При воздействии импульсного сигнала на выходе УПЧ с прямоугольной формой АЧХ наряду с основным откликом появляются боковые лепестки достаточно большого уровня. Поэтому следует либо избегать применения УПЧ с прямоугольной формой АЧХ, либо принимать меры по снижению уровня боковых лепестков (например, путем включения на выходе УПЧ каскада с АЧХ, близкой к колокольной).
Меры, обеспечивающие снижение Lрф2, зависят от ширины полосы пропускания линейной части приёмника. Если полоса пропускания последней меньше оптимальной, то возникающие при этом потери уменьшить нельзя. В случаях, когда полоса пропускания линейной части приёмника выбрана больше оптимальной, потери Lрф2 можно частично скомпенсировать путем выбора полосы пропускания ВУС из условия
Где Пф опт — полоса пропускания линейной части приёмника (определяемая, как правило, полосой пропускания УПЧ), при которой при заданной форме АЧХ обеспечивается минимальное значение коэффициента потерь Lрф2.
При таком выборе полосы пропускания ВУС элементарные импульсы длительностью τэл = 1/Пупч, образующие в совокупности выходной сигнальный импульс УПЧ, интегрируются некогерентно видеофильтром и полученные группы проинтегрированных импульсов затем накапливаются за несколько периодов повторения в накопителе. Таким образом, потери, обусловленные расширением Пупч, частично компенсируются за счет интегрирования в υ = τи/τэл раз большего числа импульсов. Числовое значение Lрф2 при этом определяется по формуле
Где Lрф2(ПУПЧ опт) —значение коэффициента потерь Lрф2 при условии, что полоса пропускания УПЧ при заданной форме АЧХ равна оптимальной (определяется по соответствующему графику (рис. 9.8));
ΔLрф2 — не скомпенсированный остаток потерь, обусловленных расширением полосы пропускания УПЧ.
Рис. 9.8. Зависимость потерь рассогласования от произведения полосы пропускания фильтра на длительность импульса: 1— фильтр с колокольной ЛЧХ; 2 — полосовой фильтр (решение о наличии цели принимается по максимуму выходного сигнала приемника); 3 — полосовой фильтр (решение о наличии цели принимается по яркости отметки)
Этот остаток потерь является функцией коэффициента υ = Пупчτи и числа импульсов в пачке М. Определяется по графикам (рис. 9.9).
В качестве примера рассмотрим случай использования УПЧ с прямоугольной формой АЧХ и с шириной полосы пропускания 3 МГц для фильтрации прямоугольного импульса длительностью 1 мкс. Число импульсов в пачке будем считать равным 10. Из рис. 9.8 следует, что при отсутствии видеофильтра коэффициент потерь Lрф2 будет равен 3,5 дБ. Если после амплитудного детектора включен ВУС с полосой пропускания Пвус = 0,7 МГц, то
Lрф2 = 0,8дБ + 1,2дБ = 2дБ
Таким образом, потери обусловленные расширением полосы пропускания УПЧ, уменьшились на 1,5дБ.
Рис. 9.9 Зависимость потерь от коэффициента υ
Примечание. Невозможность полной компенсации потерь, обусловленных расширением полосы пропускания УПЧ. объясняется особенностью преобразования энергетического спектра шума детектором огибающей. Эта особенность иллюстрируется рис. 9.10а,б, (АЧХ УПЧ предполагается прямоугольной).
Рис. 9.10. Иллюстрация невозможности полной компенсации потерь за счёт расширения полосы пропускания УПЧ: а — энергетический спектр шума на выходе УПЧ с прямоугольной АЧХ; б — примерный вид энергетического спектра шума на выходе линейного детектора
Как видно из рис. 9.10.б, при увеличении Пупч суммарная интенсивность спектральных составляющих шума, попадающих в полосу пропускания ВУС, согласованную со спектром полезного сигнала па видеочастоте, увеличивается. Поэтому не следует допускать излишнего расширения полосы пропускания УПЧ.
9.4.3. Потери рассогласования, обусловленные расстройкой приёмника по частоте
В процессе работы РЛС частоты передатчика и гетеродина неизбежно изменяются под воздействием различных дестабилизирующих факторов. Основными из этих факторов являются:
влияние колебаний температуры, влажности, давления и механических воздействий на параметры резонансных элементов передатчика и гетеродина;
нестабильность источников питания передатчика и гетеродина;
изменение нагрузки передатчика за счет непостоянства связи с антенной при ее сканировании.
В результате относительного изменения частот передатчика и гетеродина разностная частота будет отличаться от номинального значения промежуточной частоты и спектр отражённого сигнала частично или полностью уйдёт за пределы полосы пропускания УПЧ. На рис. 9.11 представлены гра- фики, иллюстрирующие зависимость потерь Lрф4 от степени относительной расстройки частот передатчика и гетеродина.
Рис. 9.11. Зависимость потерь рассогласования от относительной расстройки фильтра по частоте: 1— полосовой фильтр; 2— фильтр с колокольной АЧХ
Видно, что при неблагоприятных условиях расстройка приёмного тракта по частоте может привести к существенному снижению дальности действия РЛС. Обеспечить нормальный приём сигнала в этих условиях можно путем расширения полосы пропускания УПЧ или стабилизации разностной частоты передатчика и гетеродина.
Первый путь приводит к возрастанию коэффициента потерь Lрф2. Поэтому наиболее приемлемым путём уменьшения потерь, обусловленных расстройкой приёмника по частоте, является второй.
Постоянство разностной частоты можно обеспечить либо за счет стабилизации частот передатчика и местного гетеродина, либо за счет автоматического слежения частоты одного генератора за изменением частоты другого [34].
Первый вариант используется в РЛС с передатчиком, построенным по схеме задающий генератор—усилитель мощности, а второй — в РЛС с мощным автогенератором. Технически задача стабилизации разностной частоты в РЛС с автогенератором решается с помощью систем автоматической подстройки частоты (АПЧ).
9.5. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ АПЧ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ИХ ВЫПОЛНЕНИЕ
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.