Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 41
Текст из файла (страница 41)
О эх О х 'х о О о х х ь О а О :О ."О О. О с ОУОЭ о Ю О н х О О х *х х х с О с о о" с» О. О и с О Я с х о и э И х э х аэ о' аэ о 3 о о о х х О. х И х 5 Я О. х с. ОЭ х х э 3 о с о о о а. с» о а л х х х с и х ф .О х ,о О О с О. х О. х х х х х о О ,х и. О х х о иэ О ,О о О .О о О х х ь х л оиЭ х ох„ о,- " э с х™ Исх ох ОЭ О х о схи х.с' э Осх с «х э х х с о о О. с о о о Е О О ээ 'О х О.' о х о о а о О.
5 =с *О о «о с„- О .х « х л О о « Гл. 2. Радиолокаииоииьге приемники п,леса опрсхеляе> лоно.ши>елы>ьй зпнампческнй диана»он, который иекодер может реализовать в случае точечной пели Наоборот, если в приемном тракте имеется чрезмерно широкоиолоснык УВЧ, то его динамический диапазон по отношению к помехе типа широкополосного шума может быль сильно о>раннчен Выбор характеристик элементов приемного тракта. Для предотвращения непредвиденного ухудшения шумовой температуры или динамического диапазона приемника необходим тщательный выбор характеристик элементов его тракта. Из-за недостаточного дииамичесиого диапазона радиолокационный приемник становится уязвимым для помех, которые могут вызвать насыщение или перегрузку, маскируя илп подавляя полезные отраженные сигналы.
Табличная фариа записи резулыатов расчетов (гияичный пример подобной формы представляет табл )) позволяет быстро выявлять те элементы, которые вносят звачательный шум или ограничивают динамический диапззон. Типичные значения приведены в данной таблице с цельи> иллюстрации. Прн пользовании табл. ) необходимо учитывать одно обстоягельс>во. Ливамичесьий диапазон каждого элемента опрсделяк>т сравнением уранией максимального сигнала и а>ума системы на выходе данного элемента В осьове этого негода лежит предположение, что все операции по фильтрации (сужение полосы пропусквпия и декодирование) выполняются данным »ле.
ментам до перехода в режим насыщении. Те каскады приемника, которые обеспечивают значительную фильтрации>, необходимо рассматривать как отделыые элементы, если несколько каскадов заменить при расчете о>шпм фильтром, то при этан указанное выше предположение може> оказз>ься ошибочныч 2.3. Частотно-нзбнрв-ельные свойства приемника и его элементов Определения. Мгновен>гой полосой пропускапия какого-либо элемента называется по.юса частот, в пределах которой данный элемент может одно.
временна усиливать два или более сип>алов при заданном допуске по моду>ю (а иногда и по фазе) коэффициента передачи. 7(напазог>ои настройки называется диапазон частот, в предечах которого данный элемент может перестраиваться соответствующими органами механической илн электронной настройки без ухудп>ения заданных рабочих характеристик. Наиболее важные харантернстики.
Обстановка, в которой РЛС доли»на работать, характеризуется большии количествам источников электромагнитных излученш>, которые могут маскировать относительно слабые отраженные сигналы, исто шиком которых является собственное излучение РЛС. Невосприимчивость к таким помехам опаеделяется способностью приемника подавлять внеполосные помехи (если помехи имеют узкие спектры) или быстро восстанавливать свою чувствительность (если помехи по своему характеру ближе к импульсным), Необходимо учитывать реакцию приемника как в частотной, так и во временной области.
Как правило, наиболее критичным узлом приемника, определяющим его >эстетно-избиратель>>ые свойства является тракт промежуточной частоты: соответствую>цие вопросы рассмотрены в $ 2.7. Однако нельзя не учитывать высокочастотную часть приемника (например, просто полагая ее более широ. ьополосвой). В э '2.2 было показано, как из-за ее чрезмерно широкой полосы пропускаиия может уиеньшиться динамический диапазон, если помеха имеет характер широкополосного шума.
