Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Для замедления обыкновенно применяют спиральный проводник, однако возможны и многие другие формы проводника; некоторые из них были использованы. Между пучком электронов и высокочастотным полем волны происходит обмен энергии. Если скорость электронов несколько больше, чем скорость распространения волны, то амплитуда волны возрастает по мере удаления от входного конца.
Дальнейшее элементарное описание процесса усиления затруднительно. Более или !) Кот р!ег, На!!оп апй Азисго!!, Вп!06 Адщ!гану йерог! С.Ч.Р.С2, Мыс. 40, Запив!у 1945. ПОЛУЧЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ !гл. 10 464 менее точное описание этого процесса возможно только средствами математического аппарата '). Характеристики этого устройства представляют значительный интерес для конструктора радиолокационной системы управления.
Усилители с лампой бегущей волны могут быть построены на большое усиление, с малым внутренним шумом по сравнению с другими ламповыми усилителями и с феноменальной шириной полосы пропускания. В литературе сообщалось, что можно достигнуть усиления в 39 дб') и коэффициента шумов в 10 дб при частоте в 3000 мггц '). В отношении шумов это значительно лучше, чем кристаллический детектор !М2!С, который в соответствующем приемнике дает коэффициент шумов в 12 дб. Другое важное свойство лампы бегущей волны есть ее характеристика при перегрузке. Лампа может выносить без повреждений значительно более высокие входные сигналы, чем выдерживают кристаллические детекторы, причем восстановление после перегрузки происходит мгновенно.
Эго быстрое восстановление есть, очевидно, следствие применения в лампе абсолютно не резонирующих элементов (что является также одной из причин широкой полосы пропускания). В течение перегрузки выход лампы ограничен некоторой величиной, что дает возможность предохранить последующие каскады радиолокационного приемника. Если в приемнике применяется лампа бегущей волны, то ее удачная характеристика при перегрузке дает возможность предъявлять менее строгие требования к системе переключения «передача — прием» импульсного радиолокатора. 10.88.
О маяках') Маяк есть устройство, которое вырабатывает сигналы для навигации или для предупреждения об опасности. Радиолокационные маяки используются в радиолокационных установках для опознания объектов, которые затруднительно или невозможно обнаружить и опознать иначе. Радиолокационные маяки не вызывали особого интереса, пока радиолокатор не стал важным средством вооружения. Когда маяк применяется совместно с радиолокатором, сигнал радиолокатора принимается маяком и вызывает новый сигнал.
В этом случае радиолокатор часто называют «запросчиком», а маяк— «ответчнком». Блок-схема простейшей радиолокационной системы с маяком показана на рис. 10.48. !) Р(е все, Ргос. !ЙЕ, чо!. 35, рр. 115 — 123, РеЬгиагу 1947. !См. также Гвозде зер С. Д., Теория электронных приборов сверхвысоких частот, Гостехиздат, М., 1956, стр.
405. (Прим. перев.)] э) С и !1е г, Ргос. 1ЙЕ, чо!. 39, рр. 914 — 917, А«йиэ! 1951. э) % а! К ! из, Ргос. 1!(Е, чо1. 40, рр. 65 — 70, 1апиагу 1952. в) Параграфы с 10.38 до 10АЗ включительно написал 3ОЬП Р. К!гчгап, (!абаг О!ч!э!Оп, !Чача( кеэеагсЬ ).аЬОга!Огу. 465 10.39] глдитп дзйствня маяка Ответчик — это устройство, ббльшую часть времени молчащее, остающееся пассивным до тех пор, пока им не будет принят запрашивающий 1пусковой) сигнал. уровень запускающего сигнала не должен влиять на мощность маячного передатчика.
Ответ маяка отчасти похож на эхо-снгнал радиолокатора, отчасти отличается от него, а именно: а) Сигнал, принятый радиолокатором от маяка, не зависит ни от мощности радиолокатора, ни от отражательной способности наблюдаемого объекта. Рпдиала1оп~ор Рис. 10.48. Система радиолокатор — маяк. б) Выходная частота ответчика обычно отличается от частоты передатчика радиолокатора. в) Сигналы маяка могут быть закодированы независимо от характера запроса. г) Всегда существует дополнительная задержка импульсов дальности вследствие того, что между приемом и ответом маяка протекает некоторое время.
10.39. Радиус действия маяка На частотах, обычно применяемых в маяках, передача возможна только в пределах горизонта. В необычных и не предсказуемых заранее случаях радиус действия может значительно возрасти вследствие рефракции. Вследствие того, что интенсивность высокочастотного поля быстро падает за радиогоризонтом, нерационально пытаться возместить это падение путем увеличения мощности передатчика. Над водой эффект распространения по многим путям может вызвать значительные флюктуации высокочастотного поля.
Нормальная работа некоторой системы в этих условиях зависит главным образом от располагаемой мощности. Чтобы вычислить радиус действия маяка, необходимо рассмотреть большое количество различных факторов. Под радиусом действия мы понимаем максимальную дальность, на которой можно ожидать надежную работу радиомаяка в боевых условиях. Перечислены 80 Звк.
