Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Чтобы этн потери были незначительными, крутизна амплитудно-фазового преобразования не должна иревышэть 2'/дБ. Увеличение произведения полосы провускання на длительность сигнала с целью сокрашения потерь из.зз ограничения ориводнт к другим последст. виям. Чем больше полоса проиускания приемника (до перехода его в режем ограничения) превышает ширину спектра излучаемого сигнала, тем более подвержен приемник влиянию помех не на основной частоте нрвема или мешающих сигналов, частота которых медленно изменяется [12[.
С другой стороны, если необходимо обеспечить хорошие импульсные характеристики приемника [12), то нужно улучшить его способность к быстрому восстановлению после воздействия импульса или организованной помехи, частота которой быстро изменяется. По мере возрастания длительности эхо-сигнала в ограничительном каскаде в результате фазового кодирования, РЛС становится более уязвимой для частичного перекрытии эхо-сигналов но времени [15[. Вследствие эффекта подавления слабого сигнала сильным эхо-сигналом вероятность обнаружения слабого сигнала быстро уменьшается ори увеличении относительного их перекрытия, если после звена согласованной фильтрации установлен обнаружн.
тель с фиксированным порогом обнаружения. Это уменьшение вероятности обнаружения связано не с большим ухудшением отношения сигнал(шум для слабого сигнала, а с подавлением и слабого сигнала и шума в чашеобразион области, охватывающей временную длительность сильного сигнала, Влияние втой чашеобразной помеховой области можно ослабить, если восле приемника с фазовым различением включить логарифмический обнаружитель ПЧЛТ. Последний эквивалентен ио своему действию системе АРУ, изменяющей усиление, чтобы удалить «черный ировалэ или чашеобразную область, возникающую из.за ограничения.
Этот ирнмер иллюстрирует, как сочетание различных методов получения ПЧЛТ часто может обеспечить защиту от помех многих видов, чем любой один отдельно взятой метод. Последовательность операций аеобходнмо тша- Гл. 2. Радиолокационные приемники тельно упорядочить, чтобы сохранить преимушества каждого метода, умень- шив вместе с тем влияние различного вида помех. 2.9.
Логарифмические усилители г(инамический диапазон, яБ Дг=1ой, Разрешающая способносгь, дБ (25) Характеристики, Точность. В логарифмических детекторах и усилителях ПЧ используется кусочно-линейнэя аппроксимация логарифмнчесной харак теристикн. Для достихсения наилучшего совпадения с логарифмической кривой обычно стыкуют отрезки прямых с одинаковым отношением длин и изменяю. щимся тангенсом угла наклона. Каждый отрезок прямой будет точно аоот.
ветствовать логарифмической ириной в двух точках н иметь максимальную ошибку приближения на его концах и посредине. Абсолютная величина ошиб ки (17] возрастает при увеличении отношения длин отрезков На рис 27 показано, как эта огпнбка меняется н зависимости от отношения длин отрез ков (называемого также усилением на отрезок), На практике стыки между «линейными» отрезками не являются резкими н наилучшая подгонка к лога.
рнфчнческой кринон может дать погрешность меньше теоретической, Области применения. Манок кайл»ание РЛС. Логарифмическим детектором называется устройство, выходной сигнал которого по видеочастоте про. порцпонзлен логарифму огибающей входного сигнала ПЧ. Он часто исполь зуется в моноичпульсных РЛС для выделения информации о точном угловом пологкснии разрешаемой цели.
Принцип его работы легче всего пояснить длн случая гауссовой диэграимы направленности антенны, хотя диаграмма на. правленностн практически никогда не бывает вполне гауссоаой. Рассмотрим пару диаграмм направленносгн в форме ехр( — Кез), направления максимумов которых в одной главной плоскости разнесены на угол В. Принимаемые сиг. налы нодаются на два канала приемника, каждый из которых содержит попил ающнй преобразователь частоты н логарифмический детектор. Видеовыходы детектороз включены по дифференциальной схеме, тэк что напра. жепня видеосигналов взаимно вычитаются, давая результирующий — разно.
стный сигнал, пропорциональный величине ((Вгр. Выходное напряжение вычитающего звена линейно зависит от угла цели е, и его можно непосредственно испол~зовать для корренцяи углового пологкения антенны Логарифмическая моноимпульсная система создает более высокий уро. вып, углоного шума вблизи направления электрической оси антенны, но пенсе высокий уровень углового шума при больших угловых отклонениях от элект. ричсской оси, чем суммарно-разностные моноимпульсные системы, обычно применяемые в РЛС сопровохсдсния. Поэтому она более распространена в радиолокационных системах с многолучевой диаграммой направленности антенны, которые пе должны обеспечивать сопровождение цели на направлениях, близких к электрической оси антенны.
Г!ЧЛТ-приемник ари наличии помех от местных предметов. Логарнфми. ческий детектор полезен для обеспечения постоянной частоты ложных тревог ари наличии шума, отражений от дождя, от поверхности моря н других поме. хах переменной интенсивности. Этот случай применения рассмотрен в й 2.8. Запись сигналил. Некоторые радиолокационные системы являются измерительными устройствами, эхо сигналы в которых записываются для после. дующего анализа или обработки. Если уровень сигнала изменяется в широ.
