Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (Сколник М.И. Справочник по радиолокации в 4-х книгах (1976-1978)), страница 8

Затем все трн сигнала преобразуются к одной частоте путем смешения двух нз втнх сигналов с сигналом, частота которого равна разности частот гетеродннов каждого нз втнх сигналов я гетероднна третьего сигнала. Напряженне сигнала угловой ошибки определяется затем обычным фазовым нлн просто амплнтудным детектором [1!). Функции АРУ н нормирования выполняются путем жесткого огравнчення [12[. Одноканальная моноимпульсная система обеспечивает в сущности мгновенную АРУ. Ее параметры прн наличии теплового шума почти аналогичны параметрам трехканальной системы.

Однако нз-за ограничения возникает серьезная проблема перекрестной связи [12), в результате которой часть сягнала азнмутальной ошибки появляетсн на выходе детектора угломестной ошибки н наоборот. В зависимости от схемы приемника н выбора промежуточных частот перекрестная модуляция может явнться причиной значительных ошибок н повышения чувствительности к помехам. В работе [12] указывается, как следует совмещать полосы частот суммарного н разностного каналов в широкополосном УПЧ для минимизация перекрестной связи, а также рено- 38 у 4. Моноимпульсная система мендуется использование узкополосной фильтрации для разделения сигналов до ог аничения с целью снижения чувствительности к помехам. А ажно также использовать двухканальный моноимпульсный приемник (!Зг, объединяя суммарный и разностный сигналы по высокой частоте так, как это изображено на рис.

34. СВЧ полнризациоиный делитель является вращающейся высокочастотной петлей связи с механическим приводом в круглом волноводе. Азимутальный и угломестиый разностиые сигналы возбуждаются в этом волноводе с поляризацией электрического поля, ориентирован- уг (Х +Ь )™угйЕ-суннарньуй идевсигная и следящей системе пв дальнвсти и индинптвран двгарищнипесний детентвр а+й) стель Лвгариуу у нинвслугй детентвр ~аапобве 1е т йневисвединение атель ь ь ьь ьь Ф $ ф дес дбу пвлприлуаивннтй делитель длг для паств утнвгв тена б длгшзогу+дж зйптгу Опарный сигнпл йелгвддллтвР угпабьуу нввлдннат д и те ес пввтв- 39 IГ следвщнн системам нннвгв пв угпвбтн нвврдинатвн пмна Рлс. 34.

Фуихямеиельмае схема леуххемалеиея меееемеульсмея сметены Рзй иой под углом 90'. Сигнал в элементе связи содержит оба разностных сигнала, величины которых пропорциональны косинусу и синусу углового положения элемента связи ы,й где еь — угловая скорость вращения.

Оба разностиых сигнала Л складываются с суммарным сигналом Е в мостовом соединении. Выходные напряжения Х.РЛ и Х вЂ” Л подобны получаемым при коническом сканировании, но фазы модуляционных функций отличаютси на 180 . В случае отказа одного из каналов РЛС может работать, как РЛС с коническим сканированием только на прием, по существу с теми же характеристиками, что и РЛС с коническим сканированием. Преимушеством двух каналов с угловой информацией взаимно противоположных полярностей является то, чта флуктуации принимаемого сигнала подавляются в устройстве вычитания, восстанавливающем данные по угловым ошибкам после детектирования выходного напряжения ПЧ. Канал промежуточный частоты выполняет по существу функции мгновенной АРУ, обеспечивая желаемое постоянство чувствительно сти к угловой ошибке разнастного сигнала, нормированного к суммарному.

Продетектироианный ревностный сигнал является биполярным видеосигналам, в синусоидальной огибающей которого содержатся данные по ошибке. Этот сигнал делится в устройстве демодуляции на две составляющие, содержащие данные по азимуту и по углу места. В демодуляторе из разностного сигнала с помощью опорного сигнала, получаемого от генератора, связанного с приводом вращающейся петли связи, извлекаются синусная и косинусиая составляющие, образующие сигналы ошибки по азимуту н углу места, Гд А Радиолокационные станции сопровоягденпя Лвухканальные моноимпульсные системы использованы в РЛС сопровождения АЧ/БРО-55 и в полигонной РЛС А!Ц/РРЯ.!О слежения зв полетом ракет. Модуляция, создаваемая СВЧ поляризациониым делителем, вызывает известные осложнения в работе измерительной РЛС, так как при этом к сигналу добавляется ряд спектральных составляющих, что усложняет использо.

ванне в РЛС метода импульсно-доплеровского сопровождения. Система обеспечивает работу в режиме мгновенной АРУ только с обоими каналами ПЧ. В случае выхода из строя любого из каналов характеристики системы ухудшаются. Отношение сигнал/шум на входе приемника умеиьшаезся на 3 дБ, хотя эти потери частично компенсируются в результате когерентного добавлении информации, содержащейся в суммарном сигнале. При проектировании СВЧ поляризационного делителя должны быть минимизированы потери в нем, причем для минимизации перекрестной связи между азимутальным и угломестным каналами необходима очень высокая точность изготовления. Параметры поляризационного делителя можно улучшить, используя ферритовые устройства вместо вращающейся петли связи с механическим приводом.

