Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 70
Текст из файла (страница 70)
для получения максимальной чувшиишльпостн Максимальное значение этого отношения рнвно 2(ЛРр)) )д Это согласуется с тем, что максимальная девиагнш промажу~очной час нны в лвв ра ь больше незнании высокой частоты !см уравнеиае (1)). Для меньших значений („,Т отношение мощностей двух боковых полос в несущей принимает вид Гл. 4. Радиолонаиионньге системы с непрерьганмм и.шрчением и с ЧМ д -7~7 еь- $ -7д ~Е ф'-дд -4(7 ьГййг наземной РЛС непрерывного излучения следует применять две антенны, Эта снижает влияние нак просачивагощейся энергии, так н пассивных помех на малых дальностях, поскольку в данном случае ни одна из близко расположенных точек не может одновременно попасть в главный лепесток ДН передающей н приемной антенн.
Кроме того, как оудет показано ниже, обычно применяется подавление просачивающейся энергии, а следовательно, н подав- ление пассивных помех. +Гд В проведенном рассмотрении принималось, что сигнал местного гетеродина в РЛС или получается из сигнала передатчика, илн синхронизируется с ним при помогци следящей си! стемы, имеющей частотную характеристику, достаточно широкую для перекрытия диапазона доплеровских частот и полосы шума, представляющих интерес. Микрофонный эффект. Этот эффект может создавать дополнительные боковые полосы шума просачивающейся энергии, а иногда и пассивных помех. Если конструкция аппаратуры достаточно массивна, то микрофонный эффект проявляется наиболее ззметно на более низких частотах и его ыожно компенсировать с памогцыо следягцей системы с об- Ф,Р1 '7 у дт ратной связью Однако очень важно также, чтобы СВЧ элементы, примеЕяс, К Поаоялеяяо мтмо оолоястояо оеь няемыс в системе компеНСации Фохта коязеляяня.
влияния вибраций, а также в осталь- ных СВЧ схемах, были достзточно жесткимн и прочными (8). Обычна применяются конструкции в форме фРезерованпьж блоков. В репках случаях, когда применяется одна антенна и антенный дуплексер иля две близко расположенные знтенгчы, как, например, в мощных самолетных РЛС непрерывного излучения, проблемы механичесной констрю ции оказываются почти не разрешимыми. Даже в наземных РЛС вентиляторы, электродвигатели, генераторные агрегаты, вращающиеся сочленения, кавнтацня в охлаждакнпей системе н др создают оольшие трудности. Сканирование и свойства целей. Расширение спектра сигнала РЛС непрерывного излучения может быть вызвано не толька шумом передатчика и микрофонным эффектом, но также свойствами целей и сканированием антенны.
Расширение спектра, вызываемое даже очень высокочастотным угловым шув~ом гакнт целей, как, например, самолет, в общем случзе не приводит к тому, что значительная энергия будет содержаться вне нормальной полосы даплеровсьих частот. ! (еобходимость применения фильтра обычно определяется условиями обнаружения или потребным временем облучения цели, а не внутренней структурой' отраженного сигнала. Но оыстрое сканирование антенны может вызвать значительное расширение спектра пассивных помех.
Если бы нс специфическая форма типичной ДН антенны, переходные явления, вызываемые мешающими отражениями при сканировании, нмслн бы более серьезное значение. В приближенном анализе принимается, что антенна имеет ДН гауссоной формы и усиление в двух направлениях 0)=ехр( — 2,7760г(0тз), где 0 — угол, измеряемьш от оси Д(): Оз — ширина ДН на уровне половинной мощности [0) Для примера будет взята антенна, усиление которой в днух направлениях падает иа 3 дВ в точках ~0,5'(Оа = !'). Если антенна сканирует са скоростью 4 4.
Источники колебаний СВЧ 180' в 1 с, то для раен«та потребуется знать преобразование Фурье от е " ьрп а=9 !О' Эзо преобразование имеет вид Лехр[ — ыЧ(3,6.10')], оно снижается до 1ДООО (60 дБ) от максимального значекия, когда юх((36 10')=69, ы !525 и [ж250 Гц. ,"!сйствнтельная форма ДН антенны создает менее благоприятные переходныс явления, чем диаграмма гауссовой формы.
Применение ограничения сигнала в приемнике эквивалентно изменению формы ДН антенны. При любой форме ДН антенны имеются определенные ограничения скорости сканирования узким лучом. Обычно предельно лопустимая скорость сканирования не достигается из-за механических огранкчений, за исключением случаев очень медленно движущихся целей, ио при пемехаиических способах сканирования с!<прость его может ограничиваться переходными явлениями. 4.4. Источники колебаний СВЧ Тракты «задающий генератор — усилитель мощности». Специфические тре.
боваппя к РЛС непрерывного излучения — применение злектровных ламп с оче ш низким уровнем шума, малошумящих источников питания, а часто н стабилизации для снихсения общего уровня шума системы. Теоретически любой из рассчатривземых в 6 4.5 методов измерения ЧМ н АМ шумов можно модифицировать для создания следящей системы, снижающей уровень шума, а практические соображения привели к разработке большого количества дополншельных цепей.
