Проектирование командных систем радиоуправления летательными аппаратами: Методические указания к курсовому проектированию, страница 10

определяется следующими возможностями их применения. Практически отсутствуют потери ВЧ энергии при ее распространении в атмосфере. Возможно усиление отраженного сигнала по высокой частоте, что повышает

избирательность ПРМ. Пороговая мощность оказывается более низкой, так как коэффициент шума ПРМ сравнительно мал. Наличие лепестковой диаграммы направленности позволяет при той же мощности излучения в импульсе увеличивать дальность действия в направлении максимумов лепестков в два раза.

        Численное значение длины волны может быть определено в зависимости

от требуемого минимального угла места   β0  нижнего лепестка, размеров

антенны, ширины диаграммы направленности в горизонтальной плоскости.

        При выборе  λ  следует помнить, что период высокочастотных

колебаний, как минимум, должен в 50-100 раз быть меньше выбранной длительности импульса. Объясняется это тем, что высокочастотные колебания нарастают и спадают не мгновенно, а по экспоненциальному закону. Процесс установления колебаний описывается выражением

,

    где  α  - коэффициент затухания. Например, для установления амплитуды

колебаний за время  t , равное  0,95 Um  необходимо выполнение условия

ατ ≥ 3.

        Учитывая, что

                            ,

где   Q   добротность колебательной системы;  Tвч  - период высоко-частотных колебаний, получаем  τи  ≥  Tвч .  Например, если  Q = 100, то              τи  100Tвч.

        Использование волн сантиметрового и миллиметрового диапазонов

позволяет:

- уменьшить размеры антенны, так как при заданном коэффициенте

направленного действия ее площадь примерно пропорциональна квадрату длины волны;

- создать более узкие диаграммы направленности, что повышает

разрешающую способность по углу, точность измерения угловых координат

и уменьшение помех от одновременно отражающих площадей и объемов;

- использовать более короткие импульсы в случае повышенных требований к разрешающей способности по дальности и минимальной дальности;

- уменьшить габариты и вес всего устройства в целом.

        Однако по мере уменьшения длины волны в большей степени начинают

влиять факторы, снижающие дальность действия (поглощение в атмосфере), возрастание пороговой мощности приемоиндикаторного устройства и др. Усиливаются метеорологические помехи, особенно для волн короче 3 см.

Наиболее тщательный учет всех причин, снижающих дальность действия необходим для мм длин волн.

        Численные значения длин волн  см диапазона в основном определяются допустимыми размерами антенн и условиями распространения в атмосфере.

        Следует также учитывать, что точность измерения координат объектов

зависит от особенностей распространения радиоволн  (преломление, огибание  и др.) и их переизлучения (флюктуации, блуждание «блестящих» точек и др.).

        В начале значение длины волны получают на основании уравнения (4.4), а затем проверяют,  какое число длин волн уложится в импульсе (оно должно

быть не менее 50) или за время длительности переднего фронта импульса.

С помощью графиков затухания волн [10, с.72] находят суммарные потери

δ в Дб/км.

        Длительность импульса выбирается на основании требования к

разрешающей способности по дальности, т.к.   , то                              

                                   .                                       (4.6)

        Форма импульса и длительность его фронта зависит от требований,

налагаемых методами обработки сигнала, свойствами систем СДЦ, АСД и

АСН. В частности, если дальность измеряется по переднему фронту, то в общем случае

                                ,                                (4.7)

где   εD max   - абсолютное значение максимальной ошибки измерения

дальности.

        Период повторения импульсов связан с максимальной дальностью и

берется с некоторым запасом, который учитывает время, необходимое для восстановления в различных точках электронных схем начальных условий,

соответствующих моменту излучения следующего импульса (схемы