Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Йостаточио глубокий нуль должен иметь значение не менее чем на 35 дБ ниже максимума суммарного сигнала. В случае пренебрежимо малой фазовой ошибки в цепях до суммарно-рааиостной схемы любые фазовые ошвбки в ВЧ смесителе и в схеме ПЧ будут влиять только на угловую чувствительность Выходное напряжение детектора угловой ошибки равно е=( В( (Ь( сов(0 — <р), (2у где 2 — амплитуда суммарного сигнала; Ь вЂ” амплитуда разностного сигнала; О=О' или 180' в зависимости от знака ошибки сопровождения, ~р — полная фазовая ошибка в цепях после суммарно-разностной схемы. В идеальном случае Ф О, н иосинус равен +! или — ! в зависимости от знака ошибки сопровождения. В случае фазовой ошибки, равной, например„ 30', уменьшается лишь чувствительность к угловой ошибке на коэффициент„ равный сов 30' или 0,866. Хотя фазовые ошибки, превышающие 90', маловероятны, они обусловили бы только изменение полярности напряжения сигнала ошибки, направление же равносигнальной оси относительно оси антенны не изменилось бы.
Таким образом, не слишком значительные фвзовые ошибки, возникающие в цепи между суммарно-разиостной схемой и детектором ошибки, не имеют особого значения в тех случаях, когда можно пренебречь фазовыми ошибками в цепи между рупорами облучателя и суммарно-разностной схемой.
Обычно на фазовую ошибку в пепи после суммарно-разностной схемы устанавливается допуск порядка Шб'. Нуль разносгного сигнала получается не столь глубоким, если фазовая ошибка возникает в цепях до суммарно-разноствой схемы, так как разностный сигнал является разностью сигналов двух рупоров (в многорупорном облучателе), которая в этом случае не может быть равна нулю даже при одинаковых амплитудах.
Разностный сигнал всегда будет иметь конечную величину, однако выходное напряжение детектора угловой ошибки будет иметь нулевое 3! Г*, 1, Радаолокационнеге станция сопровождения значение в тех случаах, когда фаза остаточного разностного сигнала сдвинута нв 90' (О 90') относительно фазы суммарного сигнала. В зависимости ст типа облучателя это может нлн не может являться причиной смещения разносит.
нальной осн. Однвко пря постоянном смещении равносигнальноб осн это можно рассматривать как систематическую ошибку, которая может быть учтена нли исключена нз радиолокационных данных сопровождения прн ях обработ. ке. К сожалению, фазовые ошибки, возникающие в цепи после суммарно-разностной схемы, в значительной степени влияют на величину смещения равно- Рис. ЗЗ.
Схема детектора угловая омкбке. сшыальвой оси, обусловленного фазовой ошибкой в цепи ло суммарно-ревностной схемы, и вызывают колебания ааправления равносигнальйой оси во времени н в зависимости от уровня сигнала. В работе [3) рассмотрев частный случай квадратного четырехрупорного облучателя, иллюстрирующий типичную связь между втими двумя видамв фазовых ошибок. Показано, что для четырехрупорного облучателя угловое смещение равноснгнальной осн 0=йф(9 ф, (3) где Ф вЂ” настоянная, зависящая от ширины дяагрвммы направленности антенны; ф — фазовая ошибка в цепях до суммарно-разностной схемы (принимается достаточно малой); ф — фазовая ошибка в цепи после суммарно-разностной схемы. Поскольку фззовую ошибку в цепях до суммарно-разностной схемы трудно измерять непосредственно, она обычно не задается по техническим ' условиям, однако уровень нуля, являющийся мерой фазовой ошибки, должен быть по техническим условиям обычно не менее чем на 35 дБ ниже максимума ° суммарного сигнала.
Прн наличвв фазовой ошибки в цепях до суммарно-разностиой схемы смещение равносягяальной оси является функцией фазовой ошибки ф в цепи после суммарно-разностной схемы. Основной проблемой является то, что в фазовый угол ф входят значение разности фвз между усилителями ПЧ н другими активными.элементами схемы, вследствие чего угол ф является Функцией времени и уровня сигнала. Это вызывает блуждание равноснгнальной оси и снижает точность РЛС сопровождения. Как общее правило, если фазовые ошибки в цепях до суммарно-разностной схемы малы, что следует из большой глубины нуля ревностного сягяала, то можно допустить наличие фазовых ошибок в цепи после суммарно-разностной схемы парадна нескольких градусов, В облучателе с неглубоким нулем можно ожидзтгч что раввосягнальная ось будет смещаться во времени н пря изменении интенсивности сигнала.
32 Ев. Молоимлульсиол сисгеио е=лд» 2+Л ! — ! 2 — Л !), (4) где Фд — постоянная (причем принимается, что оба диода являются линейными детекторами). При разложении в ряд с сохранением значимых составляющих видно, что схема работает как устройство, осуществляющее скалярное умножение. Если произвести сложение с использованием теоремы косинусов, то е=йд( ! Х Р+)Л (з+2! Х ! (Л(сох Π— )с'(2(з+! Л Р вЂ” 2! Х ! (Л (сов 0), тле 0 — разность фаз выходных сигналов суммарного (Х! и разностного )Л! каналов. Если разложить радикалы в биномиальные рялы, то (! Х ! ! Л (сов О)з (! В (з ! (Л Н)из ! Е ! )Л)сох О е йд [((2(з+ ! Л (З) Ш~+ 3 22Л!з)$/з)Е)(Л(сохо йд [()~! + ! Л ! )» 2 !,+(л,) шг (! Х ! ! Л ! со«0)х '„„,...'1 нли при исключении членов высшего порядка 2! Е! (Л (сох О е=йд ~ з (О) (! т (3+! Л !2) ~ Iз Ниже будет показано, что в интересующих нас пределах изменения углов знаменатель в этом выражении является по существу постоянной величиной.
