Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Быстродействие системы выбирается так, чтобы за время действия сигнального импульса усиление существенно не изменяпось, поскольку в' противном случае форма импульса будет сильно искажаться. Выше было показано, что эквивалентная постоянная времени системы АРУ (см. с. 202). т = Ту(1 + )з), иР Рис. 5.13. Рис 5.12. (5.1,6!) ГДЕ М = аКДР5 0„. Ф Эта формула, однако, справедлива прп условии, что постоянная времени фильтра Т значительно больше постоянных времени змалых инерционностей>, в частности постоянной времени Т' нагрузочной цепи детектора АРУ, эквивалентной постоянной времени УПЧ, паразитных емкостей и т. и.
Стремление увеличить быстродействие за счет уменьшения Т и увеличения кхрк приводит к усилению влияния этих инеционностей. Порядок уравнений, описывающих систему АРУ, резко увеличивается, н при большом коэффициенте усиления в цепи АРУ система может потерять устойчивость.
Чтобы ослабить влияние малых инерционностей и обеспечить устойчивую работу, систему АРУ строят путем охвата обратной связью отдельно каждого каскада У У ... ус- усилител я промежуточной частоты. Сигнал, снимаемый с каждого каскада УПЧ, детектируется и через свой усилитель АРУ и фильтр подается иа управляющий элемент этого каскада для изменения его ко. эффициента усиления СистемаАРУ вданном случае получается многопетлевой, Амплитудная характеристика УПЧ, каждый каскад которого охвачен петлей АРУ, близка к логарифмической. Иначе говоря, усилитель с многопетлевой системой АРУ можно рассматривать как один из вариантов построения логарифмического усилителя.
Схемы АРУ чвперед». Лля борьбы с перегрузкой видео- усилителя, вызванной помехами, длительность действия ко. торых значительно превышает длительность импульсов сиг. налов, могут использоваться схемы АРУ «вперед» со специально подобранными характеристиками регулирующих цепей. Управляющее напряжение подается при этом на видеодетектор или видеоусилитель. Функциональная схема системы АРУ хвпередз, предназначенная для исключения перегрузки, представлена на 2!О (5.1.62) к = "о)пр Величина Г„входшцая в (5 1.62), определяется ниже.
Эта зависимость может быть реализована только на некотором участке МА', причем наиболее существенное отличие от реальной зависимости к (ир), характеризуемой кривой ! на рис. 5.13, имеет место при йр ( Е,. Полагая, что соотношение (5,1.62) справедливо для ир ) Е„начальный участок 0 — Е„(кривая П на рис. 5.13) аппроксимируем выраже- нием (5.1.63) При нахождении постоянных к„и В в выражениях (5.1.62), (5,1.63) необходимо учитывать, что в точке М, где ир — — Е„ должны совпадать коэффициенты к и их производные по ир для кривых ! и !!. В этих условиях для определения к, и В имеем два соотношения: $' к е — ~анап — '= — '" е — мл~', У йз (5.1.64) 2!1 рис.
5.!2. Сигнал с выхода УПЧ поступает на детектор и усилитель АРУ. Напряжение с выхода этого устройства проходит через фильтр (Ф) и в виде регулирующего напряжения и подается на видеоусилитель (ВУ) и нидеодетектор (Д). Рассматриваемая система относится к классу автоматических систем без обратной связи. Требуемая регулировочная характеристика, т. е. зависимость коэффициента усиления к регулируемых каскадов от напряжения ир является гиперболой (кривая !!, рис. 5.13) из которых получаем В = У 2Е;1 $'о = Е, к / I е. Следовательно, регулировочная характеристика запишется в виде к=к,е ("р'~'~1 Ео ко к = — ''е — ыо при и ~Е.
и Р р о (5.1.65) Регулирующее напряжение Ир = КАРУ о (и))(/вв (5 1.66) где ккру — коэффициент усиления детектора и усилителя АРУ; (/„— амплитуда входного напряжения УПЧ; Е (/2)— передаточная функция фильтра. Амплитудная характеристика видеоусилителя при таком способе регулировки, т. е. зависимость амплитуды выходного напряжения (/,„„от амплитуды напряжения на входе (/„в установившемся режиме (т. е. при Е (Ау) = !) определяется соотношениями (/,„, = (/„коехр (/88 кй Ео/кАРу ко Ео оыв — ( ВХ ~~ Ео/КАРУ' КАРУ Е Рис. 5.14 2!2 и представлена на рис. 5.14, где по оси ординат и абсцисс отложены относительные выходное н входное на ное напряжения а /г //выв У о кору АГ а= ко Ео ь==р Р'2Е. У 2Ео Точка Л4 соответствует сопряжению кривых / и П на рис.5.13.
Реальная характеристика (г е может отличаться от полученной; однако для эффективно работающей системы АРУ Ь/„„, должна мало изменяться с ростом (/„в некотором рабочем диапазоне. Если а системе АРУ используется простой одиозвенный ЯС-фильтр, то для того, чтобы сигнальный импульс практически не искажался, необходимо выбрать постоянную времени фильтра Т )) /„, так как при выполнении этого условия за время действия импульсов напряжение и, практически не изменится. При поступлении помехового сйгнала достаточно большой амплитуды и продолжительности (например, в виде длинного импульса) после того, как режим установится, напряжение на выходе будет равным коЕо/~ ек,рУ. Очевидна, кратковременный сигнальный импульс, пришедший во время действия помехи, не будетограничиваться, поскольку напряжение ир за время ега действия не изменится.
