Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Однако практически всегда требуются высокие стабильности работы генераторов в РЛС с системами СДЦ и внутренней когерентностью. Нестабильность частоты следования 1/Т„зондирующих импульсов при фиксированном времени задержки Т, приводит к появлению нескомпенсированного остатка помехи в течение времени 2Лт, где Лт = (҄— Т,(. Поэтому при прямоугольной форме импульсов, вырабатываемых фазовым детектором, к„„= 2Лт/Т„и, например, при к„= = 0,01 и т„= 10 ' с допустимо значение Лт = 0,005 мкс. Подобным же образом проявляется нестабильность длительности зондирующих импульсов.
Фаза и амплитуда сигналов, поступающих от таких неподвижных объектов, как морская поверхность, растительность на земле и т.п., флуктуируют от импульса к импульсу. Это приводит к расширению спектра в диапазоне допплеровских частот и появленйю нескомпенсированной помехи на выходе компенсирующего устройства.
Если работу последнего при однократной черес- 245 периодной компенсации оценивать коэффициентом подавле- ния помехи, то можно найти 1!471 (5.3.20) ! — е х р ( — я~ 11/ад /„" ) где ~, — несущая частота РЛС, а а, — параметр, величина которого определяется видом неподвижного объекта и зависит от 1„. Так, при 7, =- !000 МГц для холма с редким лесным покровом в спокойный день а, = 3,9 10", а для морской поверхности в ветреный день а, = 1,41 ° 10" 11471.
Анализ формулы (5.3.20) при различных значениях а, показывает, что к, может достигать нескольких десятков децибел. При этом наименьшие значения к, получаются прн приеме сигналов от дождевых облаков, а наибольшие в тех случаях, когда мешающими являются сигналы, отраженные от холмов с редким лесным покровом в спокойный день. При перемещении луча антенны во время обзора ею пространства общее число элементарных отражателей, образующих неподвижный объект и облучаемых антенной практически постоянно от импульса к импульсу, а их положение относительно антенны изменяется. Вследствие этого приходящие в РЛС сигналы будут флуктуировать по амплитуде и фазе, что приводит к расширению спектра помеховых сигналов н нсскомпенсированному их остатку.
С ростом числа импульсов и„, поступающих на вход приемника РЛС за время, которое диаграмма направленности проходит при сканировании свою ширину, коэффициент к, возрастает. Если череспериодная компенсация помех является однократной, то при изменении п„от 5 до!00 и диаграмме направленности, описываемой гауссовой кривой, величина к, изменяется в диапазоне от 10 до 55 дБ (!471.
Устройство с двухкратной череспериодной компенсацией повышает к, при прочих равных условиях практически вдвое (в децибелах). Чтобы устранить влияние флуктуаций принимаемого сигнала за счет сканирования антенны, целесообразно применять следующий режим обзора: луч антенны остается неподвижным в каждом частном угловом секторе на время, при котором обеспечивается получение требуемого количества импульсов для обнаружения цели, а затем скачкообразно переходит в очередное угловое положение, где снова фиксируется по положению на время, необходимое для наблюде24б ния цели. Другой отличный от описанного выше способ уменьшения нескомпенсированного остатка помех при сканировании (обзоре) антенны, описан в !1471. Для РЛС с внешней когерентностью при использовании в них амплитудных детекторов, предназначенных для преобразования сигналов промежуточной частоты в видеоимпульсы и управления устройством череспериодной компенсации, кроме необходимости иметь требуемые передаточные функции ЛЗ, У, и У, (рис.
5.23), характерным является следующее. При одновременном приеме интерферирующнх сигналов, которые поступают от неподвижного объекта и перемещающейся цели, выходные импульсы детектора будут иметь изменяющуюся во времени огибающую. Сказанное означает, что в данном случае обычный амплитудный детектор обладает свойством фазочувствительного элемента. Если на вход РЛС поступают сигналы,' отр зженные только от неподвижного объекта или только от подвижной цели, то при отсутствии амплитудных флуктуаций у принимаемых сигналов и наличии системы АРУ в РЛС амплитудный детектор формирует неизменные по амплитуде импульсы, которые подавляются устройством череспернодной компенсации помех.
