Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Измерения показали, что этот шум значительно меньше шума других источников. Типичные результаты измерений дополнительного шума различных источников гармонических и частотно-модулированных колебаний [17, 18) представлены на рис. 9. Кривые даны для частот до 150 кГц, но практически часто представляют интерес значения ЧМ шума на частотах до 1/т (т — длительность импульса). Источники СВЧ колебаний на полупроводниковых приборах, в отличие от клистронных генераторов, создают белый ЧМ шум иа более высокик частотах (84).
Этот шум при работе импульсных доплеровских РЛС переносится н область низких частот. Метод измерения с синхронизированным источником, о котором упоминалось выше, можно удобно видоизменить для изчерения общего шума в этих РЛС. Следящая система рассчиты- Гл 4. Рпдиоликанионные гиггемог с непрерывным излучением и с ЧМ ввется так, чтобы она подавляла на входе фазоч>вствнтельного детектора такую долю шучз, которая правялг.но отображяет эффект коррелнцнн. Выходной сигнал детектора прерывается с такими же частотой повторения н скважпостью, что и у импульсов РЛС. Пропсходяшее при этом наложение спектров шума то шо соответствует условпяч работы стабильного виляющего генератора в составе РЛС.
Частотная характернстнка следящей системы типа 1/Гз обесцечпвяет стабильную рзботу. Такая следяшня система работает луч. гзе обычного узкополосного контура слсження с корректнру(ошнм усилителем даже прн измерениях в РЛС непрерывного излучения. 4.6. Приемники Уснленне на высокой частоте.
Несмотря на то, что усиление принятого снг. нала на высокой частоте прн нпзком уровне шума кажется очень прявлека. тельным, оно пе пвшло шнрокого прнменеяня в РЛС ненрерывного нзлучення. Имеются полупроводниковые усилители с очень небольппгн коэффициентом шума для днвпозопв й (1700 — 1000 МГц), но для более высоких частот СВЧ диапазона таких усилителей нет Прнненяются параметрнческпе усилители, но онн очень дороги н имеют недостаточно широкий динамический диапазон. Лампы бегущей волны наряду с высокой стоимостью характсрнзуются срав. ннтельно небольшим сроком службы. Во многих случаях определяющим фактсром, вынуждающим отказаться от применения усилителя высокой чистоты ва входе приемника, является шум от непосредственно просачнвающейся энергии передатчика и от пасснвнь(х помех, уровень которого сравним с урони(м шума входного усилителя нлн превышает его.
Генерзцня сигнала местяого гетероднна. Для получения требуемого от. ношения сигнал(шум первое усиление в приемниках РЛС непрерывного нзлучення обычно осуществляется па промежуточной частоте, равной, например, 30 МГц. Необходимый для преобразования частоты когерентный сигнал местного гетероднна можно полушщь с помощью различных косвенных методов. К ннм относятся использование цросгых н балановых модуляторов, однополосных генераторов нлн генераторов с фазовой синхронизацией.
Наиболее сложным, пожалуй, является применение однополосного гене. ратора, так как подавление несущей н не(келательных боковых полос более -ор -Угу Я-ййу щЬ сь Ь ~ау~, ч г ьь~ ьзгбр ь'Ь -7Ы Рис. Э. ЧМ шум источников СНЧ ко- лебаний: 4-нястрамваемый напряжением ЬС-ге. перегон с умножением чзстоты до частот днапазонл Х. à — генератор с квзр~(евой стэбилизэпией и с пепочкой умножителей частоты нэ вэрикепаз Ло частот диапазоне Х;  — генератор с квэрпевой стабнлизэйней и с умиожителем частоты до ча тот диапязбиэ Х иэ вводе с резким восстаиовлением", à — усилитель мощно«тн вэ коипэктном клнстроне непрерывного излуче.
ния, работающем в диапазоне Х (еврвэит (>; П вЂ” усилитель мощности нэ компвктмом нмпульснем клистроне диапазоне Х (варнэнт (]; Š— усилитезь мощности на «листровах вепре. рыеного излучения диапазона Х (вк. риант 21, Ж вЂ” уселнтель иощности па нипульсных «листронэх диапвзо. на Х (вариант У>; 3 — усилитель на клистроне с ппектростэткчесной фокугировкой Ю-см диапазона; И вЂ” «ри. вэя В рис. 7. Кривые ( — 3 представ. уйгур~ ляот Результаты юмерсний дополня.
тельного шума. 4.6. Приеииегки чем на 20 дБ редка возможно, а это делает веобходииыч применение фнльт. ров для даполиителы|ого подавления этих сигналов. Базаисиый лгодулятор значительно проще, и он подавляет несущую не хуже, чем аднополосный генератор. Фильтр, необходимый для дополнительного подавления несущей, обычно подаалнет до нужного уровня и нежелательную боковую паласу без добавления полюсов Простой модулятор вряд ли можно считать менее сложным, чем балансный модулятор. Прн этом нужен более узкополосный фильтр для дополнительного подавления несущей.
