Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 45
Текст из файла (страница 45)
1Б. диа сиособа оосонисичесиай иоас войс эссо ьь р(и= — буаК„((+ ртП р П +рт„> ((+ ртП (!2) гно 6 — характеристика регулирования частоты чагнетрона, Гц/рэл угча поворота вала; у — характеристика дискриминатора, ВП ц; 6 — коэффициент группового времени запаздывания имеет разрыв при (р( (и(2. На практике это обстоятельство никогда ие является существенным, поскольку систему АПЧ асобходичо делать очень инерционной, чтобы изменения частоты от импульса к нчяульсу были чрезвычайно малы. Второй способ применения системы АПЧ в РЛС с импульсной модуляцией задающего генератора изображен на схеме рис.
(5 штриховыми линиями. Он отличается от первого способа лишь тем, что напрях<ение сигнала ошибнн воздействует на чагнетронный генератор посредством следящего электродвигателя (двигателя настройкиП Так как двигатель создает разрыв прерывности характеристики времени запаздывания и вместе с тем интегрирует напряжение сигнала ошибки, то длв устойчивой работы схемы в общем случае требуется фазоопережаюшее звено. Передаточная функция разомкнутого контура для этой схечы записивается в виде Гт 2 Лпдполокаппонные тт(шелл~тки топ|ения усили~еля; 7,==(",С вЂ” постояпназ аречени фазпопережэющего звена кепочки, с; Тт=(ттС вЂ” постоянная времени цепочки.
нызынаюшей отставание по фазе, с; Тж — постоянная времени двигатели, с; К вЂ” характеристика дан:а геля, радиан угла поп~ рота нала/с(Б; д= (ы, где го — частота. рад!с Снс~сча ЛПЧ при правильноы расчете должна ниеть крутизну передаточной характеоистики — 20 дБ(декада ло точки ратрыва фазочастотной характеристики лпи. гателя при пТ =й крутизну — 40 дБ,'декада до точки разрь|иа фазочастотной характеристики фазоопережаюшей цепочки при дТ1=( и — 20 дБ(декада от точки единичного коэффициента передачи контура до точки последнего разрыва непрерывности фазочастотной характеристики при РТт ) в области за ~очкой единичного коэффициента передачи Реакция замкнутого контура на частотную ошибку иагнетрона теоретически равна нулю (ссзи статическим трениеч в двигателе и редукторе пре.
напречь), а реакции па скорость ухода частоты ыагнстрояа йЕ(пт пд 1 (Г(Ю Е ) Здесь тзкже справедливы замечания, касающиеся фильтрации выходного напряжении дискриминатора и ограничений частотной характеристики контура регулирования, обусловленных частотой следования иыпульсоа АПЧ пагнетрона предпочтительней АПЧ первого гетеродина, гак как спектр изгнетрона настолько широк, что небольшие отклояепия несущей частоты, вызванные быстродействующей системе(т АПЧ, нз работе системы не сказываются.
В случае АПЧ первого гетеродьнз фатовая ошибка, обуслопленная частотной ошибкой, накапливается н течение всего периода повторения импульсов, что может вызвать, например, ухудшение качественных показателей индикатора движущихся целей прн увеличении дальяости до цели. 2.6.
Усилители с автоматической регулировкой усиления (АРУ) Области применения. РЛС обнардэеения приниыает отраженные сигналы, столь ралли шые по уровяю, что обычно динамический диапазон приеыннка с фиксироззнныы усилением оказывается недостаточныы Различия в уровнях отраженных сигналов обьясняются различиями эффективных площадей рассеяния слей (ЭПР) четсорологических условий и дальностей до целей. Однако ашяние дальности до цели на уровень отраженных радиолокационных сигнэ ~па сказывается гораздо сильнее всех прочих причин. Мощность отраженного радиолокационного сигнала, принимаемого от ог. ражаюшего обьекта, изменяется обратно пропорционально четвертой степени дальности или удвоенного времени рзспространенпя энергии зондирую~ттего радиолокационного сигнала до этого обьекта. Влияние дальности на иошность сигналов ые1пает изыеренито разыера цели.