Еще более вероятныии являются вяеполосные сильные помехи, например от телевизионных станций илн СВЧ радиорелейных линий связи, которые в случае их попадания на вход смесителя могут либо вызвать его перегрузку, либо пройти в тракт промежуточной частоты на одному из побочных каналов преобргыовапкя. (40 2.4. Высокочастотния головка приемника Идеальные смесители в супергетеродннном приемнике действ)юг как перемножители, создающие выходной сигнал, пропорциональный произведению двух входных сигналов, Если исключить влияние нелинейностей и несимметрии, то такие смесителя создают выходные сигналы только на двух частотах, равных сумме и разности частот входных сигналов.
Смесителей типа перемножнтелей для преобразования высоких частот в промежуточные (хотя оии широко применяются на промежуточных частотах), как правило, нет. Для этих целей широко используются диодные смесители. Частотно-преобразовательные свойства диода обусловливаются нелинейностью его характеристики. Если харантернстику задать степенным рядом, то тольио член второй степени (квадратичный) обеспечивает требуемое преобразование.
Остальные члены создают побочные комбинационные составляющие, характеризующие нежелательную способность диода преобразовывать внеполосные сигналы в область промеэкуточных частот, Эффективность преобразования этих нежелательных частот, за исключением частоты зеркального канала, достаточно низка, поэтому шумовая температура системы ухудшается незначительно, но смеситель оказывается уязвимым для сильных внеполосных помех.
Нанлуч. шим радиолокационным приемником считается тот, который имеет самую узкую мгновенную полосу по высокой частоте, соизмеримую с шириной спектра излучаемого сигнала, увеличенной на допуск на нестабильность, з также хорошие частотную и импульсную характеристики.
Широкий диапазон настройки обеспечивает гибкость, необходимую для отстройки от помех. Если помеха является преднамеренной (организованной), то может потребоваться изменение частоты и от импульса и импульсу, Столь быстрого изменения частоты при необходимом ограничении мгновенной поло. сы частот можно достичь при использовании переключаемых фильтров СВЧ или фильтров, построенных на железо-иттриевых гранатах с электронной перестройкой. Каждый нз этих способов сопряжен с некоторыми вносимыми потерями н, следовательно, с дополнительным ухудшением шумовой температуры ради выполнения более важных требований.
2.4. Высокочастотная головка приемника Структурная схема ВЧ головки. Высокочастотная головка радиолокаци онного приемнина состоит из полосового фильтра или полосового усилителя и включенного за ним понижающего преобразователя частоты. С помощью последнего частота РЛС преобразуется в промежуточную частоту, на которон физически реализуемы полосовые фильтры с надлежащими характеристиками избирательности.
Сам смеситель и предшествующие пепи являются широко полосными. Перестройка приемника в пределах, определяемых полосой про пусхания преселектора или смесителя. осуществляется изменением частоты гетеродина. Влияние характеристик ВЧ головки на работу РЛС. ВЧ головка влияет на три характеристики некогерентной импульсной Рг!С: шум, вносимый ВЧ головкой, ограничивает максимальную дальность обнаруи<ения; насыщение ВЧ головки под воздействием сильных сигналов может ограничить минималь ную дал~ность действия системы или ее способность работать в условиях сильных помех; наконец, наличие побочных каналов приема у ВЧ головки обусловливает чувствительность приемника к внеполосным помехам.
Работоспособность когереитной РЛС еще в большей иере зависит от побочных каналов приема, образующихся прн преобразовании частоты; у импульсно-доплеровской РЛС ухудшается точность определения дальности и скорости; у РЛС с селекцией движущихся целей ухудшается подавление сигналов, отраженных от неподвижных объектов, э у РЛС со си<агнсм им пульсов н высокой степенью разрегпення усиливаются боковые лепестки г ~ш пнч неопредс ~енносгн ~о дальности. Н! Гж 2. Радииточииичччые ориг милки Побочные каналы преобразования смесителей. Мате.читичесхая модель смесителя, Представление характеристики смесителя степенным рядом является наиболее полезным методом при расчете различных побочных явлений, которые часто обнаруживаются. Ток 1 в нелинейном резисторе можно пред.
ставить степенным рядом по напряжению У на концах резисторз: 1=а„+игН+а~Ут+атНт+ . +а„Уч, Напряжение, приложенное к смесителю, равно сумме напряжения гетеродина Н1ег<"Н и напряжения сигнала УтегомЧ (2) Если уравнение (2) подставить в (1) и выполнить указанные операции, то получим формулу для расчета спектра иа выходе смесителя.