Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Схема тпердательнаго транзисторного усилители, обесиечивавмцего характеристики регулмрования ио эксцоненцнальному закону с высокой точностью (3] в, динамическом -динивзяис, ссставлнкяцсм. многие десятки децябел, пека- 2.б. Усилители с ного.натиегской регулировкой усиления (4 РУ) вана на рис. 16. Если параметры транзисторов одинаковы, то кожрфнидеат усиления этого каскада определяется по формуле — о <иота")ез !иулг! '=(— )те (16) где а — заряд электрона; й — постояняая Больпмана! Т вЂ” абсолютная темвература, Эта формула имеет высокую точность на участке характеристики 1игулирования от точки, где описываемый ею эффект маскируется токами утечки, до точки, где нарушается нерзненство (7< (7,.
Генератор управляющего напряжения ВРУ эяспоягяйиалояой формы. Закон изменения управляюшего напрягкеипя, обеспечи- Ея ваюшвй экспоненциальную характеристику регулирования, получается в результате ре- (т У шения уравнений (14) н (15) относительно (7(!): 1 (7 (г) но — (2 108 ! — 108 ао). (17) йт В прошлом ограничение, налагаемое иа ВРУ диаграммой направленности знгенны, настолько ограничинало пределы ее работы по дальности, что не было смысла пряиенять тотную ВРУ. Преобладаюшая форма напряжения ВРУ показана ва рнс.
17 — юо задержанное или ограниченное эксвоненни. альное напряжение, три параметра которого находятся под контролем оператора РЛС. Экспонента приближается к логарифмической кривой только на интервале времени, составлеошем 40 — 200т) постоянной времени испи. В более новых РЛС, для которых максимальная Рнс. !т. трн ретутпруенмт поранетр» Рнс.
!з. Меток синтез» фуненон !оз г. управляющею пенрнжеооп простоя системы ВРУ. дальность действия ВРУ достигает 330 км, упрзвляюшее напряжение столь простой формы не применяется. Метод синтеза логарифмической характеристики регулирования 1виг показан на рнс, 18. С йГ генераторов напряжения зкснояеиниальной формы Гл 2 Радиолокационные нроемкики с постоян~ыми времени, находящимися в определенном соотношении, подаются нз суммирующий усилитель, осуществляющий их сложение с равным весом, обеспечивая на выходе напряженйе. следующее логарифмическому закону на большом интервале времени, т.
е. в широких пределах изменения дальности. Выходное напряжение такого синтезированного генератора описывается двумя параметрическими уравнениями. (/е=)Ч вЂ” (М вЂ” 1) — 0,739, (18) (19) Р 9(7 Усиление = —— (7 4йу (20) где (7 — теперь отрицательное управляющее напряжение, приложенное к змиттериому резистору (7, Выполненные по такой схеме усилители в интегрзльном исполнении обеспечивают приближенно линейные характеристики регулнро. вания в диапазоне более 20 дВ, Линейную характеристику регулирования можно также получить при соответствующем использовании устройства с квадратичной характеристикой, такого, как, например, полевой транзистор.
Из других приборов, имеющих нелинейную характеристику, пригодны некоторые электронные лампы с рез. кой отсечкой и многовлектродные электронные лампы, применяемые в качестэе модуляторных, Если усилительный каскад обладает линейной характеристикои регулирования, то оптимзльным будет управляющее напряжение вида и(() =г т/м (21) Таким обрззом, два каскада усилителей .с линейной регулировкой усиления при управляющем напряжении простой пнлообразвой форчы беспечиваюг требуемую компенсацию зависимости мощности принимаемого сигнала от чет. вертай степени дальности. Независимая переменная М может принимать только целочисленные значения от 1 до А' Смысл величины М заключается в определении каскада, напряже. ние на выходе которого только что снизилось до уровня 1(е, Эти уравнения точно описывают значения выходного напряжения в зти заданные моменты времени; в интервалах между ними ошибка по времени не превышает буя у Упрощенная схема генератора, основанного Д на принципе объединения цепей с определепб( д Го ным образом подобранными настоянными вре.
7.87д мени, показана на рис. 19. Эта схема применяется в РЛС, где необходима регулировка усиления во времени при отношении макснмзльной дальности к минимальной менее !00 Уголитель с ВРУ, имеющей линейную характеристику регулирования. Если напряжение сигнала Ег и управляюнтее напряжение (7 иэ схеме рис !6 поменять местами с изменением знаков на противоположные, то характеристика регулирования усилителя станет линейной: о.б. Угалатглп с автоматической рггуларовкой усиления (АРУ) Ссгл ~ ВРУ с обрагнсыжа характеристиками Прн одном необычном спо сабе регулировки усиления, который дает результаты весьма близкие к рас. четным, попользуется ограничитель в качестве вычислителя отношения (10). Как показано на рис, 20, широкополосный шумовой сигнал нлп внеполосный немодучпрованный синусондальный с эффективным значением и вместе с снг палом Е, подается на вход широкополосного ограничителя.
