Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Можно показать, что сигнал удаляющихся от РЛС целей усиливается в вычптателе и ослабляется в сумматоре. 252 4.б. Приемники Ряс. 12. Фееармее диаграмма д е еряем- емее с ееедратурямм десеегерем. Преимущество приемника с каадразуряым детектором сосзоат в том, что полосы пропускания фильтров полностью симметричны и все элементы фильтров могуг бызь идентичными. Кроме того, фильтры верхних частот, имеющие большую крутизну характеристики, благоприятную для подавления пассивных помех, легче рассчитать и построить для частот, близких к постоянной составляющей, чем для низкой промежуточной частоты.
Недостаток э~ого решения состоит н тоьп что для устранения сигналов ложных целей пгобходимо поддерживать баланс двух вторичных смесителей и двух 45-градусных фазоврашателей в полной полосе доплеровских частот. Усиление. После подавления нежелательных просачивающегося сигнала и пассивных помех можно получить сушесгненное усиление полез- гцр ного сигнала нли на нторой поднесу- гп гхел шей частоте или в случае примене- 1-гг ггггеродина ния приемника с квадратурным детектором на самой доплеровской частоте.
Для дополнительной фильтрации нежелательных сигналов принято есггул применять фильтры, включаемые меж- 2 гг гешжгАнй ду каскадами уснлгмеля, Елгпзствен- 2 =22 ное требование, которое должно орн этом выполняться, состоит н том, чтобы' при совместном осуществлении усиления и полной фильтрации амплитуда нежелательных сигналов нигде не постигала уровня насыщения. Гребенки доплеровскнх фильтров. В идеальном случае при обработке и усилении сигналоа не должно быть нелинейных операций.
Мох.по еше добиться некогорогп улучшения отношения сигнал/шум на несколько децибел при использовании когерентного сш вала и сужения полосы В !20) показано, что можно разделит~ данную полосу доплероаских частот Gа несколько составляющих полос без повышения вероятности ложной тревоги. В РЛС желательно было бы иметь резулшнрующую полосу пропускания допиеровского фильтра, ограниченную только временем облучевия цели. Зто условие мажет быть реализовано н РЛС с быстрым обзором пространства, но в РХ!С сопровождении или подсветки целей полосы пропускания доплеровских фильтров получились бы слипзком узкими.
Кроме того, сама цель вследствие влияния эффектов мерцания и блестящих точек редко создает четко выраженную доплеровскую частоту, а образует спектр доплероаских частот. При выборе полосы пропускания доплсровских фильтров следует также учитывать возможное расширение спектра доплероаских частот за счет кодируюших частот, возникающих, например, при коническом сканировании. Типичная схема РЛС диапазона К содержит необходимую гребенку двухполюсных доплеровскнх фильтрон со смежнымн полосами шириной 2000 Гц. (Оригинальный метод, позволяющий заменить и днухполюсных фильтров энвивалентными и+1 резонансными цепями, дан в г2ЦЛ За каждым фильтром следует детектор и последетекторный интегратор, постоянная времени которого согласована с временем облучения цели или в случае РЛС сопровождения со скоростью выдачи данных следящей системой.
В цепях, следующих за каждым детектором, устанавливается пороговый уровень При превышении сигналом этого уровня формируется напряжение, сохраняющееся в течение некоторого времени до его считывания. В РЛС обнаружения пороговые цепи обычно опрашиваются устройством считывания. Такой способ характерен для обработки сигналов с помощью цифровой вычислительной техники РЛС со слежением по доплеровской частоте.
Наборы доплеронсьих фильт- Гл. 4 Радиолокадионные системы г непрерывным излучением я с ЧМ ров удои,яетворнтельно работают в РЛС обнаружения и РЛС сопровождения при обзоре. Но опп обычно не попользуются для улучшения отношени 1 сигналйпум а РЛС сопровождения илн подсветки цели, так как проще прп менню устройство слежения по доплеровской час1оте )строб скорости).
Обыч. ная схема такого устройства идентична со схемой АПЧ в радиоприемниках ЧМ сигналов. Для преобразонания частоты аналптируелгого сигнала н про межуточную частоту но методу биений используются колебания генераторп, настраиваемого напряжением. В узкополосном усилителе промежуточной частоты осуществляв~оп фильтрация. Генератор с настройкой напряжением, в свою очередь.
управляется выходным напряженнем дискриминатора, соединенного с усилителем. !.!а вход усзройства слежения может подаваться илп исходный спектр доолеронсьих часзот, как в приемниках со свертыванием спектра нлп с квадргтурным детеглнрованнем, нлв поднесущая, содержащая вгю доплеронскую информацию Хо~я в следящем устройстве может выполнятьсь некоторая фялырация пассивных помех, предпочтительнее удалять эзн почехп з предп1ествуюшем трюме Это особенно важно в приемниках с квадратурным дсзсктором некоторых самолетных РЛС, где пассивные по. мехи могут иметь довольно широкий спектр, так как нз-за нелинейности смесителя создаются гармоннки неже,щтсльных сигналов, которые могут непосредственно накладываться на сигнал цели в устройстве слежения Захвазив сигнал цели, следящее устройство отслеживает соответстную.
шую составлягощую доплеровского спектра частоз Его отклик ограничивается толысо шириной полосы следящей системы, рассчитанной с учетом ожн. даемых маневров пели. Ииформаппя, необходимая для захвата отслеживаемой цели, поступает от набора доплеровсюы фильтров (если онв имеются) при разомкнутом кошуре слежения. Если доплсронских фильтров нет, то можно подавать на настраиваемый напряженнем генератор пилообразное или треугольное напряжение для программированного поиска Этот поиск прекращается, когда на выходе зарегисзрпроаан сигнал желаемой цели Для облегчения обнаружения и захвата цели могут применяться дополнительныс копирующие сигналы Необходимо принимать меры к тому, чтооы настраиваемый напряжением генератор не настраивался на частоту, при которой следящее устройство может захватить просачивающийся сигнал или сигнал от пассивных помех.
