Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск, страница 33

— модуль коэффициента   корреляции

где

входных сигналов;


Из   (5.41)   видно, что мощность сигнала на выходе АК будет иметь наименьшее значение, если . При выполнении этого условия

Усилитель с регулируемым коэффициентом передачи может быть реализован с помощью:

двух квадратурных каналов с регулируемыми коэффициентами усиления  и  фазовым  сдвигом,  принимающим  значения  0  или ;

управляемого смесителя частоты.

В первом случае АК называют квадратурным, а во втором — гетеродинным (рис. 5.30).

Роль корреляторов в квадратурном АК выполняют фазовые детекторы и интеграторы (чаще всего на базе операционных уси­лителей), а в гетеродинном — смеситель 2 и узкополосный фильтр.

Рис.   5.31. Одноканальный   ЧПАК:   а — эквивалентная   схема;   б—ампли­тудно-частотная характеристика

Балансные усилители в квадратурном АК помимо изменения амплитуды входных сигналов дополнительных каналов обеспечи­вают их прохождение к сумматору либо без изменения фазы, ли­бо с изменением ее на . Значение фазового сдвига (0 или ) определяется полярностью напряжения на выходе фазового детек­тора. Потенциальные возможности обоих типов АК одинаковые и целесообразность использования того или иного типа определя­ется лишь требованием упрощения аппаратурной реализации. При использовании (интегральных микросхем преимущество в этом от­ношении имеет квадратурный АК.

Череспериодный автокомпенсатор представляет собой систему СДЦ с  адаптивным  режекторным  фильтром.  Положение  прова-


лов в амплитудно-частотной характеристике ЧПАК автоматичес­ки изменяется таким образом, чтобы обеспечить режекцию спект­ральных составляющих сигналов ПП. Покажем это на примере одноканального ЧПАК, эквивалентная схема которого для уста­новившегося режима представлена на рис. 5.31а.

В соответствии с определением  частотная  характеристика  оп­ределяется соотношением

           (5.42)

Напряжение  на  выходе  рассматриваемой  схемы  при подаче   на   вход   гармонического колебания  будет равно

                          (5.43)

Используя соотношения (5.42) и (5.43), получаем:

Амплитудно-частотная характеристика  представляет собой  мо­дульное значение частотной характеристики

Коэффициент междупериодной корреляции сигналов ПП пред­ставим в виде

                 (5.44)

где     — модуль коэффициента корреляции.

С учетом (5.44)

   (5.45)

Зависимость (5.45) графически представлена на рис. 5.31б. Из рисунка видно, что глубина провалов в АЧХ ЧПАК и положение их на частотной оси определяются модульным значением междупериодного коэффициента корреляции и доплеровской поправкой частоты сигналов ПП. При изменении  изменяется и положение провалов  на  частотной оси,  т.  е.  производится  автоматичес­кая адаптация режекторного фильтра.

5.10.2. Основные характеристики ЧПАК

Скоростная характеристика. Скоростная характеристика ЧПАК определяется его канальностью, способом подключения АК к ли­нии задержки и параметрами пассивных помех.

При однослойной ПП соотношения для коэффициентов переда­чи полезного сигнала имеют вид:


а)  одноканальный ЧПАК

 ;        (5.46)

б)  двухканальный симметричный ЧПАК (рис. 5.32а)


(5.47)


Рис. 5.32. Схемы включения двухканального ЧПАК: а — симметрич­ная; б — несимметричная

в)  двухканальный несимметричный ЧПАК (рис. 5.326)


(5.48) Средние значения этих коэффициентов при

                   (5.49)

Соотношения для  при двухслойной ПП имеют более громоздкий вид, чем (5.46) ... (5.48) и поэтому не приводятся.

Коэффициент улучшения. В соответствии с  (5.18)  для опреде­ления  коэффициента  улучшения  кроме  необходимо  знать  и .

Методику нахождения  проиллюстрируем  на  примере  одноканального  ЧПАК.   В  таком   ЧПАК   мощность   нескомпенсированных остатков ПП на выходе

                     (5.50)


где     и —комплексные огибающие сигналов ПП на входах АК;

      (5.51)


 —коэффициент  передачи  управляемого  усилителя. С учетом собственных шумов приемника РЛС


где    — коэффициент междупериодной корреляции сигналов ПП;

          — отношение мощности ПП на входе   ЧПАКк мощности собственных шумов приемника.

При записи соотношения  (5.51)  учтено, что собственные шумы на  выходах задерживающего  и  прямого  каналов  некоррелированы.   Кроме   того,   предполагалось,   что   крутизна   регулировочной характеристики  управляемого  усилителя  достаточно  велика   (см. (5.40))   и   мощность   помехи  в  смежных   периодах  зондирования одинаковая. После подстановки значения  в  (5.50)   получаем

В  соответствии  с  определением  из  последнего  соотношения следует

Как видно, в ЧПАК, в отличие от систем СДЦ на базе ЧПК, коэффициент подавления ПП зависит от уровня шумов в прием­ном канале. Поэтому при одновременном воздействии на РЛС АШП и пассивных помех коэффициент подавления последних бу­дет снижаться. Для исключения влияния АШП ЧПАК принципи­ально необходимо включать после аппаратуры защиты РЛС от АШП.

При  можно использовать упрощенную формулу

                          (5.52)

С учетом (5.49) коэффициент улучшения для одноканального ЧПАК

(5.53)

При  гауссовой   аппроксимации  энергетического  спектра   флюкту­ации сигналов ПП

                               (5.54)

Сопоставляя соотношения  (5.20)   и  (5.54), можно сделать вы­вод  о   практически    одинаковой    эффективности    одноканального


ЧПАК и системы СДЦ с однократным устройством ЧПК при ус­ловии, что в последней скомпенсирована скорость ветра.

В многоканальных ЧПАК предельные возможности  по  подав­лению ПП можно оценить по формуле

               (5.55)

где    — мощность  ПП  на -м  отводе   линии  задержки,

подключенному к основному входу АК;

–– определитель корреляционной матрицы сиг­налов ПП на входах АК

(индекс 0 соот­ветствует сигналу

на входе прямого ка­нала) ;