Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Семенов Б.З. Теория средств связи и радиотехнического обеспечения учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.10.2023

Размер:

9.99 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 3334 / 3634 35 36 > Следующая >>>

- 330 -

Незначительная мощность высокочастотного импульса передатчика подводится к смесителю фазирования, к которому такно подводится напряжение местного гетеродина. В смесителе фазирования высокочас тотные импульсы передатчика преобразуются в импульсы промежуточной частоты - фазирующие импульсы. Фазирующие импульсы подаются на ко герентный гетеродин для его фазирования.

При фазировании частота и фаза колебаний когерентного гетеро дина устанавливаются равными частоте и фазе фазирующего импульса.

Когерентный гетеродин представляет собой маломощный генератор, создающий импульсы колебаний промежуточной частоты, длительность которых немного меньше периода следования высокочастотных импуль сов передатчика.

Сфазированное напряжение когерентного гетеродина подается на фазовый детектор.

На фазовый детектор подается также и отраженный сигнал, преоб разованный при помощи напряжения того же местного гетеродина в сигнал промежуточной частоты.

Для устранения паразитной модуляции сигналов неподвижных объек

тов вследствие вращения антенны				при обзоре		пространства	перед
фазовым детектором ставится амплитудный ограничитель.
Детектирование сигналов от неподвижных объектов
Пусть	напряжение	ир	, подаваемое		на	вход приемника	от коге
рентного	гетеродина,	изменяется по закону				U„ = U sin cot
е				Uс		г щг
(рис. I I , 5 ,б ). Тогда		напряжение			радиолокационного		сигнала,

Рио. I I . 5

-	331 -
отраженного от неподвижной цели,	дан интервала О	^ Т можно
записать в виде:

	Uc~Um si*(ut -Ц>)= UmcSi!!t “						At)>		(11Л>
где	.1 2Ъ	- запаздывание		отраженного сигнала			относительно зон-
	Ль= —с
дирующего импульса. Для неподвижной цели						В = const		и,	следователь
но,	At = COnst ■
	Разность	фаз между напряжениями			ис	и и г		будет:
		,	2D	п	2D	4WD			(II . 2)
	У? — СО A L		— СО -	= 23Г^	-	~ Л ~

	Для неподвижного		объекта	<f= const		, тан	как	д = const .
При наличии на входе приемника напряжении						U с	и Up амплитуда
входного напряжения			(р и с .II.3):

рис. Ц .6

- 332 -

	% ■ ^	■ \| / г >			С	'	г v„rumcC0Sf		■ш л
Поскольку ОбЫЧНО		£/	»	и	т с	f	то
	v	гти*			т с
	U& x=Um r ( 1 + m o o s 4))>								(II . 4)
где т = U,ПС
	и тп					Ц? = const .
При	Ц =const	разность фаз				Ц? = const .
Следовательно, результирующее напряжение, действующее на вхо
де приеиника в течение длительности						иипульса		отраженного	сигнала,
ииеет	постоянную аиплитуду.		Для неподвижного					объекта ( В -const )

величина этой аиплитуды от иипульса к иипульсу сохраняется постоян

ной.

Приращение аиплитуды Ugx в иоиент прихода отраженного иипуль са будет:

л и

= и ,

- и

итс

= и

COS

(И . 5)

тгр

т г

тг

COS( р ) - и

тг

Ьх

и„

тс

?■

Из выражения

( I I . 5)

и р и с .II.6

видно, что приращензе аиплитуды

результирующего

напряжения в

зависииости

от величины разности

фаз

(р иожет прпнииать значения

от

Uтс

ДО +

Uтс

При разности

фаз

и ,

= и

ГЫ

и_

При

Ч>= зг

Вх

и ,

= и

тп

тс

ох

В результате детектирования результирующего напряжения

(р и с .II.5 ,в)

на

выходе

приеиника

будет действовать

последователь

	- 333	г
ность видеоимпульсов	п о с т о я н н	о й	амплитуды поло

жительной полярности. Величина амплитуды этого напряжения зави

сит от величины угла			(р и с .ц .б ).			Если эти	импульсы подать
на индикатор с амплитудной отметкой,						то они будут наблюдаться
в виде		отметки постоянной амплитуда.
		Детектирование сигналов,			отраженных		от
		движущихся объектов
Если отражающий объект непрерывно перемещается относительно
РЛС и расстояние до объекта				изменяется, например, по линейному
закоьу		D(t)=Dg±	(t) ,	то от импульса к			импульсу это	из
менение расстояния вызывает				изменение		разности	фаз
							( I I . 6)
т .е .	каждому новому значению			D	будет соответствовать новое			зна
чение		разности фаз