Нп определение разиера цели необходимо для различения эхо-сигналов от «полезных» целей и эхо-сиг1алов от насекомых, атмосферных аноиальностей или птиц (для которых и некоторых случаях ЭПР лишь немного меньше, чен для реактивного истребителя). Кроме того, характеристики многих радиолокационных приеиииков нодвергаюгся нежелательным изыененияы, когда динамический диапазон при. пиыаемых сигналов превышает динаыический диапазон приеынина.
Влияние этих факторов ослабляется схемой так называемой иреыенной регулировки усиления (ВРУ), при которой усиление раднолокационно1о приемника меняется во времени так, что уровень усиленных радиолокационных эхо сигна. юв не запзсит от дальности до соответствующих цвлвп 2 б. Усилители е автоматической регулировкой усиления (АРУ) В РЛС обнаружения часто исоользуются антенны с диаграммой направленности вида «косеканс-квадрат». усиление в которой уменьшается при увеличении угла места. При такой диаграмме направленности ограничивается мощность излучения иа больших углах места, поскольку самолет, находящийся под большим углом места, неизбежно должен быть на малой горизонтальной дальности от РЛС и для его обнаружения нужна меньшая мощность. Однако при больших углах места мощность эхо.сигналов становится независимой от горизонтальной дальности и вместо этого изменяется обратно пропордионильно высоте в четвертои степени.
Поэтому характеристика схемы ВРУ, оптимальная для отраженных радиолокационных сигналов, приходящих под малыми углами места, ограничивает дзльвость обнаружения на больших углах местз. Такая несовместимость требований к схеме ВРУ длн оредельнык значений угла места резко ограничивает ее практическую ценность. Ограничение, налагаемое «косеканс-квадратной» диаграммой направленности антенны на эффективность схемы ВРУ, можно ослабить при более реальном подходе к иостроениго РЛС. Установлено, что антенна должка излучать больше энергии под большими углами места, чем это обеспечиваетсн при диаграмме направленности вида «косеканс-квз.,рат», Это объясняется двумя причинаыи.
Во.первых, дальность обнаружения при больших углах места ограничивается не шумами системы, а огра,кениями от честных предметов, вызванными облучением последних более мошной ннзковысотной частью главного луча. Во-вторых, применение противником средств радиопротизодейшвия (РПД) уменьшает одновременно как максимальную горизонтальную дальность, так и максимальную высоту действия РЛС. Уменьшение макси. мильной высоты действия РЛС является более серьезным фактором. Обе эти причины заставляют отказаться от диаграммы направленности нида «косеканс-квадрат» в пользу такой диаграммы, при которой ан~енна излучает больше энергии под большими углами места (см й 5.20) Изобретение мвоголучевых РЛС (типа БРЯ-2, ГРБ.7, МРЬ-20, ГРВ-27 и т, д.), у которых зона видимости формируется из нескольких лучей, позволило использо1 ать схему ВРУ без ограничений, связанных с влиянием диаграммы направленности антенны В этих РЛС на каждый луч имеетси по одному приемному каналу, и ВРУ можно применить в этих каналах незаинсимо.
Следовательно, приемники для верхних лучей могут иметь максимальное усиление на малых горизонтальных дальностях, тогда как приемники для нижних лучей — только на большой дальности. Однако схема ВРУ не может компенсировать различие уровней принимаемых сигналов. обусловленное различием ЭПР местных предметов. Если преобладают отражения от «распределенных» местных предметов (от дождя, от морской поверхности, от дезориентирующих искусственных отражателей и т. п.), то применение автоматической регулировки усиления (АРУ) обеспечивает дополнительное подавление радиолокационного фона, что улучшает условия обработки принятых сигналов.