ких пределах, то мо»кет понадобиться запись логарифма его амплитуды. Число двоичных рзэрядов, необходимых для логарнфмнчесной записи, равно 29. Логарифмические усилители Преобразование к логзрнфмичесному виду можно также производить в цифровой форме (после аналого. цифрового преобразования) при помощи эквивзлентного линейного приближения (линейной аппроксимации), В этом случае отношение длин отрезков прямых соответствует основзнию системы счисления 2 и максимальная погрешность становится равной ц0,28 дБ. Лог арифмические детекторы и усилители часто разрабатываются с регу. лнровкачи в каждом каскаде. Это поаволяет производить регулировну наклона и (или) длины отрезков с целью чучшсй подгонки.
При регулировке на блок подают прецизионное экспоненцнальио затухающее колебание (!Ч с генэратора сигналов, Блок регулнруюг до получения линейно-затухающего выходного сигнала, что свнде1ельстнует о правил~ ности регулировки. лил лъ йй лгу+зги ,рлргглре нппряженце, д Рнс. 27. Погрешность аппроксвмвцвв лога.
Рнс, 2а. Метод немеренно волосы оропурнфмнческой хврвктервствкв првволвпей- сканн» лотлрнфмнческого усвлнтелн. ной кврвктервствкой. Динамический диапазон, Динамический диапазон логарифмического детектора или усилителя зависит от числа линейных отрезков й( и отношения их длин 62 (28) Динамический диапазон = 20лг)К 6. Хорошо спро<ктнрованный логарифмический детектор мигнет иметь динамический диапазон 80 дБ. достижимый при 9 каскадах при погрешности не более "=0,2 дБ. Полоса ароарсканил Полоса пропускания логарнфмгшеского детектора или усилителя менялся в зависимости от уровня сигнала Поэтому логарифмическое устройство обычно проек~ируют с большим запасом по полосе пропускзния с учетом того, что перед ним буду~ установлены фильтры, которые н обеспсчзт расчетную полосу пропускания приемника.
Однако полосу про. пускания сзмого логарифмического устройства при большом сигнале можно измерить, используя мшод, поясняемый рвс. 28. Входное напряжение увеличивают от 6, до 6,+ (3 или б] дБ, вследствие чего рабочая точка перемегцается нз А в В. Затем изменяют частоту сигнала в обоих направлениях, чтобы найти те два значения частоты, которые соответствуют рабочей точке С.
Такой же результат можно также получить, изменяя частоту до тех пор, пока выходное напряжение не уменьшится на величину 35 или б5, где 5 — крутизна харзктернстики, ВгдБ. В итоге рабочая точка окал.ется в точке С'. Ввиду зависимости полосы пропускания от уровня сигнала логз- !7$ 5 ф з ~и Ю тч ь. тл $1 м ьп у гя гг 29 Усилеипе нп грглгена, Ы Ц ф м чт Гл. 2. гтидгголокнниоянога приемники рифмнчсскнй усилитель, если возможно, необходимо настроить по сигналам с уровнями, лежашимн ниже порога ограничения, и при использовании в ка.
чествс коптролируемотт его характеРистики импульсного отклика Импульсный отклик усилителя ггзмеряют прн помоши импульсного сиг. нала ПЧ, имевшего гораздо меньшие времена нарастания и спадэ, чем испы- Усалллглги - рфгднррмг ту уудрсту 1 Нйслду гу рис. ГЭ. Логкргифкгическнй детектор: о — стрткттрнкк скемк, а — модуль Э-кк конного логкрифмического усилители грегу.
лирокке усолели» кожной ступени ресиоложенк оод тркггкпстором) тываемое логарифмическое устройство. Время иарэстания — это время, необ ходимое для возрастания выходного напряжения от — 205 до — 8, а время спада — это время, необходилгое для уменьшения выходного напряжения а~ — л до --20о, Из-за логарифмической формы характеристики время спада является линейной функнией уровня входного сигнала и превышает время нарастания Примеры логарифмических устройств. Логаднфянчегкгтгг детектор В логарифмическом детекторе хорошо известного типа используется последова.
176 2.9. Логарифлшческяэ усиля геля тельное детектирование ! )8), при котором продетектированные выходные на. пря.кения с У одинаковых ограничительных каскадов суммируются, как показано на рис. 29,а. Если каждый каскад имеет при малом сигнале коэффи. циент передачи 6 н уровень ограниченного выходного сигнала Е, то точки пересечений аппроксимирующих отрезков будут находиться на кривой, описывщ мой выражением )ь О м — ~' +Оа 6 где и — к.п.д. детектора, а ЕНМ) — конкретные уровни входного сигнала, когорые соответствуют точкам пересечений линейных отрезков, Е; (Л!) = Е(О (28) Независимая переменная М обозначает порядконый номер каскада, находя.
щегося на пороге насыщения, и принимает только целые значения от ! до Л(, Нелогарифмическос слагаемое в виде степенного ряда по !)О оказывает незначительное влияние на точность аппроксимации логарифмической кривой. Последовательные прирюпения этого слагаемого при изменении М от 2 до Л( равны Е)Ом-Е Таким образом, результирующее воздействие этого члена выражается в смещении выходного сигнала при очень малой потере в точности аппроксимации логарифмической кривой при самых больших уровнях сигнала.
Типичный логарифмический детектор при его реализации по 9-каскадной схеме (рис. 29,б) может иметь точность в пределах щ0,25 дБ, динамический диапазон 80 дБ и полосу пропускания от 5 до !О МГц на средней частоте 30 Л1Гц. Однако в !)9) описан 4-каснадный детектор с режимом последовательного детектирования, имеющий полосу пропускаиин 540 МГц при средней частоте 800 МГц. Сообщается о достижении времени запаздывания импульса, равного 2,5 нс. Еогаряфмичгсхай усилитель.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