1.5. Сравнение устройств сопровождения по угловым координатам При сравнении устройств сопровождения по угловым координатам будет принято, что ао всех трех рассматриваемых устройствах антенной янляйгся зеркало с облучателем, располо кеиным в фокальной плоскости. Коническое сканирование.

Конструкция антенны и облучателя сравнительно простая. Сканирование луча антенны можно осуществлять либо вришением асимметрично расположенного вибратара, либо нутацией облучателя. Обычно следует отдавать предпочтение нутацин облучателя, так как вращение плоскости поляризации в случае вращения нибратора вносит дополнительные ошибки сопровождения Нутация облучателя создает механические трудности, обусловленные асимметрией устройства, лимитируя таким образом скорость сканирования. В снсгемах, использующих небольшие апертуры, как, например, в головках самонаведения ракет, иногда применяется наклонное сбалансированное зеркало, вращающееся вокруг неподвижного облучателя, что облегчает конструирование таких систем. Однако в случае больших зеркал это неосуществимо Поскольку при использовании в РЛС сопровождения конического счани.

рования необходимо отклонить луч от оси и вращать его, действительная ширина диаграммы антенны больше минимально возможной приблизительно на 40ал. Обычно лучи пересекаются в точке половинной мощности двукратно используемой диаграммы, поэтому усиление на равносигнальной оси умень. шается на 3 дБ. Последовательное переключение луча.

В системе с последовательным переключением луча антенна и облучатель значительно сложнее, чем в РЛС с коническим сканированием. В рассматриваемой здесь системе для передачи используется суммарная диаграмма, а прием осуществляется на четыре отдель ных рупора, включаемых последовательно, или на пары противостоящих рупоров.

Вторая система имеет более высокий коэффициент усиления и болыпую крутизну сигнала угловой ошибки в точке пересечения лучей, чем первая. Поскольку переключение лучей осуществляется электронными методами, отпа. дает необходимость механической балансировки. Скорость переключения лучей ограничена частотой повторения импульсов системы.

Переключение создает потери, дополнителы|ые к потерям сканирования, однако обладает тем преп. мушеством, что частота коммутации не может быть обнаружена. Потери на сканирование велики, так как при приеме три рупора облучателя в системе последовательного и два рупора в системе попарного переключения закоро.

чгны. В некоторых системах было предложено для выработки сигнала ошибки 40 ! 5. Сравнение устройств соаровождекая по угловыл коордикаталг ягспользование моноимпульсиой методики при попарном переключении лучей, 3тим системам присуши все недостатки конического сканирования или после)ховательного переключения луча. Мононмпульснан система.

Высокочастотные элементы в моноимпульсных йгЛС сложнее, чем в РЛС с коническим сканированием или с последовательНым переключением луча. Для формирования суммарно~о и двух разностных (йтгналов требуются три отдельные ьолноводные линии. Эффективной шириной )Хяаграммы направленности моноимпульсной системы является ширина, апре. деляемая апертурой антенны, причел~ реализуется максимальный коэффициент усиления, свойшвенный данной апертуре. Хотя в первых моноимпульсиых 1зЛС нз-за конструкции облучателя для получения приемлемо~о длн сопровождения разностного сигнала приходилось жертвовать эффективностью антенны, современные облучатели обеспечнвака эффективность 70 — 80з(е при диаграмме разностного сигнала, близкой к оптимальной ($1.4).

Сравнение систем. Выбор метода сопровождения по угловым координатам для использования в заданной системе радиолокационного сопровождения зависит от требований к системе. Системы с коническим сканированием я общем случае проще и лешевле моноимпульсиых систем или систем с последовательным перекл|очением луча. Моноимпульсная система превосходит любую другую по усилению антенны, разрешавшей способности по угловым координатам, точноств, скорости обновления информации и ширине полосы информационных данных.

Основными преимушествами системы с переключением луча по сравнению с системой с коничесиим сканированием являются более высокая скорость изменении положения луча бла~одарн электронной системе его переключения и отсутствие модуляции на частоте сканировании благодаря переключению луча только и режиме приема. Длн осуществления непрерывного конического снанированин только на прием можно комбинировать суммарный и ревностный сигналы, полученные от мононмпульсного облучателя, с помощью СВЧ поляризационного делителя, используемого в двухканальной ыоноимпульсной системе.

Это позволяет применить одноканальный приемник, однако такой системе присуши угловые ошибки, обусловленные флуктуациями амплитуды эхо-сигналв 1«амплитудным шумом»). Во избежание зазененин апертуры крупногабаритными сложными СВЧ элементами, необходимыми для получении суммарного и разностного сигнв. лов, в первых моноимпульсных системах находили применение линзовые антенны. Однако в свини с развитием СВЧ устройств это оказалось менее серьезной проблемой, чем низкая эффективность и высокий уровень боковых лепестков линзовой антенны. Облучачели с небольшой фронтальной площадью дают возможность использовать зеркальные антенны. Для уменьшениа влияния бо.

новых лепестков конструкция держателя облучатели выполняется симметричной как в азимутальной, так и угломестной плоскости. Можно также применять антенну Кассегрена с облучателем и мостовым соединением, размещенными за главным зеркилом антенны. Это позволяет также укоротить волноводы, что необходимо при разработке антенн с низкой шумовой температурой, работающих с малошумящими усилителями типа мазеров и параметрических усилителей. Сопровождение но угловым координатам.