В наземных системах эта задача легко решается установлением жестких постоянных пределов для поискового напряжения. В самолетных системах, работающи~ при наличии пассивных помех с изменяющейся частотой, требуются более сложные решения Постоянная вероатность ложной тревоги. К любым современным РЛС предъявляется требование сохранения постоянной вероятности ложной тревоги при наличии переменных уровней шума. В РЛС непрерывного излучения это требование легко выполняется при использовании наборов фильтров. Энергия, поступающая в набор фильтров, органичивается или аатоматичесной регулировкой усиления нли, когда это вознолсно, с помощью ограничителей и установлением для целей, следующих за фильтрами, порогового уровня, соатвстству|ощего уронню во всей полосе. Тнпичпьгй метод установления порогового уровня состоят в подаче случайного шума на вход усилителя, выход которого связан с набором фильтров.
Порог для каждого фильтра и следующих за ним пеней регулируется так, чтобы достигалась заданная вероятность ложной тревоги. Затем уроншш шума изменяется и каждый выбранный порог проверяется при этом уровне. Если ограничение осушегтвляется пра. вильно, то вероятность ложной тревоги не должна изменяться Однако нрн отсутствии шума ограничения сигналов от целей не происходит, так как эти сигналы не могут изменить общую энергию в широком донлеровском спектре настолько, чтобы достигался уровень ограничения Эти замечания относятся также и к устройству слежения по скорости, 4 7 я!иянлизвйия просачивания сигнала 4.7. Минимизация просачивания сигнала Все основные наземные РЛС непрерывного излучения имеют две именны для уменьшения непосредственного попадания сигнала передатчика в приемник.
Разнязку между передатчиком и приемником можно еще улучшить при. менением разлнчвых погло~нгелей илн специальной цепи обратной связи, ко. торая регулируется по фазе п амплитуде так, чтобы уравновеснть просачи. вающуюся энергию. В свободном пространстве такое решение оказывается гуаугжаег рек Рнг. !3.
Мостовая схема дха хомяенсаянн врчсачнвхююеася энергии. вполне достаточным. Но если РЛС сканирует неровную земную поверхность„ то энергия, отраженная от нее к приемной антенне, не будет оставаться по стоянной. Поэтому требуется динамическое устройство компенсации просачивающейся энергии. Упрощенную схему и краткое описание такого устройства можно найти в !131 Более полное описание дано в !8, 221. Действие всех динамических устройств компенсация просачивающейся энергии основано на синтезе правильных значений амплитуды п фазы сигнала, взятого от передатчика, и использовании этого сигнала для уравновешивания просачивающейся энергии.
Для достижения независимой работы следящих систем вектор сигнала должен синтезировагься в ортогональных пря. ьзоугольных координатах. На рис. !3 приведена схема типичного устройства, используемого в РЛС непрерывного излучения, в котором сигнал местного гетеролнна получается от передатчика. Если н РЛС применяется балаисный метод формирования гетеродипир>ющего сигнала (рис.
10) для полученнп Гд 4. Радиолокационные гистемы с непрерьгэньгм излучением и г ЧД) первой промежуточной частоты, то потребуется неболыпая модификация данной схемы !8, 13). Полоса пропускания усилителей следящей системы заключена в пределах от постоянной составляющей до некоторой частоты, лежащей ниже полосы доплеровских частот, представляющих интерес.
Они реагируют на мед. ленные изменения просачипающегося сигнала, не оказывая прн этом влияния на спектр доплеровских частот. Летальное описание механической конструкции следящей системы дано в [8). В [22( описан вариант устройства, иногда используемого в РЛС непрерывного излучения с одной антенной и антенным дуплексером.
Это устройство представляет интерес с точки зрения применения в самолетных РЛС, размещаемых в небольших обтекателях. К сожалению, опыт показал, что передатчики таких РЛС могут иметь только ограниченную мощность. Кроме того, следящая система не компенсирует отражения от антенны или антенного переключателя с уровнем — 20 дБ настолько, чтобы они не ухудшали работу приемника. Следует заметить, чго компенсация просачиваюгдегося сигнала СВЧ имвет принципиальное значение для предотвращения насыщения и для сведения к минимуму влияния АМ шума Вызываемый просачивавшимся сигналам ЧМ шум может компенсироваться в приемнике из-за эффекта корреляции.
АМ и ЧИ шум, создаваемый пассивными помехами с малых дальностей, также существенно снижается следящей системой, компенсирующей просачи. ваюшуюгя энергию, так как при подавлении несущей автоматически подавляются и боковые полосы, независимо от их происхождения, в условиях, когда интервал декорреляцин мал. Пассивные помехи с больших дальностей содержат существенно декоррелированные АМ и ЧМ шумы, и попытка по. давления нх системой компенсации просачивающейся энергии может увелвчить ил девиацию в 2 раза или мощность в 4 раза [см (3)1 4.$. Приемники систем наведения ракет Между наземными РЛС непрерывного излучения с двумя параболическими антеннами и комплексами, применяемыми в полуактивных системах непрерывного излучения для наведения ракет, нет существенной разницы.
В обоих случаях передатчик, генерирующий незатухающие колебания, облучает цель, э приемник, имеющий отдельную антенну, обрабатывает отраженные от цели сигналы. Разница заключается только в методах использования асти энергии передатчика в качестне опорного сигнала для выделения доплеровских сигналов Когда приемник расположен ридом с передатчиком, опорный сигнал можно передать в приемник непосредственно по СВЧ кабелю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
