Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 25

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 25)

денсатора большой емкости подключена через аноднуто нагрузку (20 кОлт) модуляторной лампы к источнику питания с напряжением 1! кВ, а другая— к катоду магиетрона, анод которого заземлен. В периоды между излучением зондирующих импульсов конденсатор заряжается до 11 кВ, При подаче импульса подмодулятора на сетку модуляторной лампы она срабатывает, как коммутатор, и частично разряжает конденсатор через магнетрон.

Доля энергии разряда должна быть достаточно малой, чтобы напряжение на магнетроне в течение импульса было в требуемой мере постоянным. Магнетрон возбуждается, и энергия передается в волновод, питающий антенну. Антенный переключатель защиты приемника включен в вол. повод таким образом, чтобы обеспечить передачу в антенну всей энергии. При передаче он поджигается и образует параллельно приемнику цепь короткого замыкания, защищающую входнуто цепь приемника. При приеме разряд в лам. пе этого переключателя отсутствует и отраженный сигнал прокодит через него без заметного ослабления. Обычно в передатчиках предусматривается реле выдержки времени, обеспечивающее первоначальный разогрев магнетрона и модулятора в течение 2 — 3 мин перед подачей высокого напряжения при вклю ~ен и и РЛ С.

3.6. Приемники Все используемые приемники являются супергетеродниами, причем сигнал подается непосредственно иа кремниевый кристаллический смеситель без предварительного высокочастотного усилителя, Второй сигнал на смеситель подается от гетеродина на отражательном клистроне низковольтного типа с заземленным катодом.

На резонатор клисгрона подается положительное напряжение 300 В, а на отражатель — отрицательное порядка 150 В. Точная настройка клистрона производится изменением потенциала с помощью регулирующего 104 З.б. Приемники резистора на панели индикатора, а грубая — с помощью механической подстройки резонатора клистрона. Сигнал промежуточной частоты образуется на настроенном контуре на входе УПЧ, коэффициент усиления которого может достигать !20 дБ, В более простых установках используются смесители на одном кристаллическом диоде, а в более совершенных — балансные смесители,снижающие уровень шума, создаваемого гетеродипом. Иногда применяется автоматичесная подстройка частоты гетеродина. Для этого из волновода, питающего антенну, выводится небольшав доля энергии импульса и подается на второй кристаллический смеситель (иногда балансный), на который подается также напряжение от гетероднна.

Выходной сигнал промежуточной частоты поступает на дискриминатор с очень крутым переходом характеристики через нуль в точке, соответствующей средней частоте полосы пропусквния УПЧ. Выходное напряжение постоянного тока дискриминатора подается через цепь обратной связи па отражатель клистрона, поддерживая таким образом развость частот, подаваемых на первый смеситель, равной средней частоте полосы пропускания УПЧ.

В приемниках, использующих автоматическую подстройку частоты, на случай непрввильного срабатывания схемы автоматической подстройки частоты из-за неправильнои регулировки, или выхода какой-либо детали из строя всегда предусматривается возможность ручной подстройки. В РЛС типа 19(9 предусмотрен дополнительный смеситель, питающий дискриминатор, подобный описанному выше, с той разницей, что вместо цепи обратной связи он питает два неоновых индикатора, светящихся олинаково в точке правильной настройки. Некоторые заводы.

изготовители в таких же системах применяют электронный индикатор настройки («магический глаза). Коэффициент шума системы, состоящей из кристаллического смесителя и УПЧ, определяется выражением Рп=(е(гг+Р!н 1) ° (3) где б — коэффициент теплового шума кристаллического смесителя; ь. — потери преобразования кристаллического смесителя; Ргэ — коэффициент шума УПЧ. В уравнении (3) не учтен шум, вносимый гетеродином, так как он может быть исключен с помощью балансного смесителя. Подробное объяснение этому дано в [!5!. На практике от гетеродини отбирается мощность, достаточная для повышения зффективности преобразования кристаллического смесителя до некоторого постоянного значения. В случае увеличения мощности сверх этого значения вносятся шумы гетеродина без сколько-нибудь заметного увеличения эффективности преобразования.

Регистрация вводимой мощности производится по прибору, измеряющему ток нристалла. Коэффициент теплового шума является параметром, определяемым самим кристаллом, и на обычно исполь. вуемых в гражданских судовых РЛС промежуточных частотах его значение заключено в пределах 1,3 — 2,0. Другим коэффициентом в уравнении (3), на который разработчик может в некоторой степени влиять, является коэффициент шума УПЧ Ртн. Он определяется исключительно первым каскадом усилителя. Поэтому обычно цепь УПЧ делят на две части: предварительный усилитель, специально рассчитанный на получение возможно малого коэффициентз шума (с коэффициентом усиления порядка 20 дБ), часто совмещенный с кристаллическим смесителем или расположенный в непосредственной близости от него с целью уменьшения длины соединительных проводов и нх акра. нировки и основной усилитель (с коэффициентом усиления порндка 100 дБ), который может быть вынесен и для которого малый коэффициент шума не требуется.

