Для весовой обработки радиолокационных сигналов широкое применение в ФАР получили многоотводные ВОЛЗ, состоящие из группы оптических волноводов с прогрессивно возрастающей длиной. Взвешивание оптических сигналов осуществляется введением потерь в каждом из волокон. Взвешенные таким образом сигналы суммируются либо в оптическом виде до фотодектора при использовании некогерентной оптической несущей, либо после фотодетектора в электрическом виде при использовании когерентной оптической несущей. Введение в многоотводные ВОЛЗ рассмотренных секций с переменной задержкой позволяет по заданной программе управлять местом подключения отводов (рис. 2.46).
Широкое распространение получают волноводно-оптические линии задержки с оптической (рис. 2.47,а) и оптоэлектронной рециркуляцией входного сигнала (рис. 2.47,6).
В рециркуляторных ВОЛЗ с оптической обратной связью оптическое волокно свернуто в кольцо, причем имеется область взаимодействия длиной l0, где две сердцевины идут параллельно на расстоянии d. Входной сигнал, введенный в такую ВОЛЗ, многократно циркулирует в петле обратной связи, с заданной задержкой появляясь, на выходе после каждой рециркуляции. Канал обратной связи рециркуляторной ВОЛЗ может быть и оптоэлектронным (рис. 2.47,6). При этом рециркулируемый сигнал вновь вводится в оптическое волокно уже после фотодетектора, суммируясь с входным модулирующим радиосигналом на 'радиочастоте.
В волноводно-оптических линиях задержки находят применен; твердотельные лазеры и полупроводниковые инжекционные светодиоды.
Типовой инжекционный светодиод представляет собой широкополосный источник со сравнительно низкой выходной мощностью, полоса которого не превышает 200 МГц.
В качестве фотодетекторов в ВОЛЗ используются р—i—n-фотодиоды с линейной зависимостью выходного тока от детектируемой мощности.
Помимо отмеченных достоинств, волноводно-оптические линия задержки обладают еще двумя свойствами, выгодно отличающими их от линий задержки других типов. Это малые потери на единицу времени задержки и большая величина произведения времени задержки на полосу пропускания. Эта величина на три порядка больше аналогичной величины, характерной для кабельных линий задержки и линий задержки на приборах с зарядовой связью.
Основные технические параметры различных линий задержки приведены в табл. 2.4.
Из таблицы видно, что наиболее высокочастотными линиями являются ВОЛЗ и линия задержки на коаксиальном кабеле.
Максимальное время задержки обеспечивают ультразвуковые линии и линии задержки на ПАВ.
Максимальную полосу обрабатываемого сигнала можно достичь в волноводно-оптических коаксиальных линиях задержки на ПАВ и ПЗС.
Наименьшие потери имеют волноводно-оптические линии задержки.
Выбор типа линий задержки зависит от частоты обрабатываемых сигналов, требуемой задержки, полосы пропускания и допустимых потерь.
2.5. Детекторные каскады
Детектором называют устройство, которое преобразует модулированное колебание высокой (обычно промежуточной) частоты в напряжение (или ток), изменяющееся по закону модуляции.
В соответствии с видами модуляции входных сигналов различают амплитудные, частотные и фазовые детекторы.
Спектр выходного колебания детектора лежит в области низких частот, а спектр входного—в области высоких частот (центральной полосы сигнала). Такая трансформация спектра возможна только в устройствах, имеющих нелинейные «ли параметрические элементы. Роль таких элементов в современных детекторных каскадах выполняют обычно полупроводниковые диоды, реже транзисторы — биполярные и полевые. Выделение частот модуляции и устранение высокочастотных составляющих спектра осуществляется фильтрами нижних частот.
Основной для любого детектора является его детекторная характеристика, представляющая собой статическую зависимость выходного эффекта (обычно напряжения) от информационного параметра входного сигнала.
Процесс детектирования сопровождается неизбежными частотными, фазовыми и нелинейными искажениями. Наиболее полное представление о частотных и фазовых искажениях дают амплитудно-частотная и фазочастотная характеристика.
Для любого реального детектора количественные показатели зависят от амплитуды входного сигнала. Существуют оптимальный значения амплитуд сигнала, при которых качественные показатели детектора наиболее высоки-
2.5.1. Амплитудные детекторы
Амплитудный детектор осуществляет преобразование амплитудно-модулированного электрического колебания высокой частоты в модулирующее колебание.
Временная зависимость и спектры входного и выходного напряжений амплитудного детектора в случае детектирования импульсного радиосигнала показаны на рис. 1.2,б,в.
По типу используемого нелинейного элемента различают диодные и многоэлектродные (на транзисторах и микросхемах)- детекторы.
Диодные амплитудные детекторы отличаются от многоэлетродных детекторов простотой схемы и повышенным линейным участком детекторной характеристики, что обусловливает их большой динамический диапазон. Это определило преимущественное, применение в приемных устройствах радиолокационных сигналов.
По способу подключения нагрузки к диоду различают детекторы с последовательной нагрузкой, с параллельной нагрузкой, с раздельной нагрузкой, двухтактные.
Детектор с последовательной нагрузкой обладает более высокими входным сопротивлением RBХ и коэффициентом фильтрации поэтому находит широкое применение в радиолокационных приемных устройствах-
По виду детектируемого сигнала различают диодные детекторы непрерывных и импульсных сигналов.
Принципиальная схема диодного амплитудного детектора с последовательным включением диода и нагрузки изображена на рис. 2.48.
Напряжение входного сигнала промежуточной частоты делится между емкостью диода и емкостью нагрузки , пропорционально величине их сопротивления. Для детектирования необходимо, чтобы большая часть входного напряжения была приложена к диоду. Для этого необходимо выполнить условие
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.