Дли реализации АРУ напряжение с выхода детектора приемника после усиления и фильтрации подается по цепям обратной связи на входы цепей регулировки усиления последовательно включенных кзскадов усилителя. Постоянная времени цепей АРУ выбирается достаточно малой, чтобы обеспечить много операций по регулировке усиления в течение одного периода следования зондирующих импульсов, но вместе с гем н достаточно большой, чтобы получить приемлемое «усреднение» фона на экране индикатора. Поэтому реакция АРУ всегда несколько запаздывает.
Мгновенная автоматическая регулировка усиления (МАРУ) — специализированный способ, редко применяемый на прзктике. МАРУ сохраняет диффеоенциальиое усиление каскада ири воздействии незатухающей немодулированной нли медленно модулированной помехи, редко представляющей собой серьезную опасность. В одном из вариантов ее реализации схема МАРУ по ш пи обратной связи регулирует отрицательное смешение кзскада до тех пор, цека положительные выбросы мешающего сигнала ие окажу~си нз уровне Г> 2 Радиокоханионныг приемники нормальной рабочей точки регулируемого каскада. Время реакции этой системы выбирается очень малым, чтобы она могла отслеживать изменения уровня помехи Биении отраженного от целя сигнала с узкополосной помехой создают флуктунруюший сигнал на выходе детектора огибающей, который необходимо продетектировзть детектором частоты биений («третьим» детектором).
если этот сигнал должен быть отображен на индикаторе кругового обзора. Нн АРУ, ни МАРУ не находят широкого применения в современных РЛС обнару>кения. В них ввиду его повышенной эффективности используется логарифмический обнаружитель с постоянной частотой ложных тревог (см, й 2.8). РЛС сопровождения. В отличие от РЛС обнаружения РЛС сопровождения по дальности обрабатывает только конкретный, заданный отраженный радиолокационный сигнал. Этот отраженный сигнал имеет умеренные мерцания от импульса к импульсу; однако в основном изменения уровни сигнала происходят из-за изменений дальности цели. Качество работы автоматической системы еле кения сильно зависит от этого уровня, который должен оставаться постоянным на входе измерителя сигнала ошибки по дальности илн по углу, Регулировка уровня эхо-сигиала, подаваемого на вход измерителя, осуществляется вндоизменнной системой АРУ, регулирующее напряжение в которой формируется из эхо.сигнала, захваченного стробируюшей пенью следящей системы.
Критерии устойчиностн таких систем автоматического регулирования рззработаны в рамках теории импульсных систем обратной связи. Характеристики регулирования, Усилитель в ВРУ с экспаиет>ива»над характеристикой регулирования Для правильной работы схему ВРУ требуется сформироиать быстро меняющееся управляющее напряжение, компенсирующее изменение уровня отраженных радиолокационнь|х сигналов в зависимости ат дальности. Наиболее распространенным методом реализации ВРУ является применение повторяющегося пилообразно изменяющегося напряжении, которое подается нз яходы цепей регулировки усиления ряда последовательно включенных каскадов усилителя.
Полярность этого напряжения выбирается такой, чтобы усиление приемника возрастало прв увеличении дальности Управляющему пзпря>кению прнластся такая форма, чтобы коэффициент усиления приемникз по моп>ности изменялся пропорционал~но времени в четвертой степени илн чтобы коэффициент уситения по напряжению изменялся пропорционально времени в квадрате.
Точная форма управляющего напряжения зависит от характеристик регулирования каскада с регулируемым усилением 0(0) и числа каскадов йЛ 0" (0) =Р, (14) Если вид функции 0(0) известен, то (14) можно решить относительно управляющего напряжении, получив для него выражение в явном виде. Устройства с регулируемым усилением многих распространенных твпоя имеют характеристику регулирования, часть которой можно аналитически представить в инде зависимости 0=0,Ки где 0 — коэффициент усиления каскада по напряжению; 0 — управляющее напряжение; К вЂ” постоянная величина; 0, — коэффициент усиления прн 0 6, Когда обьедипиют большое число каскадов, в каждом нз ннх используется лишь небольшой нижний учвсток его характеристики и принятое в (!5) приближение становится достата шо корон>им.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