Вследствие этого подвижная цель, находящаяся в пространстве, где нет объектов, которые формируют мешающие воздействия, может быть потеряна радиолокационной станцией. Чтобы цель не потерялась, в состав РЛС рекомендуется включать анализатор помехи и коммутатор выходного напряжения. Наличие помехи фиксируется на основании превышения заранее заданного уровня амплитудами импульсов, формируемых амплитудным детектором в течсние установленного времени. При отсутствии помехи устройство компенсации отключается, а при наличии — подключается. Весь приведенный выше анализ основывался на том, что РЛС с системой СДЦ неподвижная.
Если РЛС устанавливается на борту корабля или самолета, то появляется радиальная скорость сближения РЛС с неподвижным объектом. Вследствие этого отражаемые от него радиосигналы приобретают допплеровский сдвиг несущей частоты и неподвижный объект можно считать подвижным. Однако допплеровская частота сигнала, поступающего от подвижной цели, обусловливается как ее скоростью движения, так и скоростью перемещения РЛС, В то же время допплеровский сдвиг частоты сигналов, отражаемых неподвижным 24! объектом, определяется лишь скоростью движения РЛС и ее положением относительно неподвижного объекта.
Это различие позволяет выделить сигналы, отраженные от неподвижного объекта и осуществить их компенсацию; причем чем больше отличается допплеровская частота сигналов от подвижных и неподвижных объектов, тем проще решается задача о компенсации помех. Чтобы в перемещающейся РЛС с внутренней когерентностью осуществить череспериодную компенсацию помех, обусловленных неподвижяым объектом, необходимо предварительно компенсировать допплеровский сдвиг частогы сигналов, поступающих от неподвижного объекта. Решение такой задачи в РЛС с когерентным гетеродином сводится к изменению его частоты в соответствии с законом изменения радиальной скорости сближения РЛС с неподвижным объектом.
Для этого выходное напряжение и„(г) когерентного гетеродина подключается не к фазовому детектору, а к устройству, функциональная схема которого представлена на рис. 5.27. Как видно из рис. 5.27, напряжение и,„(г) и сигнал с компенсирующего генератора допплеровскнх частот КГДЧ одновременно поступают на смеситель (См). Компенсирующий генератор формирует колебания, частота которых изменяется под действием управляющего напряжения ит„р (1), которое изменяется во времени так, чтобы на выходе КГДЧ образовывалось гармоническое напряжение и~ с допплеровской частотой г" „, обусловленной относительнымперемещением РЛС и неподвижного отражающего объекта.
Смеснтель, осуществляя перемножение напряжения иг и и,„(1), вырабатывает сигнал, содержащий две составляющие. Одна из них изменяется по гармоническому закону с частотой 7 р + г"„„, а другая — с частотой 7,р— — Гя „, где 7' р — пРомежУточнаЯ частота РаДнолокационного приемника. Фильтр (Ф) выделяют составляющую напряжения ие (г) с частотой 7',р + Е„„. Благодаря этому фазовый детектор РЛС, на который воздействуют напряжения с выхода УПЧ приемника и иэ ((), формирует импульсы с амплитудами, не изменяющимися во времени при приеме сигналов от не- — «иа/сl еис. ъ27. 248 подвижного объекта Тем самым компенсируется собственная скорость движения РЛС относительно неподвижного обьекта при фиксированном положении приемной антенны. При работе РЛС в режиме обзора пространственное положение ее антенны изменяется, что приводит к зависимости от времени даже при постоянной радиальной скорости сближения РЛС с неподвижным обьектом.
Это получается при условии, что антенна РЛС имеет сравнительно широкую диаграмму направленности и приводит к существенным трудностям компенсации допплеровских частот, обусловленных отражениями от неподвижных объектов при использовании движущейся РЛС. Из сказанного выше следует необходимость формировать напряжение и,„(() с учетом поступательной скорости перемещения РЛС и пространственного положения антенны при приеме ею сигналов, отражаемых неподвижным объектом и подлежащих череспериодной или фильтровой компенсации. Если в подвижной РЛС с системой СДЦ используется принцип внешней когерентности, то условия компенсации г" „выполняются автоматически без привлечения компенсирующего сигнала допплеровских частот.
С этой точки зрения РЛС с внешней когерентностью более целесообразны, чем с внутренней. Однако для РЛС с внешней когерентностью необходимы достаточно мощные сигналы, поступающие на вход приемника от неподвижных объектов. Рассмотренные выше нестабильности генераторов РЛС и флуктуации сигналов влияют также и на работу подвижных РЛС, в частности РЛС, устанавливаемых на самолетах. На качество работы самолетной РЛС с системой СДЦ влияют колебания самолета вокруг центра масс, которые всегда носят флуктуационный характер.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