Вслед за ограни чнтелем включен фильтр, согласованный со спектром сигнала. Если прене бречь затуханием в фильтре, коэффициент уснленян на частоте сигнала равен 2а (22) и' где а — выходной порог ограничителя. Эта формула достаточно точна прн Ес«и. Рнс. Ка.
Регулировка уснненн» методом мкскиронкнн» Такой способ регулировки можно трактовать как намеренное подавленне сигнала регулируемой помехой. Он применяется в приемниках с постояиюй частотой ложных тревог (ч 2.8), которые обнаруживают цели, только когда уровни отраженных от ннх снгвалоз превышают помеху в заданное число раз. Регулировки усиления других тнпов оказывают на приемники с постоянной частотой ложных тревог незначительный эффект. Оптимальное управлнющее напряжение для ограничительного каскада с регулируемым усиленном имеет форму аз)п лй и ям га Такое напряжение невозможно генерировать непосредственно, но можно полу.
чить, модулируя несущую частоты т подходящим вндеоснгналом. Можно также поступить иначе н использовать два последовательно включенных кас. када ограничения н фильтры для формирования функции, пропорциональной 1/(к прн заданном пилообразном напряжении высокой чзстоты формы и=) з)п рй ВРУ ло высокой частоте. В СВЧ аттепюаторах с электронной регулировкой в качестве шунтирующего элемента шнроко используется р †( — л-диод. Такие аттепюаторы часто применяются для регулировки усиления в высоко частотном тракте радиолокационных приемников, если необходимо расширя.ь дннампческий диапазон смесителя нли УВЧ.
Требуемые характеристики контура АРУ. Контур АРУ приемника (рис. 21) имеет коэффициент усиления, который нормально меняется в шнро. кнх пределах в завнснмостн от входного сигнала. Поэтому для обеспечении безусловной устойчивости контура регулирования прн построении системы выбирают характеристики 1 типа (с крутнзной ската в области верхних ча. стог — 20 дБ)декада). Это удовлетворительное решение длн многих применений, где допустима инерционная системз АРУ.
Более быстродействуюпсие системы АРУ 11 типа нельзя использовать, если усиление по контуру не остаегся постоянным, б зк,, ггсг Гл. 2. Радиолокационные приемники Если закон регулирования в каждом каскаде с регулируемым усилением является экспоненциальным, то дифференциальный коэффициент усиления разомкнутого контура выражается соотношением низ — — АГО Ез, ди, А (24) Все величины, входящие в (24), пояснены на рис, 21.'Из этого уравнения следует, что если контур имеет усиление, достаточное для поддержания уровня выходного сигнала постоянвым, то коэффициент усиления контура также не зависит от уровня входного снгпа/lердегй,у й ла В этом случае существует значи. ликглег мггмаг тельный простор в выборе характерийЯыйое ' еГггуыеаз ' й и.
стик греза контура АРУ. Следозл. Гг' тельно, в системе АРУ, от которой дкмркмрд требуется быстрая реакция, должнз использоваться экспоненцналькая регулировочная харзктсрпстика. В мопонмпульсной РЛС со сравнением уровней сигналов необходимо, чюбы усилители с регулируемым усилением были согласованными по амп- РУ лнтудно- н фаючастотпым характерисгикам. Большие фазовые погрешности могут привести к искажениям информации об угле цели. Однако зна. Рис.
21. Сгрукгурнеч геене Лру. чсйие имеют только относительные фззовыг ошибки. 2.У. Фильтрация Фильтрация во всей радиолокационной системе. Филыр служит основ. пым средствоч, при помощи козероге в приемнике осуществляется различение полезных отраженных сигналов и помех многих типов. По своим харвктери. стикам он может приближаться к устройствам одной из двух форм; к согла. сованному фильтру — пассивной системе, частотная характеристика которой комплексно сопряжена со спектром излучаемого сигнала, или к корреляционному смесителю — активному устройству, в котором производится сравнение принимаемых сигналов с задержанной копией излучаемого сигнала.
Предло. лагается, что инерционность фильтров приемника достаточно мала, поэтому к моменту появлсния следующего импульса переходные процессы от предыдущего успевают затухнуть, т. е. отклик филыров обусловлен лишь одним излучснным импульсом. Ив самом деле большинство РЛС облучают цель серией импульсов, прежде чем главный лепесток диаграммы направленности полностью отойдет от направления на эту цель, и в приемнике некоторым образом комбинируется ряд принятых эхо-сигналов. Они могут обрабатываться интегратором, аналогичным согласованному фильтру в том смысле, что импульсная характерм.