Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 71
Текст из файла (страница 71)
В последней схеме объемный резонатор удачно используется п как днсперспонный прибор, и как фильтр для подавления нежелательных боковых полос Преимущество отражательного объемного резонатора заключается в зоп, гшо значительная часть чощнпсти несущей поглощается, если передатчик настроен на частоту этого резонатора. Это устраняет многне трудности, связанные с васыщепием. Особенно внтсресный вариант схемы предложен в [12]. Эта схема (рис. 4] явлгется основой лучших приборов для измерения ЧМ шума; она также применяетсн н для стабилизации [13) Это едипственаая мостовая схема, в которой обеспечивается отвод значительной части мощности несущей, что предотврашаег насыщение смесительпых кристаллов. Уникальной особенностью этой схемы является балансный элемент, точно уравновешивающий отраженную от резонатора мощность при резонансе.
Прн резонансе объемный резонатор становится почти идеальныч поглотителсм, а остато*шая часть отраженной энергии поглощается регулируемыми атзенюатором н короткозамыкателем. Прн изчспеиии частоты объемный резонатор создает реактивную составляющую сопротивления, которая иарзгпает баланс. В результазс этого по меньшей мере при неболыпих девиациях появлчсзся сигнал в виде двух боковых полос с подавлеииог| несущей.
При очень тщзгельяой регулировке несугцую можно подавить почти на 40 дБ в случае применения мостов с ручной или сзагической оалапсировкой и на 60 дБ, если или объемный резопзтор, или источник колебаний имеют электронную нлн терм и сскую подстройку. Устройства с ручной настройкой могут пропускать мощность до 2 Вг, а устроиства с настройкой следящей системой — до 1000 Вт.
Балапсяып! смеситель такого устройства показан на рпс. 5. Н Наиболее чувствительный метод регулирования квадратурного детектора состоит в намеренном введении амплитудной модуляции и сведении ее к нулю с замошью фвзоврашателя. Максимизация чувствительности к частотной модуляции дает менее точную регулировку.
243 Гл. П. Радиолина~)ианнеге гиг ггмы с непрерывным излучением и г ЧЛ~ Как видно вз рисупха соответственно сфазироваиный сигнал передатчика ответвляется через вторую параллельную непь и используется для восстановления несущей при выделении боковых полос в !-детекторе. Так кап пиления ветвь не обладает дисперсионными свойствами, а уровень боковых полос мал Пги!т, Суп 11 опесупауеа сосптепй Рпс. В. Белевский смесителе Кля схемы Ппс 4. (свойство всех рассмотренных выше устройств подавления шумов), то боль.
шой сигнал можно рассматривать как сугнественно чистую восстанавливаемую несущую. Местный гетеродин должен быть малошумящим, а фазовые задержки о усилителях — согласованными. Анализ отношения сигнал/шум в полной системе дан в й 4.5.
ьлгЬь Ь-уй7 с,ь ЬьЬ уса ь ьь ьь М йььь-Щ7 е~ чл 1777 1 а 177 Д7 ус бег Доппепооспая епсптопта, яГа ф В хо ь ьь 77 Д7 147Р 1РУ47 ))Оооспсбояао ЕеатпетатЛГц Ркс. В. Честотпея хеплктевпстквв ко»- тура полстройкк честоты, Ркс. 7. Спектры шуме пепедетчвков~ П вЂ” Чж шум генератора с семовоебуждеввемз  — ЧМ шум генервтоав с ковтуром ствбалв. еецвп честоты; С вЂ” отношение шума гекере топе с семовоебуждепвем к шуму геперетопа с контуром стебклкееявв частоты. ййя На рис. 6 представлена частотная характеристика замкнутого контура регулирования, а ив рис.
7 приведены три результирующие кривые спектраль. вой плотности шума. 4 5 Лтегоды штмеречия шума Более подробные данные о построении системы и полученные резуль~аты содержаться в приводимой ниже выдержке из [16]; «Значение нагруженной добротности объемного резонатора дискриминатора было взято раиным 15 000, кан дающее наибольшую крутизну измене. ния фазы, согласованную с соответствующей ширвной полосы частот... В данном применении средняя частота генератора колебаний была синхронизиро. вана г частогой объемного резонатора. Резонатор имел температурную ста. билизацию и акустическую экранировку. Л1яннмальное значение высоиочастозной мощности, подаваемой на вход дискриминатора, должно равняться 1из теоретических соображений) 40 мВт. Пракзичггки это значение было преиышено на несколько порядков и достигало 1О Вт. Уровень опорного сигнала в СВЧ смесителе взят практически максимально возможным, а именно 300 мкВт.
Допусти»гав мощность несущей, просачнваюшзяся а СВЧ смегптель, на порядок меньше этой величины, т. е. равна 30 мьйт. Таким образом, условие баланса, требуемого для подавления несущей в дискриминаторе, определяется отиошениелг 1О Вт730 мкВт, что соответ. ствует 55 дБ Это, в свою очередгч определяет максимальную разность частот клнстропа и объемного резонатора, равную 400 Гц.