Приращение разности фаз между двумя импульсами с периодом посыл ки Ти будет:

Щ ~DS)	= со	с ■ =2JT	2 WZ
С			с

( I I . 7)

Амплитуда результирующего напряжения на входе приемника в тече ние длительности каждого импульса отраженного сигнала изменяется согласно (II.-:)

( I I . 8)

- 334 -

Если бы отраженный сигнал был непрерывный, то иы получили бы непрерывные амшштудно-модулированные колебания. Однако напряжение (t ) существует только в интервале tg ^ t £ Г + t

Поэтову амплитуда результирующего напряжения	от импульса к импуль
су изменяется скачком (р и с .II.7 ). Огибающая,	соответствующая прира
щениям амплитуды, определяется допплеровской	частотой С рис.ц .7,а)
z w ;	( И .9)
	( И .9)

После детектирования получаются видеоимпульсы, модулированные по амплитуде о допплеровской частотой (р и с .II.7 ,б). При додаче таких импульсов на индикатор о амплитудной отметкой амплитуда и полярность импульсов от движущегося объекта будут меняться - отмет ка получается пульсирующей, что и является признаком движущегося объекта.

рмо. п.7

- 335 -

Компенсация (подавление) сигналов неподвижных объектов

Основным методом подавления сигналов неподвижных объектов в когерентно-импульсных РЛС является метод череспериодной компен сации, сущность которого сводится к следующему.

Компенсатор представляет собой устройство, в котором каждый видеоимпульс задерживается на время Ти , равное периоду повто

рения импульсов, и каждый последующий видеоимпульс складывается с предыдущим в противофазе (р и с .II.8 ).

Видеоимпульсы неподвижных объектов имеют постоянную амплиту ду. Поэтому при равенстве амплитуд пряных и задержанных импульсов можно получить их полную компенсацию.

Амплитуды видеоимпульсов движущихся целей изменяются во време ни (р и с .П .7 ,б ). Частота этих изменений равна допплеровской, ча стоте. Амплитуды прямого я задержанного импульсов не равны по ве личине. Поэтому на выходе вычитающего устройства результирующий оптнал движущейся целя не будет равен нулю.

Слепые окорости

Представим зависимость, изображенную на рис. 1 1 .7,6, аналити чески в виде:

u ( i ) - U m c o s Q j ,

( Н Л О )

- 336 -

где и(Ь)- текущая амплитуда видеоимпульса;

\Jm - наибольшая амплитуда видеоимпульсов;

Q	А	= 2 T F		;	F , - допплеровская частота.
			А	7	А
Вреия			t	представим в виде произведения гг Ти ,

где	П.	-	любое целое число;
	Тц	-	период следования импульсов.
	Тогда	амплитуда гг -го		импульса
			un = U m cos	Q A n T u ,

а амплитуда П -1-го импульса

Un - i =		Um °0S Q A f r - ' K				( I I .12)
Разность
Un ~ Un-l = U^ =			Um [COsQA П			=
= ~ 2U m Sin		& д Ти S in ^		А п Т ц	'	( I I .13)
Результирующее	напряжение на		выходе	компенсатора Ugi/x		в зави
симости от времени изменяется по синусоидальному закону.
Наибольшая амплитуда видеоимпульсов				на выходе компенсатора равна
				F
U p	г,	= 2 U	Sin 2 Ж —- —		•	( I I . 14)
Вых тал:		т		р		чао., ату

- 337 -

Рве.'	П .9
На рис. п . 9 показана зависииость			Щых тах	= j>\-L
Из выражения ( И .14) следует,	что	при	FA =	П	, где п =.

= 0, I , 2, 3 , . . . , Ugb/xmax= 0, т .е . напряжение на выходе компен

сатора Ugux т ах в этом случае равно нулю, хотя радиальная

скорость цели относительно РЛС не равна нулю.

