2.4.2 Особенности повышения разрешающей способности.

Если исключить использование сложных сигналов, то для повышения потенциальной разрешающей способности требуется укорочение импульсов.

Генерация очень коротких радиоимпульсов определяется переходными характеристиками видеочастотой модулирующей системы и параметрами генератора СВЧ. В настоящее время можно построить модуляторы, обеспечивающие получение видеоимпульсов длительностью вплоть до долей наносекунд. Вместе с тем излучение радиоимпульсов достаточно малой длительности встречает трудности. Одной из причин является ограниченная широкополосность высокочастотных элементов генераторов СВЧ.

Предельная длительность импульса определяется интервалами установления и спада колебаний генератора, которые можно считать величинами одного порядка. Время установления колебаний в автогенераторах СВЧ прямо пропорционально периоду генерируемых колебаний Тг и добротности нагруженной колебательной системы. Кроме того, она является спадающей функцией начальной амплитуды колебаний (определяемой наличием ударного возбуждения, а также тепловыми флуктуациями и дробовым эффектом) и зависит от режима автогенератора. Можно считать, что и min nТт, где n - число периодов ВЧ колебаний, зависящее от ряда факторов и составляющее обычно несколько десятков или сотен. Например, при n=300

и min ,

где длительность импульсов.. выражена в микросекундах, а длина .волны - в метрах, т. е. укорочение импульсов должно сопровождаться уменьшением длины волны (отсюда, d частности, следует необходимость использования сантиметрового диапазона в бортовых РЛС и миллиметрового в РЛС обзора летного поля).

Ориентировочно минимальную длительность импульсов можно оценить по величине, обратной ширине частотной характеристики устройства, связанного с модулирующим электродом. Примером является модуляция по управляющему электроду отражательного клистрона (рабочая зона генераций клистрона) или модуляция по фокусирующему электроду ЛБВ.

В магнетронах минимальная длительность генерируемых импульсов ограничена конечной величиной времени установления колебаний типа . Для генерирования наносекундных радиоимпульсов достаточной мощности целесообразно использовать пьедестальные модулирующие импульсы, у которых основание (пьедестальная часть)- имеет сравнительно низкую крутизну фронта с амплитудой, составляющей 0,6...0,8 амплитуды всего импульса. В пределах пьедестальной части происходит установление режима порога генерации, при которой генерируется лишь 5... 10% его номинальной мощности, соответствующей рабочей (наносекундной) части импульса.

Если допустить энергетические потери (т.е. неоптимальную обработку сигнала), то имеется принципиальная возможность превысить потенциальную разрешающую способность. Для этого достаточно, например, сделать радиоимпульсы короче путем ВЧ дифференцирования.

Длительность импульса, близкую к минимальной (один период колебаний), можно получить непосредственным («ударным») возбуждением антенны видеоимпульсом с длительностью, равной примерно полупериоду возбуждаемых колебаний (или скачком напряжения с соответствующей длительностью фронта). Такие сигналы могут найти применение при подповерхностном радиолокационном зондировании, а также при решении ряда других задач радиолокации малой дальности (например, для регулирования движения самолетов на полосах руления аэропортов).