Так как уход частоты клистрона в режи»ге свободных колебаний может достигать 1 МГц, среднее усиление контура стабилизации частоты должно быть около 80 дБ. Усилители промежуточной частоты должны иметь достаточно большое усиление для того, чтобы влияние шума в видеоусилителе было пренебрежн. мо малым, и доста гочно низкое, чтобы опорный сигнал мощностью 30 мкВт создавал сравнительно небольшое напряжение на фазочувствительном детекторе.
з«ля устойчивости контура стабилизации ширина полосы тракта промежуточной частоты должна быть больше 5 Л)Гц. Обсуждение рену.«ьтагоа. Полученные практически характеристини системы вполне позволяют выполнить требования, принятые в рассмотренном примере. Однако они очень быстро ухудшаются по сравнению с рассчитан. ными при изменевии режима свободных колебаний, чувствительности детектора и усиления контура стабилизации. Литеры объясняют это ухудшение «влиянием нелинейностей, вызывающих смешение или искажение гармоник шума на частотах, находящихся за пределами полосы, представляющей основной интерес», Хотя авторы и не достигли того, что можно было бы ожидать теоретичг.
ски (кривая С на рис, 7), все же их результаты, вероятно, являются лучшнмн из полученных до настоящего времени. ' Стабилизация частоты мощных генераторов. Описанные выше активные методы стабилизации частоты можно использовать для стабилизации мошныт генераторов, а также усилителей мощности.
При этом схемы измерительных мостов остаются неизменными, а следящие системы должны быть видоизменш ны для работы при более высоких напряжениях и в некоторых случаях онн должны выдавать значительную мощносгь, так как многорезонаторные клистроны и приборы со скрещенными полялгн, такие как магнетроны и амплитроны, можно модулировать только источниками с высоним напряжением и большой силой тока Кроме того, эти приборы являютсн существенно «жесткими», что создает более строгие требования н конструкции следящей системы.
4.з. Методы измерения шума х)лн разработчика РЛС представляют интерес измерения двух основнык видов шума — первичного в задающих или мощных генераторах; — дополнительного в усилителях, вращающихся сочленениях и т, д. Гж 4. Радиолокационньге сштемы с непрерывным излучением и с УМ Изиерение шума в задающих и мощных генераторах со стабилизаторами илн без них представляет собой сравнительно простую п ясную задачу Лля этого можно использовать любую из описанных мостовых с. см Наиболее простой из нях является, вероятно, мостовая схема с пролегныя объемным резо.
нагорая в варианте для видеочастот, приведенная на рпс. 3 1Полпое описание этой схемы с чергехсами, включая и схемы калибровки, можно иа1лш в ~9, 14, 15).) Современные диоды с вязким уровнем шума иа низких часзотах, Рассчитанные на мощность нескольких мнллнватт, позволяют создать аппаРатуру, достаточно чувствительную для измерения шума большинства источников колебаний. Ввиду того, что иа крисгалличесьие смессыели поступает почти вся мощность несущей, чувствительность схемы нс будет такой высокой, как чувствительность более сло>кных нюстовых схем, но во многих слу.
чаях она оказывается вполне достаточной. В основных приборах„ имеющихся в продаже )16), применяется мостовая схема с отражательным обьеиныи Резонагороль Разница между прнбораип Различных типов заключается в методе калибровки и наличии сиихроиизкРующего устройства в приборах последнего выпуска для синхронизации частоты местного гетеродина и поддержаивя постоянного сдвига этой частоты относительно частоты генератора. Эти особенности ие влвягот на основную чувствительность мостовых схем, ао делают оолее удобным их обслуживание.
В настоящее время широко применяется метод калибровки с частотной модуляцией. В одном из приборов, в котором был реализован этот метод, осуществляется модуляция колебаний источника колебаниями стабильного кварцевого генератора и производится измерение ВЧ спектра. Модулиругощее напряхсение постепенно повышается до тех пор, пока линия несущей ие пс. чезнет прн индексе модуляция, равном 2,4. Затем напряжение источника понижается до удобного значения, т. е, до такого, прн котором сигнал еще существенно превышает подлежащий нзмерению шум, и это напряжение служит в качестве эталонного для калибровки.
В одном из вариантов прибора, работающего по этому методу, анализатор спектра, используемый для исследования видеоспектра, применяется также в качестве анализатора высоко. частотного спектра при подаче напряжения калибровки. В [12) дано следую. щее уравнение, определяющее предельную чувствительность прибора: где ЛР,ч„ — сРеднеквадратическое значение девиации частоты; 9г — нагРУ. женная добротность объемного резояатораДв — частота СВЧ диапазона; Рг— входная мощность несущей; Р» — коэффициент шума СВЧ смесителя; йТВ— произведение постоянной Больцмана й на абсолютную теыпературу Т и ширину полосы пропускания анализатора спектра В. Как показывает данное уравнение, предельная чувствительность прибора теоретически пе зависит от частоты иодуляции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
