Приемно-передающие устройства радио­технических систем: Учебное пособие, страница 25

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 рi—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