Генератор с фатовой синхронизацией полностью исключает необходимость фильтрации ко высокой частоте, но в этом слу ~ае требуется прпхгснеипе искусно спроектнровапаой следящегт системы, чтобы ЧМ шум передатчика правил но воспроизводился а сигнале и:стного гетероднва. Мо- lилтмй'юыж' жег так!ко потребоваться какоето поискагое устройство для первоначального захвата и синхронизации. Во всех этп.х методах пеобходиио применение геиерагора уегзэгг промежуточной частоты. Требус- Ге~перпбен мая стабильность этого генератора не очень высока, так как эф- !гиии ии!ггииг фект от уходов его частоты сппжеи в отношении (промежуточная частота ! частота прггггихгаел~ого сигнала СВЧ диапазона) рнс.
~о, нелененив нрненнне, содержа. жна гетерохнн е неанамжея настрояноя. Лругой подход к решению этой задачи состоит в применении гете- родина со свободно плавающей настриг!ког! (8, !3). Этот подход подобен методу использования местного гетеродипа в мостовой схеме на ряс, 4. При этом нужен сдвоенный усилитель промеххуточной частоты. Схема приемнииа с таким гетеродпном показана на рнс. !О. Кюкущаяся простота структурной схемы обманчива. Местный гетераднн далгкеи пметь автоматическую под. стройку частоты, чтобы принимаемый сигнал всегда попадал в полосы прапускания усилителей промех<угачног! частоты (УПЧ).
Как показано на схеме, в приемнике осуществляется наложение доплеровских частот. Чтобы избежать этого, следует илн применить кнадратурный метод, гши ввести второе смещение частоты в опорном кюш.ю. Второй способ менее привлекателен, так как он нарушает снмзктрню, которая могкет потребоваться для уравнивания временных задержек, обеспечивающего компенсацию ЧМ шума иестного гете- родина. Лаже в простейшем варианте снммехрия получается далеко не полная, так как канал сигнала должен пропускать сигналы с окропим диапазоном амплитуд, а а опорном канале проходит только сигнал с постоянной амплитудой.
Усилитель промежуточной частоты. Обычно применяются малошумяшие усилители промежуточной частоты по традиционной каскадной схеме. Ввиду сравнительно высокого уровня пассивных помех н непосредсгненно просачивающейся энергии передатчика, попадающих в УПЧ, его усиление принята ограничивать значениями, обычно ие превынгающими 40 дБ. Это определяет коэффициент шума в обеспечивает усиееипе полезного сигнала до уровня, прн катаром влияние микрофонного эффекта становится менее заметным, а опасность достижения насыщенна п сопутствующей ему перекрестная модуляции отпадает.
Поднесугцие. Хотя доплеровская филырация может ос!шествляться на несколько более высоких уровнях, желательно отфильтровывать сигналы пассивных помех и просачивающейся энергии передатчика па возможности на более низком уровне. К сожалению, нег фильтров с досгаточио большой добротностью, которые могли бы подавить пассивные помехи, например, на йй! ! л 4 Радиолокациоаньсе гпстезгес с мепрерьсаньгм излрченаем и г Чй( частоте 30 МГц без понижения уровня более низких доплеровских частот. Даже с помощью кварцевых фильтров нельзя решить эту задачу Наиболее простой метод состоит в смешении выходного сигнала УПт( с сигналом, используемым во вспомогательной ветви. Это переводит просачивающийся сигнал в постоянную составляющую, а сигнал от пассивных помех — в постоянную составляющую и составляющие очень низких частот Многополюсные фильтры подавляют эти нежелательные сигналы при очень небольшом подавлении самых низких доплеровскнх частот.
По нри этом происходн1 свертывание спектра полезного сигнала и сигналы приближающнхсн Ряс. 1Ь Прееммче с «ееаретурчым хетечеерем. к РЛС целей будут не отличимы от сигналов удаляющихся целей, в сопутствующие им боковые полосы случайного шума будут попадать в основную полосу пропускания усилителя. Кроме этой иеоднозна |ности, которую в не.
которых случаях мо>ьно считать допустимой, характерное для такого режима ухудшение на 3 дБ отношения сигнал/шум может оказаться существенным для мощных РЛС. Существуют двв альтернативных решения, которые находят н!проков применение. Первое состоит в применении для выделения доплеровской информации полосы поднесущих частот. Эта полоса не доходит до постоянной составляющей и имеет такуго центральную частоту, на которой добротность кварцевых или электромеханических фильтров достаточно высока для эффективной фильтрапии (для кварцевых фильтров приемлемыми диапазонами частот мо'кно считать 0,1 — 0,5 МГц или 1 — 5 МГц, для злектромеханических фильтров 0,1 — 0,5 МГц). Второе регпение состоит в применении квадратурного детектирования [19].
Структ>рная схема приемника с квадратуриым детектором дана на рис. 1!. Требуемый фазовый слвиг на 90' можно заменить двумя сдвигами на +45' н — 45' фазы сигнала постоянной частоты, поступающего на детектор от гетероднна Фазовые сдвиги на +45' и — 45' в двух сигнальных каналах необходимы для сохранения баланса в широком диапазоне частот. Фазорная диаграмма для этого приемника представлена на рнс, 12 (с целью упрощения на ней ие показано смещение на промежуточнуго частоту). Если выходной сигнал смесителя ! имеет опережающую на 90' фазу (цель приближается к РЛС) и объединяется с сигналом смесителя 2, то этн сигналы будут складываться в сумматоре п взаимно уничтонсаться в вычитателе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