Наиболее простая из иих содержит нысокодобротный объемный резонатор, включаемый между клистронным генератором и усилителем мощности. Обычно применяются объемные резонаторы с добротностью 20 ООΠ— 100 000. Такой резонатор действует в основном как дополнительный рсактинный элемент, включенный параллельно с резонатором клистрона Прн использовании высококачественного отрахгательного клистрона с уровнем мощности ЧМ шума на !10 дБ ниже уровня мощности несущей в полосе 1 Гц, смещенной от несущей на 10 кГц, применение высокодобротного объемного резоначора в качестве пассивного стабилизатора частоты сниасает мощность этого шума до 130 — 135 дБ относительно уровня чогцности несущей.
Это снижение мощности шума на 20 — 25 дБ достигается ценой потери полезной мощности около 1! дБ; оно возмозкпо па болыпей части частот, представляющих интерес. Но этот метод не дает существенного снижения мощности АМ шума на доплеровских частотах. Следует помнить, что приведенные данные относятся только к стабильному задающему генератору и что иа шум, генерируемый в усилителе мощности, примененный способ не оказывает никакого влияния. Кроме того, если только сигнал местного гетеродниа не подается с выхода усилителя мощности (чего, конечно, нельзя сделать в импульсной доплеровской РЛС), то шум будет некоррелирован.
Хороший усилитель мощности, питаемый от хорошо стабилизированного источника питания, вносит немного дополнительного илв избыточного шума (см. рис. 9). Активная стабилизация. Действие всех устройств активной стабилизация в цепи «задающий генератор — усилитель мощности» основано на использовании высокодобротного объемного резонатора в качестве опорного элемента. Объемный резонатор должен быть изолирован от лампы и функционировать как измерительный прибор, не вызывающий затягинания, обуслонленного частотной зависимостью его реактивной проволимости.
Ниже приводятся полезные уравнения для отражательных и пролетных объемных резонаторов, взятые из [9], Для согласованного отражательного резонатора 2 в 1 !50 !25Ос ет 1 1+/5О 1+!2йг~ ' 241 где à — коэффициент отражения; б= —; О н Оь — нснагруженная и на. ) — )о. груженная добропюсти резонатора, соотнетствецпо; 2 — нормированное нол. нос сопротивление, отнесенное ко входу резонатора. Пролетный объемный резонатор имеет аналогичные характеристн«н, за исключением того, что через него проходят как колебания нег!щей ((У,), так Кагпдрллькьгй гуатлатппср .Т- хтелгелтцрхт) Кда3цатурижй йатпгетцд ((г-ггаупеаюр) рнс. 3.
Мостоилн схема стлбнлнхлнии лстотм с ролеттмм рехонитором Гнинеочостот- нма нлрнлнт). и боконые полосы (()ть). Для этого резонатора выходное напряжение 0т ()е = , =()с+()хь 3+)2б(г (оба коэффициента связи принимаются равныл~и 1); (Ут — входное напра. жение. Применив простые алгсбранческне преобразования, можно показать, что частотно-зависимые члемы в уравнениях для Г и ()е подобны по струк.
туре. В системах со стабилизацией расстройка !†(о мала, поэтому уравне. ння для отражательного н пролетного объемных резонаторов можно привести к виду (4) Г нр/23(); П.с=2( — 2)бЯ). Отсюда можно сделать вывод, что стабилизация в отношении уменьшения б будет одинаково эффективна независимо от частоты. Е!о прн этом не учитываются два фактора: !) объемный резонатор имеет линейную характеристику только в конечиои диапазоне частот, и более высокие частоты (м могут создавать боковые полосы, находящиеся вне этого диапазона; 2) для получения более высокой стабильности следящая система, включенная после объемного резонатора, должка иметь характеристику, спадающую на более высоких частотах.
Простые мостовые схемы стабилизации частоты мо;кно построить непосредственно на основе характерных свойств отражательного н пролетного объемных резонаторов. Мостовая схема с пролетным резонатором предо~валена иа рис. 3. 4.4. Источники колебаний СВЧ йзазоврапзагель в этой схеме регулируется так, ыо на квадратурный 13-детектор поступают сигналы, находящиеся в квадратуре по фазе", и в первом прзблпжснпп юог детектор чувствителен только к фазовой модуляция 1!слп бы возникла необходимость стабилизации по отношеншо к амплитудной модуляции, ее мон.по было бы осуществить только для АМ на очень низких частотах, например, создаваемой источниками питания. Такое требование можно было бы легко выполнить, создав дополнительный сдвиг фазы на и/2 н введя в схему стабилизации когсрентный амплитудный детектор (1-детектор) (на рнс.
3 показан штриховой Уазлмлггд Регулодуемггй Очевидный недостаток ьгостовой д г ллюлл гг у аююлллглтоР схемы с пролетным резонатором состоит в том, что иссушая ве подав. ляется н СВЧ цепях. Так как полная входная мощность ограничивается из-за опасности повреждения кр и ладгтглг сталлпческого смесителя и недопустн- ЖаУ замгглллтела мости выхода за пределы линейной области при смешивании частот, уро. пнс. к мсмзаннн снннн с атважн~с.зьнмн вень мощности полезного сигнала, несущего информацию, относительно низок и этот сигнал оказывается соизмеримым с тепловым шумом, гепсри. руемым кристаллическим смеснзеаеч Сугпествует также вариант мостовой схемы стабилизации с пролетным объемным резонатором, в кагором пспользуюзся два согласованных фильтра промсжуто шой частоты, а также более сложные схемы, предложенные в [10, 11).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
