Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск, страница 54

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.