Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск, страница 26

К когерентному гетеродину предъявляются два противоречивых требования. Во-первых, для подавления сигналов, отраженных от источников ПП, требуется высокая стабильность частоты гетеро­дина. Последнее можно обеспечить только лишь при условии вы­сокой добротности его колебательной системы. Во-вторых, для быстрого икачественного фазирования его колебательная систе­ма должна обладать малой добротностью.

Удовлетворить оба эти требования можно двумя спосо-

бами:

срывом колебаний КГ перед подачей на него фазирующего сиг­нала;

уменьшением добротности колебательной системы КГ на время действия фазирующего сигнала.

Наиболее часто в РЛС используется второй способ, который технически реализуется путем использования в качестве послед­него каскада УПЧ канала фазирования специального усилите­ля— каскада фазирования (см. рис. 5.13а). В отсутствие сигналов фазирования этот каскад закрыт и практически не оказывает шун­тирующего действия на колебательную систему КГ.

При поступлении фазирующего сигнала, а в ряде случаев до­полнительно испециального стробирующего импульса, каскад фа­зирования открывается и его выходное сопротивление шунтирует колебательную систему КГ, уменьшая ее добротность. В качестве стробирующего импульса может быть использован задержанный импульс запуска. Стробирование производится с целью исключе-


ния фазирования КГ началом и концом фазирующего импульса, так как эти части импульса имеют нестабильную фазовую струк­туру.

Для выполнения второго требования между когерентным ге­теродином и входом фазового детектора включают так называе­мую схему компенсации действия ветра (СКДВ). Эта схема обе­спечивает смещение частоты КГ на доплеровскую поправку. Прин­ципиально это может быть обеспечено с помощью смесителя пу­тем выделения на его выходе одной из боковых частот, образую­щихся в результате биения частот когерентного гетеродина и низкочастотного генератора — . Однако техническая реали­зация подобной СКДВ связана с большими трудностями в силу того, что селектируемая частота  незначительно отличается от частоты КГ. Поэтому частота обычно смещается схемами двукратного преобразования частоты с использованием высоко­стабильных (например, кварцевых) генераторов.

Схема устройства двукратного преобразования частоты пред­ставлена на рис. 5.13б. В смесителе 1 происходит первое преобра­зование частоты: на смеситель подаются сигналы когерентного ге­теродина и кварцевого генератора с частотой . Из ряда частот, образующихся на выходе смесителя, фильтр 1 выде­ляет частоту  (другие комбинационные частоты отфильт­ровываются за счет выбора достаточной большой частоты ). В смесителе 2 частота преобразовывается вторично. Из комбинаци­онных частот   на  выходе  смесителя   фильтр   выделяет  частоту .

Частота кварцевого генератора в небольших пределах может изменяться путем ручного либо полуавтоматического изменения емкости, шунтирующей кварцевый резонатор. Для обеспечения линейности модуляционной характеристики кварцевого генератора (зависимости  от управляющего напряжения) часто одновременно изменяются частоты обоих кварцевых генераторов в противопо­ложные стороны.

Коммутатор предназначен для выключения СКДВ при подав­лении сигналов, отраженных от неподвижных местных предметов. При наличии стробирующего импульса, длительность которого со­ответствует временной протяженности зоны местных предметов, на управляющем входе коммутатора на смеситель 2 поступают частоты  и ,  и  из комбинационных частот фильтр  2

выделяет  частоту  т.  е.  частотная  поправка  отсутствует.

Для того чтобы спектральные составляющие сигналов ПП по­пали в полосы режекции устройства ЧПК, необходимо, чтобы зна­чение частотной поправки удовлетворяло условию


где

       — частота пульсаций сигналов ППна выходе фазового детектора;

 — частота   повторения зондирующих импульсов;

 = 0, 1, 2, ...

Устройство формирования опорного напряжения для РЛС с пе­редатчиком, выполненным по схеме задающий генератор усили­тель мощности (рис. 5.14) в отличие от рассмотренного варианта может не иметь в своем составе канала фазирования КГ, если когерентный гетеродин используется одновременно и в качестве задающего генератора.




Рис.  5.14. Формирование опорного  напряжения  в  РЛС  с  передатчиком,  выпол­ненным по схеме задающий генератор усилитель мощности

Устройство череспериодной компенсации. В аналоговых систе­мах СДЦ устройства ЧПК могут быть реализованы на вычитаю­щих   потенциалоскопах   и   на  ультразвуковых   линиях   задержки.




Рис. 5.15. Эквивалентные схемы устройств ЧПК:а — с одно­кратным вычитанием; б — с двукратным вычитанием

Эквивалентные структурные схемы устройств ЧПК с однократным и двукратным вычитанием представлены на рис. 5.15. Амплитуд-




но-частотные характеристики этих устройств  определяются  соот­ветственно соотношениями:

Рассмотрим более подробно особенности технической реализа­цииустройств ЧПК на вычитающих потенциалоскопах и ультра­звуковых линиях задержки.

Устройство ЧПК на вычитающих потенциалоскопах. Вычитаю­щий потенциалоскоп (ВП) представляет собой электронно-луче­вую трубку с электростатической фокусировкой и электромаг­нитным управлением лучом (рис. 5.16).

Рис.   5.16. Устройство   вычитающего   потенциалоскопа:   1 — электронная   пушка; 2 — отклоняющая    система;    3 — коллектор;    4 — барьерная сетка;  5 — мишень;

6 — сигнальная пластина

Входные сигналы подаются на сигнальную пластину изапи­сываются на диэлектрической мишени в виде потенциального ре­льефа. Мишень выполнена из материала с высоким поверхност­ным сопротивлением, исключающим растекание зарядов по мише­ни, и с коэффициентом вторичной эмиссии  большим единицы. Коллектор  находится под положительным потенциалом относи­тельно мишени и создает для вторичных электронов, прошедших барьерную сетку, ускоряющее поле.

Рассмотрим процессы в потенциалоскопе при отсутствии вход­ных сигналов.

Первичный поток электронов, создаваемый электронной пуш­кой, попадая на участок мишени, выбивает из него вторичные электроны, число которых всегда больше первичных . Поскольку поле в пространстве мишень — барьерная сетка в на­чальный момент отсутствует, почти все электроны попадут на коллектор, и вторичный ток будет больше первичного. Это приве­дет к тому, что участок мишени будет заряжаться положительно. По  мере увеличения  потенциала   мишени  нарастает  тормозящее