Импульсные помехи, длительность которых имеет тот же порядок, что и длительность сигнальных импульсов, будут проходить на выход без искажений. Системы АРУ с нелинейными элементами в фильтрующих цепях. Известны схемы систем АРУ, в которых для борьбы с временной перегрузкой и потерей чувствительности используются нелинейные элементы или элементы с переменными параметрами в фильтрующих цепях. Действие этих систем основано на том, что на время резкого нарастания сигнала на выходе УПЧблагадаря наличиюв системе АРУ нелинейного элемента сильно уменьшается постоянная времени заряда конденсатора фильтра АРУ, что приводит к быстрому уменьшению коэффициента усиления УПЧ и времени перегрузки /,.
Во время резкого снижения амплитуды входного сигнала вследствие наличия нелинейного элемента происходит быстрый разряд конденсаторов фильтра АРУ, чем достигается столь же быстрое восстановление чувствительности усилителя. В схемном отношении эта система может быть реализована различно. Одна из них описана в (144). Здесь параллельно разрядному резистору конденсатора фильтра включается электронная лампа, через которую разряжается конденсатор фильтра вслед за резким изменением уровня сигнала. В этой же работе предлагается в цепь управления разрядной лампы включить дополнительный ограничитель для того, чтобы сделать время разряда конденсатора не зависящим от амплитуды сигнала, 5.2. КОМПЕНСАЦИЯ ПОМЕХ С ПОМОЩЬЮ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ПРИЕМНИКА 1.
Общие сведения При использовании вспомогательного приемника проще всего компенсируются радиопомехи, которые поступают на защищаемое радиотехническое устройство с направлений, соответствующих боковым лепесткам диаграммы направленности антенны. Различают некогерентный (амплитудный) и когерентный методы компенсации таких помех. Первый из них сводится к тому, что компенсация помех осуществляется в процессе обработки видеосигналов, а при когерентном методе компенсация помех производится в трактах высокой или промежуточной частоты 2.
Амплитудный метод компенсации помех Сущность амплитудного метода компенсации помех рассмотрим в процессе анализа схемы, изображенной на рис. 5.15 190). При этом предполагаем, что компенсации подлежат активные импульсные радиопомехи в приемнике импульсной радиолокационной станции. Основной приемник содержит антенну А„смеситель См„ усилитель промежуточной частоты УПЧ, и амплитудный детектор Д,. В состав компенсационного приемника входят аналогичные элементы, обозначенные на рис.
5.15 соответствующими символами с индексом «к». Кроме того, имеется местный гетеродин (Р) и вьшитающее усгройство (ВУ). Компенсация помех достигается в вычнтающем устройстве прн условии, что помеховые сигналы, вырабатываемые детекторами Д, и Д„, начинают действовать в одно и то же время и имеют одинаковые длительности и огибающие. Что- йенррной приемник инГе/ Рис 5.15, 2!4 Рис. 5да -йи,(2 П Рр/г бы эти условия выполнялись, требуется полная идентич- ность одноименны нных элементов в основном и компенсацион- ном п иемннках, а антенны А, и А „должны иметь диаграм- мы направленности Р, (6) и Р„(0), удовлетворяющие ра- венствам Рн (01 при — 0,50„~ О -0,58„ Р„(6) = Р, (6) прн 0 ) 0,50„( — 0,50,.(5.2.1) Здесь — угол, О отсчитываемый от направления максимума а 0— иаг аммы нап аправленности приемной антенны А„а естка дкаграммы направленности той ширина главного лепес же антенны.
Возможные диаграммы направленности Р„( ) и 8 и Р (О, показаны на рис. . 5.16. Прн этом отличие Р„(0) от нуля при 6 О,5 6 — 0,56 - 6,(0,50~ и от функции Р,(6) при ) 0 с — 0,50 сделано лишь для наглядности. Если амплитудно-частотные характеристики, (ы) ((Р ы частей основного и компенсационного =к% ы), п иемников удовлетворяютсоотношению (й', (ы) = к „(ы, эфф ент пропорциональности, а детекторы Д, и Д„идентичны, то справедлива следующая связь „( ) Р 6 ," '."(О)'ен'инны Р (О) = О при — 0,50„= О ( 0,50„(5.2.21 н Р (6) =кР,(6) при 6~6,50,:0~ — 0,56еп к При выполнении равенств (5.2.!) и (5.2.2) осуществляегся не только идеал альная компенсация помех, действующих по боковым лепесткам д диаграммы направленности антенны и А , но и отсутств твует ослабление полезного сигнала и, ( ), еп асполагается в зоне основного лепестка источник которого расп 215 (5.2.5) (5.2.6) где к, н кд„ вЂ” козффицненты передачи детекторов Д, н Д„соответственно.
Йз соотношений (5.2.5) и (5.2.6) видно, чта прн У„(/)= = У „(!) н к, = к „напряжение ид (г), образующееся на выходе вычнтающега устройства (рнс. 5.2.15), состав- ляет ид(!)=0,5К.[У* (/)+2У,.(/)Уир(/)) и полезный сигнал оказывается искаженным помехами. Их интенсивность зависит от уровня боковых лепестков антенны А, н мощности источника радиопомех. На практике обычно не удается реализовать диаграммы направленности г'„(О), определяемые равенствами (5.2.1) н (5.2.2). Более простыми являются ненаправленные компенсационные антенны, диаграмма направленности которых изображена на рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
