Замедляющие системы. Генераторы с электрическим управлением электронным потоком. Методы и устройства стабилизации частоты и фазы колебании в задающих генераторах простых и сложных сигналов, страница 34

Возможности применения активного аналогового метода фазо­вой модуляции для формирования ЛЧМ сигналов ограничиваются реализуемыми пределами изменения фазы. Наибольшие изменения фазы возможны при электронном способе управления в усилите­лях СВЧ с электродинамическим управлением электронным пото­ком, которые составляют около 300° в пролетных клистронах, до 800°в типовых ЛБВ и порядка 10⁴...10⁵ градусов в специальных ЛБВ с трубкой дрейфа. Поэтому даже в ЛБВ с трубкой дрейфа достигаемая величина , что не позволяет форми­ровать ЛЧМ сигналы с большими девиациями частоты Df_c при больших длительностях t_c (рис. 7.20, штрихпунктирный гра­фик — 2).

7.5. Принципы построения устройств при пассивной, активных аналоговом и цифровом методах формирования КФМ сигналов

В радиолокации находят применение КФМ сигналы а виде n коротких сомкнутых между собой импульсов (дискретов), имею­щих постоянную амплитуду U_m, длительность t_д, частоту w₀ и двузначную переменную начальную фазу, ко­торая изменяется в моменты . Последовательность чере­дующихся фаз j₁ и j₂ определяется выбранным кодом. Условно КФМ сигнал записывается в виде

         при 0£ t_i £t_c (7.23)

Формирование КФМ сигналов можно осуществить как на несу­щей частоте зондирующего сигнала, так и на пониженной проме­жуточной частоте с последующим ее преобразованием с помощью смесителей. Иногда для повышения частоты применяют   умноже­ние частоты. При этом кратность умножения в случае двузначной манипуляции фазы вида j₁ = 0 и j₂ = p    выбирается   обязательно нечетной, иначе произойдет декодирование фазовой манипуляции. Формирование КФМ сигналов на более высокой частоте, чем тре­буемая несущая частота зондирующего сигнала, производится тогда, когда в требуемом диапазоне частот не удается обеспечить не­обходимого быстродействия манипуляции фазы.

Фазовую манипуляцию можно осуществить как при импульсном, так и непрерывном генерировании одними и теми же методами.

Структурная схема устройства при пассивном методе формирования КФМ сигналов приведена на рис. 7.39.

2) путем коммутации усилительных каскадов с разными  сдви­гами фазы сигнала, работающих на общую нагрузку;

3) путем фазовой манипуляции в трактах (линиях) передачи.

Фазовая манипуляция управляемых генераторов (УГ) основа­на на использовании систем ФАПЧ (рис. 7.41).

Рис. 7.41

Опорные колебания высокочастотного задающего генератора (ЗГ) подаются на фазовые детекторы ФД1 и ФД2 в противофазе благодаря наличию фазовращателя (ФВ). Усилители постоянного тока (УПТ) под воздействием   видеоимпульсов,   поступающих   с солирующего

устройства (КУ), открываются в соответствии с требуемым законом фазовой манипуляции . При этом начальная фаза колебаний управляемого генератора в каждом дискрете (t_д) устанавливается в соответствии с тем, какой из УПТ открыт в данный момент времени.

Достоинства данного способа фазовой манипуляции: высокая стабильность (кратковременная и долговременная) несущей час­тоты; возможность осуществления фазовой манипуляции на срав­нительно высоком уровне мощности и непосредственно на несу­щей частоте зондирующего сигнала; отсутствие ограничения по количеству дискретов (n) и длительности сигнала (t_c ).

Его недостатки: невозможность обеспечения величины , точно равной p, поскольку имеет место остаточная ошибка по фазе в системе ФАПЧ; ограниченное быстродействие коммутации фазы из-за инерционности систем ФАПЧ и управляе­мого генератора, что ограничивает минимально возможную вели­чину t_д (или Df_c) КФМ сигнала.

Ориентировочные границы достигнутых параметров КФМ сиг­налов при таком способе фазовой манипуляции показаны на рис, 7.40 (штрих-пунктирный график — 2).

Структурная схема устройства, реализующего фазовую мани­пуляцию сигнала путем коммутации усилительных каскадов, изо­бражена на рис.7.42.

Рис. 7.42