книги из ГПНТБ / Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие

А

Рис. 1. 5. Принцип определения угловых координат.

пространения радиоволн оказывается несколько меньше и со­ ставляет 299 970 км/сек.

Радиоволны должны пройти двойной путь — от станции до цели и обратно. Следовательно, дальность до цели

здесь t — сек;

С — км/сек; D — км.

§1 . 2 . Основные методы и способы радиолокации

А.Классификация способов радиолокации

Радиолокация по способу выполнения подразделяется на следующие аиды:

активную с активным ответом;

—полуактивную;

—пассивную.

10

ответ приходит только на заданный код (определенное число импульсов, длительность импульсов и паузы между ними), то можно определить принадлежность цели.

П о л у а к т и в н а я р а д и о л о к а ц и я - — облучение цели и прием отраженной от нее электромагнитной энергии произво­ дится в различных пунктах. Например, при управлении раке­ тами, когда облучающая Р Л С находится на Земле, а прием­ ник— на самонаводящейся ракете (рис. 1.6).

Р / !С

электромагнитную энергию, а только ведет прием сигналов, излучаемых другими Р Л С или объектами. Ее используют в аппаратуре радиотехнической разведки.

Б.Классификация методов радиолокации

Врадиолокации используют импульсный метод и метод непрерывного излучения электромагнитной энергии.

Последний, в свою очередь, делят на два вида:

—допплеровский,

—частотный.

Наибольшее применение получил импульсный метод ра­ диолокации.

11

§ 1.3. Импульсный метод радиолокации

Сущность этого метода заключается в том, что передаю­ щее устройство излучает электромагнитную энергию периоди­ чески повторяющимися кратковременными импульсами. Под импульсом следует понимать кратковременное отклонение напряжения или тока от некоторого постоянного уровня. Раз­ личают видеоимпульсы и радиоимпульсы.

В и д е о и м п у л ь с ы — это короткие электрические им­ пульсы постоянного тока продолжительностью порядка микро­

ные колебания, огибающая которых повторяет закон измене­ ния видеоимпульсов (рис. 1.8).

Известно, что для характеристики синусоидального коле­ бания достаточно знать три параметра: амплитуду коле­ бания, частоту (или период) и начальную фазу:

1= Іщ' sin(cüt + %).

Для характеристики импульсных колебаний необходимо знать значительно большее число параметров. Рассмотрим их.

ются прямоугольные, трапецеидальные, треугольные и экс­ поненциальные импульсы (рис. 1.9).

Во время прохождения через электрическую цепь форма импульсов искажается-

Из рис. 1.10 видно, что импульс прямоугольной формы со-

12

а

Tu

и /

0/Л,//77

/

іL_________

ß

времени от момента появления одного импульса до момента появления следующего импульса той же полярности (рис. 1.9).

(мсек), (мксек).

стороннего импульса от начального уровня до максимального значения (рис. 1.9а, 1.9г).

При двусторонних импульсах различают отдельно ампли* туду импульсов положительной и отрицательной полярности.

13

кость импульса тиа (рис. 1.10). Время между окончанием од­

14

Последнее выражение указывает на связь между мощностью в импульсе Ри и мощностью источника питания Р Ср = Р ИстПри высокой скважности импульсов и сравнительно невысо­ кой мощности источника питания можно получить огромную мощность в импульсе. Параметры для радиоимпульсов опре­ деляют так же, как и для видеоимпульсов.

Б. Разложение импульсных колебаний

Из математики известно, что любую периодическую неси­ нусоидальную функцию (f(t), u(t) можно представить рядом Фурье, состоящим из постоянной составляющей и суммы гар­ монических (синусоидальных) составляющих с различными частотами, амплитудами и фазами:

где f(t), u ( t ) — периодические несинусоидальные функции с

U mn-sin(nQt+q)n) — гармоника с п-ой частотой.

15

Такое разложение на гармонические составляющие назы­

с п е к т р о м или просто с п е к т р о м.

Результат воздействия на электрическую цепь гармоничес­ кого напряжения и тока сравнительно легко вычисляют при помощи комплексного метода решения уравнений Кирхгофа.

Каждую гармоническую составляющую входного напряже­ ния или тока можно считать действующей независимо от дру­ гих. Пользуясь принципом наложения, на выходе электричес­ кой цепи получим результирующий сигнал.

Физический смысл принципа наложения заключается в том, что ток в линейной электрической цепи, на которую воз­

действует несколько внешних э. д. с., равен сумме токов, вы­ зываемых в цепи действием каждой из э. д. с. в отдельности. Линейные цепи — это цепи, подчиняющиеся закону Ома. В них ток прямо пропорционален напряжению, сопротивление линейной цепи постоянно и не зависит от приложенного к не­ му напряжения. В качестве примера рассмотрим разложение импульсного колебания прямоугольной формы с периодом повторения Тп и длительностью импульса ти (рис- 1.12). Им-

16

Рис. 1. 12. Разложение импульсного напряжения на гармони­ ческие составляющие при К = 0,5 и К = 0,2.

Г Г о ёГ ТГ/бДИЧНАЙ

1НЛУч j Ті'Л’-'ИЧС^КАЙ

пульс разложен симметрично относительно оси ординат, по­ этому функция u(t) не имеет в своем составе синусов. Ряд бу­ дет состоять из постоянной составляющей и косинусоидаль­ ных составляющих различных частот:

2TJ

Учитывая, что Q = - у , получим U mn = — ■у - -sin (me-К).

Полное выражение ряда Фурье для симметричного импульса напряжения прямоугольной формы имеет вид:

sin (mxK)-cos nfit + . . .

18

Используя данное выражение, вычислим коэффициенты гар­ монических составляющих при К = 0,5 и К = 0,2. Для пере­ хода к К = 0,2 сохраним прежний период повторения импуль­ сов Т, но уменьшим в 2,5 раза длительность импульсов:

19