Жзт. А. С. Локк 466 [гл, 10 стемы, радио- ПОЛУЧВНИВ И ПРВОБРАЗОВАНИИ ИНФОРМАЦИИ некоторые из факторов, влияющих на радиус действия си состоящей из радиолокационной установки и маяка: а) принятый тип визуальной индикации; б) уровень сигнала, необходимый для следящей системы локатора; в) потери в антенне радиолокатора при сканировании; г) квалификация наблюдателя; д) максимальное число пропусков ответчика, допустимое для радиолокатора; е) чувствительность приемника радиолокатора и размеры потерь в высокочастотном тракте; ж) состояние аппаратуры. 10.40.
Маячные приемники В маяках используются следующие приемники: супергетеродинные, широкополосные детекторные, резонансные высокочастотные и суперрегенеративные. Поскольку усиление частот выше 1500 мггц при помощи ламп с обычным сеточным управлением практически затруднительно, последние два типа не находят себе применения при частотах выше указанной. Так как радиолокаторы, используемые в системах управления снарядами, работают на частотах выше 1600 мггц, то мы будем рассматривать только супергетеродинные и широкополосные детекторные приемники. Тип приемника зависит от функций, которые он должен выполнять.
Главными характеристиками всякого приемника являются чувствительность, верность воспроизведения и избирательность. В некоторых случаях удовлетворительным может оказаться как супергетеродинный, так и детекторный приемник; тогда окончательный выбор будет определяться такими соображениями, как вес, габарит, потребные источники питания и стоимость. Вообще можно сказать, что детекторные приемники применяются там, где главными являются сравнительно малые вес, габарит и стоимость.
Супергетеродинный приемник вообще обладает большей чувствительностью, точностью воспроизведения и избирательностью, чем детекторный. Мы определим чувствительность приемника как наименьшую мощность по высокой частоте на входе, достаточную для того, чтобы обеспечить нормальную работу устройств, питаемых выходом приемника. Если маяк используется только для того, чтобы увеличить дальность сопровождения некоторой радиолокационной установки, то единственное требование к чувствительности состоит в том, чтобы амплитуда выходного сигнала приемника была достаточной для запуска триггера в ответ на некоторый процент принятых запросов.
В этом случае достаточны выходные сигналы, уровень которых близок к уровню шумов. С другой стороны, если запрос или управляющая команда кодированы и должны быть декодированы прием- 10. 40) 48У млячныи пгивмники ником-дешифратором, то требуется, чтобы отношение сигнал в шум было больше единицы.
Например, декодирование по ширине (длительности) импульсов требует„ чтобы сигнал был выше эффективного шума приблизительно на 8 дб'). В тех случаях, когда нормальная работа системы управления требует, чтобы каждая передача была обязательно расшифрована, отношение сигнал — шум должно превосходить это значение. Чувствительность лучшего супергетеродинного приемника имеет порядок 10 ' ватт, а детекторного в порядка 10 ватт. Выходная мощность супергетеродина пропорциональна средней мощности приема. Выходная мощность детекторного приемника благодаря свойствам кристаллического детектора пропорциональна корню квадратному из средней мощности приема. Поэтому подъем кривой отношения сигнал — шум как функции мощности сигнала в случае детекторного приемника круче.
Под точностью воспроизведения приемника следует понимать его способность воспроизводить на выходе огибающую высокой частоты. Если приемник используется только для запуска некоторой простой схемы, большая точность воспроизведения не является главным требованием. Если же выход приемника используется в декодирующем устройстве, работа которого зависит от качества воспроизведения огибающей сигналов, приемник должен иметь хорошие характеристики точности воспроизведения.
Чтобы гарантировать хорошую точность воспроизведения, приемник должен пропускать полосу частот, которая включает в себя все важные частотные компоненты огибающей. Тем не меннее обычный критерий достаточности полосы пропускания, состоящий в том, что она должна быть равной одной или двум обратным длительностям импульса, в большинстве случаев оказывается достаточным.
Сравнение супергетеродинного и детекторного п р и е м н и к о в. Детекторный приемник состоит из кристаллического детектора и видеоусилителя, за которым обычно следует катодный повторитель. Супергетеродинный приемник состоит из местного гетеро- дина, кристаллического смесителя, усилителя промежуточной частоты, второго детектора и видеоусилителя с катодным повторителем. При широком диапазоне уровня принимаемой мощности супергетеродинный приемник превосходит детекторный по точности воспроизведения, главным образом вследствие того, что в нем используется линейный детектор, а не квадратичный, как в детекторном. При вариации уровня входных сигналов в и дб в супергетеродинном приемнике после первого детектора вариации будут также п дб, а в детекторном 2а дб. Поэтому, если требуется хорошая точность воспроизведения, динамический диапазон детекторного приемника должен быть расширен, чтобы компенсировать эту разницу.
а) Ко Ь е г1з, Кадаг Веасопз, МсОгаиг-Н10 Воои Со. Зоч получение и пРНОБРАЗОРАние инФОРмАции [гл. 10 468 Детекторные приемники неизбирательны вследствие того, что кристаллический детектор не различает частот. Все же можно получить некоторую ограниченную избирательность, применяя объемные резонаторы, настраиваемые держатели кристаллов н другие волноводные средства. Супергетеродинный приемник по своему принципу селективен и его полная полоса зависит главным образом от усилителя промежуточной частоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