Радиальные скорости цели, при которых напряжение на компенса торе равно нулю, называются слепыми скоростями. Слепые скорости

W__ можно определить из выражения F . = П F :

сл

п FA

( I I . 15)

К п = сл

Наличие слепых скоростей является одним из недостатков коге рентно-импульсного метода радиолокации.

устройство компенсаторов

В настоящее время в РЛС находят применение два вида компенса торов: первый состоит из ультразвуковой линии задержки и вычитаю щего устройства, второй основан на использовании специальных элек тронно-лучевых трубок, называемых потенциадоскопами.

С помощью ультразвуковой линии задержки можно осуществить за держку сигналов на несколько миллисекунд, так как в среде ультра звук распространяется со скоростью порядка 1200-3000 м/сек.

- 338 -

Ультразвуковые линии задержки состоял: из передающего и прием ного преобразователей и авукопровода.

В качестве преобразователей используются пластняикристалличе ского кварца. Материалом звукопровода иогут быть различные жидкие и твердые вещества. Из жидких материалов наиболее часто применяют ртуть, а в качестве твердых - плавленый кварц или магнитные сплавы.

Один из существенных недостатков ультразвуковой линии состоит в том, что звукопровод этой линии значительно ослабляет задерживае мый сигнал (ослабление может достигать 60-80 дб). Поэтому компен сирующее устройство должно содержать усилители, восстанавливающие первоначальный уровень сигнала.

Недостатки, свойственные компенсатору с ультразвуковой линией задержки, устранены в компенсаторе, в котором в качестве основно го элемента используется потенциалоскоп.

Потенциалоскопами называют специальные электронно-лучевые труб ки, применяемые для записи, хранения и воспроизведения электриче ских сигналов, записанных на диэлектрической мишени, запись элек трических сигналов на дивлектрической мишени электронным лучом ос нована на использовании вторичной электронной эмиссии.

В радиолокационных станциях потенциалоскопы используют в устрой ствах подавления помех. При подавлении пассивных помех потенциало скопы входят в состав компенсаторов. При помощи потенциалоскопа ре шаются две задачи: задержка видеоимпульса на время, равное периоду следования импульсов, и вычитание из каждого последующего импульса каждого предыдущего.

Рис. и . Ю

- 339 -

Схема устройства потенциалоскопа показана на рис. П Л О . Внут ри потенциалоскопа помещают диэлектрическую мишень, нанесенную в виде тонкого слоя на проводящее основание, называемое сигнальной пластиной.

Перед сигнальной пластиной устанавливается сетка, называемая барьерной. Сопротивление нагрузки R H включается в цепь коллек- тора-специального электрода, помещенного внутри трубки.

Повераность мишени Обегает электронный луч. Развертка электрон ного луча мокет быть или телевизионной или спиральной. Время одного цикла развертки электронного луча на мишени равно периоду следо вания видеоимпульсов, подводимых к потенциалоскопу, а начало раз вертки по времени совмещено с цоментон излучения зондирующего импульса РЛС.

Рабочий режим вычитающего потенциалоскопа выбирается так, что ток первичного электронного луча был бы больше тока вторичных элек тронов, выбиваемых из мишени.

Входные электрические сигналы, подлежащие записи на диэлектри ческую мишень, подводятся к сигнальной пластине.

При отсутствии входных сигналов поверхность диэлектрической ми шени под действием электронного луча приобретает избыточный поло жительный варяд (из мишени выбиваются вторичные электроны). Эго сопровождается повышением потенциала поверхности мишени относитель но барьерной сетки и возникновением в промежутке "барьерная сеткамишень" тормозящего электрического поля для вторичных электронов. Вследствие этого ток вторичных электронов с мишени уменьшается.

Повышение потенциала поверхности мишени под действием электрон ного луча происходит до установления так называемого динамическо го равновесия, при котором ток вторичных электронов, уходящих с мишени, становится равным току первичных электронов. Это значение потенциала поверхности мишени в состоянии динамического равновесия называется равновесным и обозначается Up .

Таким образом, в динамическом равновесии потенциалы всех эле

ментов поверхности мишени одинаковы и равны	Up	•	Ток Б	цепи
коллектора постоянен и напряжение на выходе равно		нулю.
При подаче входных сигналов изменяется электрическое			поле	в

пространстве "барьерная сетка-мишень". Пусть входные сигналы в первом случае представляют собой последовательность видеоимпульсов

<<< < Предыдущая 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 3334 / 3634 35 36 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