Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 84
Текст из файла (страница 84)
1О ПОЛУЧЕНИЯ И ПРВОБРАЗОВЛНИЯ ИНФОРМАЦИИ весьма высокая промежуточная частота, а контуры местного гете- родина имеют сравнительно узкую полосу. Оба эти фактора благоприятны, и на частотах 5-диапазона и ниже шум местного гете- родина обычно не играет существенной роли. В Х-диапазоне этот шум становится значительным. Практически здесь задача решается применением смесителя, в котором мощность местного гетеродина подводится в одной и той же фазе к двум смешивающим кристаллам, в то время как сигнал подводится к ним в противоположной фазе. Выход промежуточной частоты обоих кристаллов подводится к сбалансированной входной цепи усилителя промежуточной частоты.
Вследствие этого детектированный шум местного гетеродина гасится без искажения сигнала. На рис. 10.23 показан двойной волноводный тройник («магическое Тз) '), который может быть использован и в качестве балансного смесителя. Для хорошей работы такого устройства необходимо тщательное согласование кристаллов. Старение кристаллов обычно проявляется в рассогласовании характеристик, так что даже в Х-диапазоне для военных целей не всегда удобно применять оборудование с балансными смесителями. !0.28.
Тракт промежуточной частоты Тракт промежуточной частоты радиолокатора можно рассматривать как состоящий из предварительного усилителя (ПУПЧ), основного усилителя (УПЧ) и детектора промежуточной частоты. Предварительный усилитель обычно бывает расположен очень близко к фидерному устройству передатчика, чтобы неизбежные емкости, шунтирующие выход смесителя по промежуточной частоте, были малы. Предварительный усилитель соединяется с основным усилителем при помощи коаксиального кабеля, который может иметь значительную длину, что позволяет отделить передатчик от прочей аппаратуры.
Как показывает уравнение (10.28), даже при малом значении коэффициента шумов в кристаллическом смесителе тот факт, что его коэффициент преобразования меньше единицы, порождает значительную величину коэффициента шумов усилителя промежуточной частоты. Подобным же образом УПЧ можно рассматривать как состоящий из двух частей: первого каскада и всех остальных. Если усиление первого каскада велико, то остальная часть усилителя не может заметно повлиять на коэффициент шумов.
В радиолокационных приемниках дело обстоит несколько иначе, и влияние второго каскада, хотя и небольшое, должно быть учтено. Если при разработке уже найден входной каскад, обладающий низким коэффициентом шумов и достаточным усилением, дальнейшее проектирование основывается на получении необходимого усиления г) йегсЬ, Огг!и пя, Кгзизз апя Зйа!~1К, М1сгогззуе Тиеогу анд Тесип!йиез, р. 348, О. Чзп 1Чозггапд Со., !Нс., 1Яезг 'гогК 1953.
10. 28) ТРАКТ ПРОМВЖУТОЧНОй ЧАСТОТЫ 433 и наивыгоднейшей полосы путем выбора подходящей рабочей частоты и наилучшего метода соединения каскадов между собой. Вообще УПЧ имеет усиление, по крайней мере, достаточное для того, чтобы напряжение шума попадало на линейный участок характеристики детектора. Если же усиление настолько велико, что шум вызывает срабатывание автоматической регулировки усиления (АРУ), то усиление приемника будет стабилизировано и старение ламп не будет серьезно отражаться на общем коэффициенте усиления.
Величина входных шумов обычных радиолокационных приемников такова, что в УПЧ требуется усиление от 100 до 120 дб при полосе от 1 до 4 мггц. Если на вход некоторой цепи подан прямоугольный импульс, то крутизна переднего края выходного импульса будет тем больше, чем больше ширина полосы цепи. В соответствии с этим усилитель промежуточной частоты должен иметь достаточную ширину полосы, чтобы прямоугольный радиолокационный импульс мог достигнуть на выходе своего пикового значения. Когда это пиковое значение достигнуто, то прн дальнейшем увеличении полосы амплитуда сигнала остается постоянной, однако эффективное значение шума продолжает возрастать пропорционально корню квадратному из ширины полосы. Наилучшее отношение пикового значения сигнала к эффективному значению шума получается, когда полоса усилителя промежуточной частоты равна обратному значению длительности импульса.
Это соотношение дает полосу в 1,0 мггц для импульса в 1 микросекунду, 2,0 мггц для импульса в 0,5 микросекунды и т. д. На практике полоса усилителя промежуточной частоты достигает удвоенного наивыгоднейшего значения. Вследствие этого точность воспроизведения сигнала повышается, а необходимая точность настройки местного гетеродина сильно уменьшается. Многие факторы связывают среднюю частоту усилителя промежуточной частоты с его общими характеристиками. Низкие промежуточные частоты при заданной полосе дают по сравнению с высокими некоторое улучшение в коэффициенте шумов, большую независимость от входной нагрузки, а также меньшую критичность настройки на заданную полосу пропускания.