При пассивном сопровождении ответчика с фиксированной настройкой, амплитуда излучения которого постоянна, величины (Х ! и ! Л! в функции угла отклонения от равносигвальной оси определяются однократно используемыми суммарной и разноствой диаграммами Примем в качестве грубого приближения, что )Х! й„ созй,а и )Л! йд з!пй а, где й« вЂ” постоянная, определяемая параметрами антенны; а — угол отклонения от равносигндльной оси, не превышающие шнгйй«, й, — максимальное значение сигнала в случае суммарной диаграммы и йд — максимальное значение сигнала в случае разиостной диаграммы При этом знаменатель в уравнении (5) будет равен ()В (з+)Л )з) Г =(Из соззй» а+йд«мпз й«а) ( При й, йд знаменатель является постоянной величиной.
Обычно йд несколько меньше, чем Ф., поэтому знаменатель ие является точно постоянной величиной Однако в непосредственной близости от оси антенны он по существу постоянен и е 2)Е! (Л(со«0 (0) Таким образом, в грубом приближевии детектор ошибки является по существу детектором скалярного произведения. н В оригинале ген 2(йд/й,) (2! )Л)созО. Так как, однако, это уравнение выведено при условии, что йд й«отношение этих величин принято равным единице. — Прим. ред. 33 Детектор угловой ошибки или детектор сколярного произведения. Детек,етор угловой ошибки, часто называемый детектором скалярного произведения, «зображен на рис.
29 В этой схеме выхолиые сигналы суммарного и рдзностного каналов комбинируются таким образом, что один диод детектирует Х+Л, а другой 2 — Л На выходе диодов получаются напряжения постоянного тока, пропорциональные амплитудам этих сигналов. Выходные напряжения диодов взаимно вычитаются, в результате чего получается напряжение сигнала ошибки е, равное Гл. 1. Радиолокационные станции совровозсдвкия Для типичного случая сопровождения с замкнутой петлей обратной связи значение (Ь( мало н лучшим приближением для знаменателя (5) является выражение что дает в = 2й,г ( Ь ( соз 0. Автоматическая регулировка усиления (АРУ).
Для получения стабильной замкнутой следящей системы сопровождения по угловым координатам угловая чувствительность РЛС должна поддерживаться постоянной независимо от размеров цели и дальности. В моноимпульсных РЛС зто достигается с помощью Рмс. ЗЕ. Агу е схеме мееоимтхесоого соероеожхемио АРУ, причем для регулировки усиления всех трех каналов используется напряжение, пропорциональное выходному напряжению промежуточной частоты суммарного канала. Чтобы показать, как работает АРУ (рис. 30), ниже кратко рассматриваются напряжения в разных точках системы сопровождения по углам. Плотность потока мощности (и ваттах на квадратный метр) у цели равна 1Ве( 1ГЯ Рз (1) где Р, — мощность передатчика, поступающая в антенну; (Е,( — уснление по напряжению суммарной диаграммы антенны (диаграммы, используемой на передачу); )с(1) — дальность цели (являющаяся функцией времени); Я— постоянная.
Цель отражает энергию, равную произведению плотности падающей мощности на эффективную плошадь рассеяния цели а(1), меняющуюся, как показано в $10.2, т. 1, во времени. Мощность суммарного сигнала Р, равна 2' йв Рго(1) Ре = 1ге (1) (8) н соответственно разностного сигнала ~а е й 1 г о(1) Ам (1) где Ье — усиление по напряжению разностной диаграммы антенны. Переход от мощностей к напряжениям, что удобнее для анализа работы детекторов 34 Е4. Моноимпульсная система аа выходе каналов ПЧ, дает Еа «' [»Р» о(») яз (») ЕаЬа «' </Р» о (») я (») где Е,— напряжение суммарного сигнала; Еа — напряжение разностного сигнала; «' — постоянная, учитывающая сопротивление '<. В системе АРУ детектируется суммарный сигнал и вырабатывается отрицательное напряжение постоянного тока, пропорциональное максимальному значению напряжения сигнала.
Отрицательное напряжение подается иа каскады усилителя ПЧ, уменьшая их усиление прн увеличении сигнала. Большое усиление в цепи АРУ эквивалентно делению выходного напряжения ПЧ на коэффициент, пропорциональный его амплитуде, поэтому выходное напряжение суммарного сигналя ПЧ равно КЕа «' [ГР»о 1»))1»е (») Ем= Еа «' [<'Р» о (») П»" (») (12) ели Ев»=К где К вЂ” результирующий постоянный уровень суммарного сигнала на выходе усилителя ПЧ при АРУ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