Обычно используемое значение средней частоты полосы по промежуточной частоте лежит в пределах 30 — 60 МГц, При низкой частоте (30 МГц) коэффп- 106 Гл 3. Гражданские судовые радполокационньге станции циент шума сте приблизительно на 1 дБ меньше, чем при 60 МГц, однако в этом случае несколько хуже подавляется шчм гетероднна и труднее пере. дать широкую полосу частот. В качестве входного каскада предварительного усилителя часто применяют каскадную схему (малошумягций триод, питающий триод с заземленной сеткой), так как коэффициент шума лампового усилителя несколько меньше, особенно при 60 МГц, чем полупроводникового. Однако некоторые заводы-изготовители перешли на полупроводниковые приборы.

Ширина полосы пропускания всей усилительной цепи выбирается приблизительно равной величине, обратной длительности самого короткого из используемых импульсов В случае перехода на более длинные импульсы обычно перектючают усилитель на более узкую полосу переключателем на панели ин. дикатора. С помощью этого переключателя изменяется смешение полупроводникового прибора или лампы в предварительном усилителе, в результате не~о уменьшается затухание одной из цепей связи в предварительном усилителе и, следовательно, в цепь промежуточной частоты вводится узкополосный фильтр.

Большая часть основных УПЧ в настоящее время переведена на полупроводниковые приборы. Используются как линейные, так и логарифмические усилители. Преимушеством логарифмического усилителя является то, что помехи, обусловленные отражением от морской поиерхиости и атмосферных осадков, и шумовые флуктуации независимо от их абсолютнои величины мог)т быть сведены в результате логарифмической обработки к постоянной флуктуации вокруг некоторого среднего значения, небольшое изменение которого в зависимости от дальности опредетяется интенсивностью и прострзнственным распределением полгех от атмосферных осадков и отражений ог морской поверхности. Средний уровень шума будет, естественно, постоянным.

Этот средний уровень и его изменения можно уменьшить с помощью фильтра верхних частот (часто называемого дифференцирующей схемоп), который включается в цепь видеочастоты после логарифмического усилителя, в результате чего уровень помех из-за отражений от морской поверхности и атмосферных осадков„а также из-зв шума получается на индикаторе постоянным и одинаковым. Более подробный анализ работы схемы приведен в работе [16), а расчет логарифмического усилителя в (17, 18).

Следует отметить два наиболее важных момента. Во-первых, если требуется, чтобы помехи и шумы в процессе логарифмической обработки оказались равными, то флуктуации шума должны целиком укладываться на лога. рифмической характеристике (т. е. приемник должен иметь логарифмическую характеристику до уровня на 20 дБ ниже средиеквадратического значения шума).

Во-вторых, постоянная времени диффереицирующей схемы в прямом направлении не должна быть меньше длительности, соответствующей длительности нескольких импульсов, а использование очень малого времени восстановления (во избежание появления мертвых зон после эхо-сигналов) может внести потери вплоть до 3 дБ при обнаружении небольших целей в шуме. Если потери должны быть незначительными, следует выбрать соответствующие компромиссные значения. Логарифмические приемники были введены в оборудование гражданских судовьш РЛС приблизительно одновременно рядом фирм (например, в РЛС типа Беа1гасй, в которой приемник может переключаться с линейной на логарифмическую характеристику, а также в РЛС типа вМА 131).

Линейная часть характеристики линейных усилителей невелика, так как постепенно начинается насыщение. Чтобы сигналы помехи от морской поверхности не насыщали приемник, что может привести к невозможности обнаружения целей, эхо-сигналы которых больше помехи, необходимо сильно уменьшать коэфффициент усиления приемника после зондирующего импульса с последующим постепенным его восстановлением на больших дальностях (где амплитуда сигиала-номехи падает). Эта операция называется временной автоматической регулировкой усиления (ВАРУ).

Очень важно ввести ВАРУ 106 З.б. Приемники возможно ближе ко входу усилителя, Эхо-сигналы от морской поверхности могут достигнуть значения в несколько сот милливольт на входе первого каскада предварительного усилителя промежуточной частоты и попасть на нелинейный участок уже во втором каскаде.

Характеристики

Список файлов книги