Среди преимуществ высоких промежуточных частот следует отметить лучшее подавление зеркального канала, меньшие габариты и большую свободу от всяких неприятностей, связанных с автоматической подстройкой частоты. Эти соображения заставляют для наиболее современных радиолокаторов управления огнем выбирать промежуточную частоту между 30 и 60 мггц. Существуют прекрасные книги, посвященные вопросам проектирования усилителей промежуточной частоты '); к ним мы и отсылаем читателя за подробностями. !) у ап у о о! л ! а Б.
!Ч., М!Сгожаче йезе!Тегд МС0гав-Н!!! ВооК Со., !пс., !Чем Уог!с, !948. 28 з.. аам. А. с. леи 434 получвиин и пРИОИРАЗОВАнив инФОРмАции [Гл. 10 Существуют некоторые преимущества стробирования по дальности на промежуточной частоте. Оказывается возможным разработать стробирующие каскады, в которых очень просто разрешается задача об остаточном стробе, потому что связывающие контуры УПЧ могут быть так подобраны, чтобы исключить прохождение стробирующих видеоимпульсов. Это преимущество покупается ценой необходимости иметь дополнительный нестробированный усилитель для визуальной индикации.
Наиболее распространенными детекторами промежуточной частоты, используемыми в импульсных радиолокаторах, являются диоды, работающие как полупериодные выпрямители. Вообще, чтобы работать с достаточной линейностью, вакуумные диоды требуют минимального входного сигнала несколько выше одного вольта. Это означает, что аффективная величина сигнала промежуточной частоты должна быть около 7 вольт, если требуется линейность при глубине модуляции до 0,9.
В системах управления снарядами требуется хорошая линейность детектора, чтобы предотвратить появление гармоник в несущем информацию сигнале. Такими сигналами могут быть сигналы конического сканирования, гармоники которого не имеют отношения к положению цели. Детектор должен воспроизводить огибающие импульсов промежуточной частоты с достаточной точностью, чтобы получить хорошую разрешающую способность по дальности. Время нарастания видеоимпульса зависит главным образом от шунтирующих емкостей и внутреннего сопротивления диода; зависимость от сопротивления нагрузки незначительна. Сопротивление нагрузки определяется на основании допустимого расширения импульсов.
Желательными параметрами диода для детектирования импульсов промежуточной частоты являются малое сопротивление по сравнению с сопротивлением нагрузки и с импеданцем возбуждающего источника, а также малая собственная емкость по сравнению со входной емкостью следующего каскада. 10.29. Видеоусилители и детекторы Видеоусилитель подает импульсы большой амплитуды и нужной полярности к видеодетектору, а также к любому следящему или индикаторному устройству, которому необходим видеосигнал.
Если стробирование по дальности не было сделано в тракте промежуточной частоты, оно вводится в видеоусилитель. Этот усилитель при подаче на его вход прямоугольного импульса наибольшей используемой длительности должен мало искажать форму импульса, т. е. вводить лишь малые времена нарастания и спадания, небольшую величину выброса и пренебрежимо малую величину спада на вершине. Часто в анодную цепь вводят для коррекции подходящие индуктивности, что может увеличить частоту среза без появления выброса на сигнале. Необходимая низкочастотная характеристика 10.З1 Видаоусилитвли и двтвктогы 4М выхода видеоусилителя зависит от того, какой спад плоской части допустим у самого длинного из принимаемых импульсов. Наличие спада, появляющегося благодаря неудовлетворительной низкочастотной характеристике, заставляет снижать на величину спада уровень сравнения, который вводится после видеоусилителя.
Низкочастотная характеристика определяется постоянными времени входной цепи связи, цепей запитывания анода н экранирующей сетки, а также цепи катодного смещения. Выбросы, независимо от причины их возникновения всегда наносят ущерб точности сопровождения по дальности. Ос~ппгллФ сарод, ЖыасЬлл' Л глгллл Лгттзюи' гллмзг Впрах г'агля Рис. 10.24. Стробирование в вндеоусялнтеле. Стробирование в видеоусилителе может быть сделано различными способами.
Очень простой и допускающий простую регулировку метод, пригодный для малых положительных сигналов, показан в общих чертах на рис. 10.24. Он наиболее удобен при использовании ламп вроде 6А86 и 6СБ6, имеющих две сетки приблизительно с одинаковой крутизной по обеим сеткам. Анодный ток, вызванный только самим стробирующнм импульсом, образует на аноде как бы пьедестал постоянной амплитуды, на котором появляется видеоимпульс. Если пьедестал не желателен, можно его убрать, смешивая с сигналом на выходе стробирующего усилителя небольшой процент исходного стробирующего импульса. Динамический диапазон такого стробирующего усилителя невелик; поэтому следует ограничить амплитуду входного сигнала величиной, несколько большей амплитуды, эквивалентной 100%-ной модуляции регулирующего сигнала АРУ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
