волны, что может привести к появлению паразитных колебаний.
Если требуется, чтобы линейность характеристики задержки лежала в пределах ~2%, то ширина полосы частот полосковой линии постоянной толщины должна составлять менее 10% пентральной частоты. Прн необходимости обеспечить ббльшне значения относительной ширины полосы можно использовать полоски со ступенчато нзменяюгпейся толщиной нлн создавать по длине линии дополнительные отводы. Тэк можно увеличить относительную ширину полосы до 50%, сохраняя при этом линейность характеристики задержки в пределах щ2%. Применение полосок со ступенчато изменяющейся толщиной позволяет получить наиболее линейную характеристику, а применение отводов обеспечивает самый низкий уровень паразитных отражений и наименьшую неравномерность амплитудной характеристики во всей полосе частот Требования к уровню боковых лепестков определяют допуски на критичные параметры, определяющие конструкцию линии.
Например, для получения уровни боковых лепестков по времени -ЗО дБ при относительной ширине полосы 10% необходимо, чтобы изменения центральной частоты не превышалн 0,1 %. Уровень паразитпых отражений возрастает при увеличении длины линии, так как невозможно эффективно ограничивать ширину акустического луча; зто приводит к распрострэнениго в линии колебаний других типов. Потери в линии возрастают пропорционально длине линии, а при увеличении рабочей частоты — по квадратичному закону.
Ллюмпппевые полосковые линии задержки имеют самый низкий уровень по!!Он, по исптральиэя частота н ширина полосы для иих не могут быть высо- 407 Гл. 8. РЛС со сжатием имлульсоэ кими. Лля получения разностных залержек, превышающих 50 мкс, рабочие частоты этих линий должны быть ниже примерно 5 МГц. Задержка для центральной частоты в алюминиевых линиях лежит в диапазоне 2,8 — 4 мкс/см.
Стальные полосковые линии задержки имеют высокие потери, но так как онн позволяют использовать более высокие центральные частоты, то в них можно получить более широкие рабочие полосы частот. Типичные значения потерь для стальных линий составляют ог 70 до 80 дБ, а рабочие частоты лежат в диапазоне 5 — 45 МГц. Задержки на центральной частоте для стальных линий лежат в лиалнустапеснаа" лоепатитель назоне 3,6 — 4,8 мкс/см. В перпендикулярных Вамаблята/ая дифрикциоииьж пиниях среАг задержки [3, 4, 6[ используется неднсперснонная Рг замедляющая среда [например, кварц).
Лля создания днсперсионных ка. рэктеристик на соседние перпендикулярные друг к другу плоскости образца наносятся неравномерные решетки, которые н Вмлоблай представляют собой вход. ляеобяаеойатель ной и выходной преобраВнс У /Л/ мемелтоб/ зователи. Лва соседних элемента решетки выход. ного преобразователя формируют на выходе Рис. 3. паРяеядааулаэааа Аавэааяаааааа ааааа максимальный сигнал только в том случае, когда в результате интерференции происходит сложение колебаниИ, возбужденных двумя соседннмн элементами.
решетки входного преобразователя. Расстояние ме1кду элементами решетки уменьшается по мере увеличения расстояния от вершины прямого угла, образованного плоскостями, иа которых нанесены решетки. Таким ооразом, в этом устройстве график зависимости залержки от частоты может иметь только положительный наклон.
На рис. 3 показана перпендикулярная дифракцнонная линия задержки. Здесь /сг — расстояние, определяющее задержку для самой низкой частоты, в /ст — расстояние, определяющее задержку для самой высокой частоты. Ширина полосы устройства определяется конструкцией решеток, а задерж. ка — размерами устройства. Ошибки в размещении элементов решетки приво. дят к появлению фазовых ошибок, что обусловливает наличие амплитудных выбросов и нелинейность зависимости задержки от частоты.
Так как для некоторой определенной частоты существует много путей распространения меж ау различными элементами решеток, то существует тенденция к усреднению амплитудных ошибок и ошибок во времени задержки. Из-за усреднения фазовых ошибок наилучшая линейность характеристики задержки обеспечивается тотам когда в каждом преобразователе используется решетка с максимально возмо кным числом элементом. Если д/ — число элементов в передающей решетке, а М вЂ” число элементов в приемной решетке, то число элементов ограни ивается следуюгцнми соотношениями. блоблоо лреобраьабатель бу елемантоб/ (кг/ ~ ) [ 11 /2) 8 44 ц 'У с /а / у 3. Линейная частотная модуляция à — разностная задержка;  — ширина полосы; [о — центральная частота, э низшая частота используемого спектра; [з — высшая частота спектра.
ээ для достижения наиболее выгодного согласования между числом злемен- ов в приемной н передающей решетках значение ширины полосы должно леэкать в пределах 10 — 50о центральной частоты. Хотя возможно создание днфракционных линий задержки, потери в которых будут составлять всего [4 лБ, типичные линии задержки нмеют потери порядка 30 дБ. Задержка на центральной частоте лля обычных линий не превышает 75 мкс, а для многа- данедеея решеттг хэеустеческии ееглатитеее Рнх. 4. Линия эняерэннн ня ноненхноххннх ояннх. угольных равна 225 мкс. Таное ограничение объясняется максимально достижимыми размерами кварцевых образцов. В многоугольных линиях акустическая волна при прохождении от передающей решетки к приемной претерпевает несколько отражений.
В дисиерсиаиной линии задержки на поверхностных волнах для создания линейной зависимости задержки от частоты используются входные и выходные решетки электродов, сформированные на олной и той же поверхности образца недисперсионного материала [3, 4[. Такое устройство показано на рнс. 4. В этом устройстве в качестве входных я выходных преобразователей и в каче. стае среды распространения используется пьезоэлектрическая пластинка. Прн подаче электрического сигнала на преобразовательную решетку в среде возбуждается поверхностная акустическая волна, н, наоборот, прн наличии поверхностной волны на выходной решетке преобразователей появляется выходной электрический сигнал.
Входная решетка, выходная решетка илн обе решетки одновременно образуются злементамн, расстояние между которымн меняется по квадратичному закону. Характер зависимости задержки от частоты для такого устройства определяется размещением элементов решеток, Расстояние между элементами входной решетки, образующими резонансную пару на определенной частоте, и элементами выходной решетки, являющимися Резонансными на этой же частоте, определяет задержку для этого значения частоты.
Таким образом, изменяя ориентацию этих двух решеток, можно изменить закон частотной модуляции н получить по желанию систему либо с нарастаю. щей, либо со снижающейся частотой. В клинообразной дисаерсиониой линии задержки для создания линейной запнсимости задержки от частоты используется клинообразный образец кристалла кварца н чээстстээо-селектээвная приемная Решетка [4[ [рис.
5) Входной преобразователь имеет широкую полосу частот, а расстояние между элемеп- 409 Гл. 8. РДС со сэсатнгм ампугьсоа тами прнемивй решетки меняется но квадратичному закону. Изменение орнеи. тацни решетки будет соответствовать переходу от линейного нарастания чв. стоги выходного сигнала к ее линейному уменьшению.
Наклон характеристики задержки определяется конфигурацией выходной решетки н углом клина. Этот прибор краине чувствителен к,фазовым ошибкам, возникающим вследст. вие неправильного размен«евин элементов репюткн, так кзк для каждой нз частот существует лишь один путь распространения, позволнющий получить выходной сигнал. загсе»еяюагаг среж егэ УЕ»е»сг Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
