В диапазоне СВЧ, где в качестве генераторных приборов используются магнетроны, лампы бегущей волны и клистроны, гармоники основной частоты возникают за счёт того, что в пространстве дрейфа прибора происходит модуляция электронного потока по плотности, и форма тока резко отличается от синусоидальной. Для уменьшения уровня излучения на гармониках здесь применяются различного рода полноводные и коаксиальные фильтры.
Ослабление излучения на субгармониках. Частоты таких излучений в целое число раз меньше основной частоты передатчика. Излучения на субгармониках основной частоты свойственны передатчикам, в которых используются умножители частоты. Уменьшение интенсивности субгармоник достигается с помощью фильтров, упомянутых выше.
Ослабление паразитных излучений. Возникновение паразитных излучений связано с выполнением условий самовозбуждения на частотах, отличных от несущей частоты зондирующего сигнала. Наиболее эффективный метод борьбы с паразитными колебаниями — нарушение баланса амплитуд уменьшением обратной связи или увеличением затухания колебательной системы, для чего в неё вводятся активные, так называемые антипаразитные резисторы.
В генераторах СВЧ, не имеющих внешних колебательных цепей и цепей обратной связи (например, в магнетронах), паразитные колебания возникают чаще всего из-за того, что вследствие тех или иных причин (например, нестабильности источников питания, эффекта длинной линии) срываются колебания основного типа и возникают колебания других типов, частоты которых существенно отличаются от основной частоты. Стабилизация источников питания и использование фазовых трансформаторов позволяют обеспечить ослабление паразитных излучений в генераторах подобного типа.
Ослабление комбинационных излучений. Комбинационные излучения возникают при формировании зондирующего сигнала путём преобразования колебаний двух или большего числа вспомогательных генераторов нелинейными устройствами (рис. 8.3). На выходе смесителя имеют место колебания с частотами fсм, определяемыми суммами и разностями гармоник исходных частот:
Где n и m— любые целые числа.
Рис 8.3 Вариант построения задающего генератора
Излучения на комбинационных частотах могут возникать в таких передатчиках как вследствие того, что при некоторых значениях n и m частота fсм может попасть в полосу прозрачности полосового фильтра, так и из-за конечной избирательности фильтра.
Уменьшение уровня комбинационных излучений обеспечивается выбором АЧХ фильтра.
Ослабление интермодуляционных излучений. Интермодуляционные излучения образуются в тех случаях, когда несколько передатчиков работают на общую антенну или когда РЛС расположены в непосредственной близости друг от друга. При взаимодействии колебаний с различными частотами на нелинейных элементах передатчика и антенно-волноводного тракта образуются колебания с новыми частотами подобно тому, как это имеет место при образовании комбинационных излучений. Как правило, наибольшей интенсивностью обладают интермодуляционные составляющие c суммарными и разностными частотами взаимодействующих, колебаний.
Уменьшить интермодуляционные излучения можно применением специальных устройств согласования, улучшением развязки взаимодействующих цепей и экранированием.
Ослабление шумовых излучений. Спектр шумовых излучений чрезвычайно широкий. Природа флюктуационного шума в передатчиках такая же, как и в приёмниках, однако спектральная плотность шумов электровакуумных и полупроводниковых приборов, применяемых в передатчиках, много больше, чем в аналогичных приборах приёмников. Уровень шумов каскадов передатчика зависит от нелинейности характеристик и режима работы каскадов.
Для передатчиков, в которых применяется многократное умножение частоты, с целью уменьшения шумовых излучений рекомендуются следующие меры:
выбор оптимальных углов отсечки умножительного каскада;
уменьшение общего числа умножителей и рациональный выбор умножителей: использование двух удвоителей вместо одного учетверителя, утроитель частоты целесообразно ставить последним умножительным каскадом;
применение фильтров во всех каскадах передатчика, особенно в первых.
Ослабление внеполосных излучений. Уменьшение внеполосных излучений может быть достигнуто за счет рационального выбора структуры зондирующего сигнала. На рис. 8.4 представлены графики, иллюстрирующие зависимость относительного уровня излучений от формы огибающей зондирующего сигнала. Из рисунка видно, что наименьший уровень внеполосных излучений имеет РЛС с зондирующим импульсом колоколообразной формы. Однако формирование такого сигнала связано с целым рядом трудностей: усложнением конструкции, модулятора, возрастанием требований
к электрической прочности антенно-волноводного тракта из-за необходимости увеличения пиковой мощности при заданной энергии зондирующего сигнала. Поэтому наиболее радикальным путем уменьшения внеполосных излучений является применение высокочастотных фильтров на выходе передатчика.
Рис. 8.4. Зависимость относительного
уровня излучения от формы огибающей
зондирующего сигнала
8.3. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ОСЛАБЛЕНИЕ ПРИЕМА ПО НЕОСНОВНЫМ КАНАЛАМ
Виды каналов приёма. Основными называются каналы, обеспечивающие приём основного излучения в необходимой полосе частот. Все остальные каналы приёма называются не основными.
По аналогии с каналами излучения не основные каналы приёма разбиваются на внеполосные и побочные. К последним относятся каналы приёма на зеркальной и промежуточной частотах, комбинационные и интермодуляционные.
Ослабление приема по внеполосным каналам. Причина появления внеполосных каналов приёма — недостаточная избирательность приёмника. Наличие этих каналов приводит к непосредственному прохождению мешающих сигналов на выход приёмного устройства, а также к их воздействию на полезный сигнал в нелинейных элементах тракта приёма.
Для увеличения избирательности необходимо, во-первых, уменьшать ширину полосы пропускания до Пи, во-вторых, использовать в качестве селектирующих элементов фильтры с прямоугольной формой амплитудно-частотной характеристики.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.