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 2 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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.