Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
151
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
65.54 Кб
Скачать

Втрати в тракті прийому радіолокаційних сигналів

Тракт прийому радіолокаційних сигналів є, разом з трактом формування і випромінювання зондуючих сигналів, основним трактом будь-якої РЛС. Його кінцевою задачею є виявлення корисного сигналу (тобто відображеного від реального повітряного об'єкту) на фоні перешкод всіх видів, а саме: власних шумів приймальної системи; активних перешкод різної природи; пасивних перешкод різної природи.

На попередніх заняттях обговорювалися питання, пов'язані з потенційними можливостями РЛС по виявленню цілей. При цьому ми, як правило, абстрагувалися від цілого ряду умов, що мають місце при реальному функціонуванні такого складного пристрою, яким насправді є РЛС. На сьогоднішньому занятті ми розглянемо, де і в чому реальний тракт прийому РЛС відрізняється від його «ідеальної» моделі, а також яким чином можна ці відмінності врахувати, а потім і вплинути на апаратуру приймального тракту РЛС для зменшення цих відмінностей.

Вказаний ступінь відмінності реального приймального тракту від ідеального можна врахувати через так звані коефіцієнти втрат. З цим поняттям ми стикалися в курсі дисципліни Д-136 при розгляді питання про дальність дії РЛС.

1 Методика врахування втрат в тракті прийому радіолокаційних сигналів

У рівняння дальності дії РЛС входить коефіцієнт помітності, тобто відношення сигнал-шум на вході приймача, при якому забезпечується задана якість виявлення. При цьому вірна наступна формула:

L

де  - коефіцієнт помітності; 1 - відношення сигнал-шум на вході пристрою порівняння з порогом, при якому забезпечується задана якість виявлення; L - коефіцієнт втрат.

Кількість чинників, що приводять до втрат енергії прийнятого сигналу досить велике. Врахувати вплив всіх цих чинників можна при розрахунку коефіцієнта помітності таким чином:

де Li - коефіцієнт втрат, обумовлений i-им чинником.

У найбільш узагальненому вигляді сумарний коефіцієнт втрат можна представити таким чином:

L = Lтвч·Lлпр·Lдет·Lобр, (3.41)

де Lтвч - коефіцієнт втрат в тракті високої частоти; Lлпр - коефіцієнт втрат в лінійній частині приймача (до детектора); Lдет - коефіцієнт втрат, що вноситься детектором; Lобр - коефіцієнт втрат післядетекторної обробки сигналу.

2.1 Втрати в тракті високої частоти

З аналізу цієї схеми на рис.3.63можна зробити висновок, що втрати в тракті високої частоти складаються з втрат в кожному його складовому елементі. Згідно розглянутій методиці:

Lтвч = Lант·Lап·Lак·Lвс·Lс·Lлп, (3.42)

де Lтвч - коефіцієнт сумарних втрат в ТВЧ;

Lап - коефіцієнт втрат в антенному перемикачі;

Lак - коефіцієнт втрат у антенному комутаторі;

Lвс - коефіцієнт втрат в зчленовуванні, що обертається;

Lс - коефіцієнт втрат в з'єднувачах тракту;

Lлп - коефіцієнт втрат в лінії передачі.

Коефіцієнт втрат в приймальній антені є величина, зворотна коефіцієнту її ефективності Wант, який зв'язує ефективну площу приймальної антени і її геометричну площу:

Аэфф = Аг·Wант; Lант= 1/Wант.

Коефіцієнт ефективності приймальної антени з параболічним дзеркалом можна представити у вигляді:

Wант = W1·W2·W3·W4·W5, (3.43)

де W1 - коефіцієнт використовування площі приймальної антени;

W2 - коефіцієнт корисної дії опромінювача;

W3 - коефіцієнт, що враховує витік енергії через дзеркало антени;

W4 - коефіцієнт, що враховує відмінність геометричної конструкції антени від ідеальної;

W5 - коефіцієнт, що враховує омічні втрати в антені.

На практиці для дзеркальних антен W1 має значення порядка 0.65...0.7.

Коефіцієнт корисної дії опромінювача враховує ступінь узгодження антени з навантаженням. Розузгодження можна зменшити шляхом настройки і узгодження опромінювача за допомогою пристроїв, що погоджують, в тракті від опромінювача до приймача, використовування так званої вершинної пластини, а також антен із зміщеним опромінювачем.

Унаслідок того, що дзеркало антен як правило роблять несуцільним, має місце витік енергії. Значення коефіцієнта W3, близьке до одиниці, забезпечується при розмірах осередків lя< 0.1l.

Числове значення коефіцієнта W4 залежить від ступеня збігу реальної і ідеальної геометрії конструкції антени. На практиці профіль дзеркала може відрізнятися від параболічної форми унаслідок випадкових або систематичних помилок при виробництві або через механічну деформацію дзеркала в ході експлуатації РЛС.

Коефіцієнт W5 визначається співвідношенням:

W5 = Rизл /(Rизл + Rп),

де Rизл - опір випромінювання антени (характеризує корисний енергетичний ефект взаємодії антени з простором і визначається як такий еквівалентний опір, на якому виділялася б потужність, рівна потужності, фактично випромінюваною антеною); Rп - опір втрат.

Числове значення коефіцієнта W5 = 0.9...0.95. Результуюче значення Wант, обумовлене всіма перерахованими чинниками, для дзеркальних антен складає 2...5 дБ. Перша цифра відноситься до параболічних антен з опромінювачем у фокусі, остання - до антен з складною системою опромінювачів і до антен з дзеркалом подвійної кривизни.

При сучасному рівні розвитку технології виготовлення вузлів і елементів ТВЧ втрати енергії корисного сигналу при проходженні через них складають:

антенний перемикач Lап= 0.7...1.5 дБ;

антенний комутатор Lак= 0.1...0.5 дБ;

зчленовування Lвс= 0.3...0.5 дБ, що обертається;

з'єднувачі Lс = 0.05...0.1 дБ.

Втрати в лінії передачі визначаються таким чином: Lлп= L0·lлп,

де L0 - втрати в одному погонному метрі лінії передачі; lлп - довжина лінії передачі.

Значення L0 складають 0.01...0.05 дБ/м для прямокутних хвилеводів, 0.05...0.5 дБ/м для коаксіальних і полоськових ліній.

Таким чином сумарні втрати в ТВЧ без урахування втрат в приймальній антені складають 2...3 дБ (аналогічні втрати в режимі передачі зондуючого сигналу складають 0.5...1 дБ).

Соседние файлы в папке 2 Приймач