1.2 Расчет длины волны и параметров фар
Примем, что запросчик
ФРД использует квадратную ФАР. Если
известен размер апертуры
и
ширина φз
диаграммы
направленности ФАР, то длина волны λ
излучаемого запросчиком сигнала может
быть найдена из соотношения ([12], т.2,
с.61)
.
(1.5)
Антенны с квадратной апертурой имеют одинаковую ширину ДНА как в азимутальной, так и в угломестной плоскостях, равную в рассматриваемом случае φа.з, выраженной в градусах, будет ([12], т.2, с.56)
,
(1.6)
где принято, что КПД антенны ηа = 0,78.
Активная (эффективная) площадь антенны рассчитывается по формуле
.
(1.7)
1.3 Расчет параметров сигнала
В данном разделе рассчитываются длина волны λм и частота Fм модулирующего сигнала, а также связанный с этими параметрами масштабный коэффициент М. В проектируемом ФРД эти величины зависят от измеряемой дальности R. Поэтому в целях облегчения последующих расчетов рекомендуется определить значения рассматриваемых параметров для нескольких (обычно не менее пяти) дальностей, включая минимальное и максимальное значения R.
Результаты расчетов целесообразно представить в виде таблицы, а для наглядности построить соответствующие графики. Головка этой таблицы может иметь вид, представленный ниже.
|
R, км |
λм, км |
Fм, кГц |
Тм, мс |
М, м/рад |
|
|
|
|
|
|
Расчет параметров модулирующего сигнала выполняется с помощью (1.1) и вытекающих из этой формулы соотношений:
Fм = с/λм = 0,5с/R; Tм = 2R/c. (1.8)
Масштабный коэффициент М, связывающий средние квадратические погрешности измерения фазы σφ и определения дальности σR ([1], § 3.2):
,
(1.9)
определяется по формуле ([1], с.152)
(1.10)
и имеет размерность метры/радиан. Рекомендуется выражать фазовые сдвиги в градусах. Тогда М в метрах/градус будет
.
(1.11)
1.4 Выбор параметров устройств обработки сигналов
При выполнении этого раздела определяются параметры фильтров приемно-усилительного тракта (см.рис. 1.2): усилителей промежуточной частоты УПЧ-1и УПЧ-2, а также полосового усилителя ПУ.
Полоса пропускания УПЧ-1выбирается из условия подавления сигнала с частотой f0, просачивающегося с передающего тракта (необходимо предварительно найти коэффициент преобразования частоты, используя (1.2) и соображения, приведенные в разд. 1.1):
.
(1.12)
Полоса пропускания УПЧ-2 должна обеспечивать выделение модулированного по амплитуде сигнала и с учетом доплеровского сдвига частоты равна (с некоторым запасом)
.
(1.13)
Полосовой усилитель в рассматриваемом ФРД представляет собой усилитель низких частот, который должен иметь полосу пропускания
.
(1.14)
В соотношениях (1.13) и (1.14) значения Fмmin и Fмmax соответствуют максимальной и минимальной измеряемым дальностям.