Механизм возникновения побочных каналов приёма при преобразовании частоты описан в гл. 8. Наиболее опасный из побочных каналов приёма — зеркальный. Другие побочные каналы приема становятся опасными только в том случае, если отношение несущей частоты зондирующего сигнала к промежуточной частоте меньше десяти. При отсутствии активных помех числовое значение коэффициента потерь, обусловленного наличием зеркального канала, можно определить следующим образом:
(9.5)
где КУВЧ-СМ (fз), КУВЧ-СМ (f0) — коэффициенты передачи цепи со входа УВЧ до входа смесителя соответственно на зеркальной и основной частотах;
Кпзк— коэффициент подавления сигнала по зеркальному каналу смесителем (в случае применения небалансного смесителя Кпзк = 0дБ; в смесителе, построенном по схеме подавления зеркального канала, достаточно легко обеспечивается Кпзк = 20дБ).
Соотношение (9.5) справедливо при условии равномерности АЧХ высокочастотного тракта в окрестностях f0 и fз в пределах полосы пропускания УПЧ, которое выполняется в большинстве практических случаев. Из (9.5) следует, что при отсутствии активных помех коэффициент потерь Lрф1 в худшем случае не превышает 3 дБ.
При работе РЛС в условиях активных помех числовое значение коэффициента потерь Lрф1УАП определяется соотношением
гдеN0 экв — эквивалентная спектральная плотность собственных шумов приёмника (см. 2.4.1) на соответствующей частоте;
КТВЧ-см — коэффициент передачи цепи со входа ТВЧ до входа смесителя.
Видно, что наличие зеркального канала приёма в условиях активных помех может привести к существенному увеличению Lрф1 и, как следствие, к снижению помехозащищенности РЛС.
Побочные каналы приёма оказывают влияние и на помехозащищенность РЛС в условиях пассивных помех. Так, в РЛС с системой СДЦ с эквивалентной внутренней когерентностью степень подавления сигналов, отраженных от местных предметов, ограничивается уровнем сигналов по побочным каналам приёма (рис. 9.6).
Рис. 9.6. Спектр отраженного сигнала: а— на несущей частоте; б — на промежуточной частоте
К мерам, обеспечивающим снижение Lрф1 относятся:
1) Повышение избирательности цепи со входа УВЧ до смесителя. Для достаточно эффективного подавления зеркального канала приёма полоса пропускания этой цепи должна быть значительно меньше промежуточной частоты. В диапазоне СВЧ для выполнения этого условия между УВЧ и смесителем включают полосовой фильтр (преселектор) с требуемой полосой пропускания.
Когда по тем или иным причинам сужение полосы пропускания тракта приёма до смесителя оказывается нецелесообразным (например, в РЛС с электронной перестройкой частоты), для подавления зеркального канала приёма в РЛС применяется двойное (в общем случае многократное) преобразование частоты. Значение первой промежуточной частоты при этом выбирают из условия, при котором обеспечивается эффективное подавление зеркального канала, а значение второй промежуточной частоты — из условия возможности реализации требований к добротности фильтров УПЧ.
2) Применение специальных, схем преобразователей частоты. Одна из наиболее распространенных схем преобразователя частоты с подавлением зеркального канала приведена на рис. 9.7. В такой схеме сигнал на зеркальной частоте ослабляется на величину порядка 20 дБ в достаточно широкой полосе частот.
9.4.2. Потери рассогласования,обусловленные
неоптимальностью формы АЧХ
линейной части приёмника
Числовое значение коэффициента потерь Lрф2 в общем случае определяется соотношением
(9.6)
где — отношение сигнал — шум на выходе фильтра с оптимальной и реальной АЧХ соответственно.
Если отраженный сигнал представляет собой прямоугольный импульс, решение о наличии цели принимается на индикаторе с амплитудной отметкой или автоматически, а фильтр приёмника имеет прямоугольную АЧХ (полосовой фильтр), то из (9.6) следует
(9.7)
где — интегральный синус.
Зависимость (9.7) графически представлена на рис. 9.8 (кривая 2). Минимальное значение коэффициента потерь (порядка 0,8 дБ) достигается при Пф = 1,37/τи. Если решение о наличии цели принимается на индикаторе с яркостной отметкой (рис. 9.8, кривая 3), то минимальные потери составляют 2,3 дБ при Пф = 1,2/τи. Увеличение потерь на 1,5 дБ обусловлено тем, что оператор реагирует не на пиковую, а на среднюю яркость отметки.
В случае фильтра с колокольной АЧХ при принятии решения о наличии цели на индикаторе с амплитудной отметкой
(9.8)
Рис. 9.7 Балансный смеситель с подавлением зеркального канала
Из графика (см. рис. 9.8, кривая 1) зависимости (9.8) видно, что минимум потерь (порядка 0,5 дБ) достигается при Пф = 0,8/τи.
Из рисунка 9.8 следует также, что при отклонении полосы пропускания линейной части приёмника от оптимального значения на 30 ... 40 % коэффициент потерь Lрф2 увеличивается не более чем на 0,5 дБ.
АЧХ, близкую к прямоугольной, имеют многокаскадные УПЧ на тройках взаимно расстроенных одноконтурных каскадов, а АЧХ, близкую к колокольной,— многокаскадные одноконтурные УПЧ. Использование в РЛС УПЧ с прямоугольной АЧХ позволяет повысить избирательность приёмника, однако при этом увеличивается подверженность приёмного тракта воздействию импульсных помех и возникает опасность маскировки сигналов слабой цели сигналами соседних сильных целей.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.