Приемно-передающие устройства радио­технических систем: Учебное пособие, страница 54

Такая стабильность может быть обеспечена лишь при форми­ровании сетки гетеродинных частот в общем синтезаторе частоты приемно-передающей   системы.

Для исключения затухания сигнала в фильтре во временных интервалах   Т—τ_и (рис. 3.52) постоянная времени фильтра долж-

Рис. 3.52

на быть много больше периода повторения Т. Для согласования с длительностью входного сигнала постоянная времени узкополос­ного фильтра выбирается примерно равной длительности пачки. Таким образом, достоинством рассматриваемой системы обработ­ки является отсутствие устройства задержки на длительность пачки радиоимпульсов, что значительно упрощает ее техническую реализацию. Однако для приема радиоимпульсов с неизвестным временем задержки приходится выполнять приемник многоканаль­ным с различным временным положением импульсов гетеродина в каналах.

Предельная  чувствительность     приемного     устройства  может быть определена  по  известной  формуле  предельной  чувствитель­ности приемника  импульсных сигналов  с учетом  числа  «и»  ко­герентно   накапливаемых   импульсов:

                                                            (3.59)

 Рассмотрим амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) при­емного устройства с корреляционно-фильтровой обработкой пач­ки когерентных радиоимпульсов, используя спектрограммы, пред­ставленные   на   рис.   3.53.

Рис. 3.53

На     вход     приемника     поступает     гармонический     сигнал, (рис. 3.53,а), частоту которого для определения АЧХ будем увели­чивать.

Спектр импульсных колебаний обобщенного гетеродина (рис. 3.53,б) повторяет форму спектра ожидаемого полезного сигнала (рис. 3.51, для упрощения анализа боковыми лепестка­ми спектра пачки вначале будем пренебрегать). На рис. 3.53,б представлена АЧХ узкополосного интегрирующего фильтра, яв­ляющегося   нагрузкой   преобразователя   частоты.

В соответствии с проведенным ранее анализом работы прием­ника во временной области полоса пропускания узкополосного фильтра   выбирается  обратно     пропорциональной     длительности

пачки   (П_ИНТ≈1/τ_п)•

Напряжение на выходе преобразователя частоты появится только в том случае, когда в результате перемножения сигналь­ных и гетеродинных колебаний в смесителе возникнут спектраль­ные составляющие, проходящие через узкополосный фильтр. Так, например, для случая, представленного на рис. 3.53, в полосу пропускания узкополосного фильтра попадают колебания, возникающие при перемножении сигнального колебания с крайней ле­вой составляющей спектра гетеродинного напряжения. При уве­личении частоты f_с происходит поочередное взаимодействие сигнального колебания с остальными составляющими спектра гетеродинного напряжения. Напряжение на выходе преобразо­вателя частоты появляется всякий раз, когда разность частот входного синусоидального сигнала и гармоник гетеродина равна частоте настройки узкополосного фильтра. Таким образом, АЧХ приемного устройства с импульсными колебаниями гетеродина и узкополосным полосовым фильтром в нагрузке преобразователя частоты имеет не один максимум, а несколько, другими словами, АЧХ   имеет   гребенчатую   форму.

Аналогично АЧХ приемного устройства с импульсными колебаниями гетеродина и узкополосным режекторным фильтром в на­грузке преобразователя частоты эквивалентна АЧХ гребенчато­го   фильтра   подавления.

Ширина Δf₁ каждого гребня АЧХ приемного устройства опре­деляется шириной и формой спектральных составляющих гетеро­динного колебания, а также шириной и формой АЧХ интегрирую­щего   фильтра.

Как следует из рис. 3.51, Δf₁≈1/τ_п, и учитывая, что общее ко-

личество гребней АЧХ равно числу спектральных составляющих гетеродинного напряжения, получаем результирующую ширину полосы   пропускания   приемного   устройства

где   Q — скважность   радиоимпульсов   полезного   сигнала.

Предельная чувствительность приемника  с полосой  пропуска­ния   П   будет   равна

что совпадает с выражением   (3.59), полученным исходя из ана­лиза работы приемного устройства во временной области.

Структурная схема примного устройства с корреляционно-фильтровой обработкой когерентной пачки радиоимпульсов представлена   на   рис.   3.54.

Для осуществления пространственной обработки принимаемых сигналов блок высокой частоты (БВЧ) приемного устройства со­держит основной и несколько дополнительных (компенсационных) каналов, входными сигналами которых являются сигналы основ­ной   и   дополнительных   антенн.

В автокомпенсаторе помех (АКЛ) производится когерентная компенсация активных шумовых помех, принимаемых как по боковым лепесткам диаграммы направленности основной антенны, так и в части ее главного лепестка. Для эффективного подавле­ния шумовых помех должна быть обеспечена высокая идентичность

Рис. З.54

как амплитудно-частотных, так и, особенно, фазочастотных характе­ристик основного и компенсационных каналов. В частности, раз­ность электричеоиих длин этих каналов не должна превышать десятых долей процента от интервала корреляции компенсиру­емой   помехи   (разд.   5).

Первые преобразования частоты производятся с помощью ко­лебаний   кварцевого   возбудителя   передающего   устройства,   что обеспечивает  высокую  стабильность  частоты   всей  приемно-пере-дающей системы, необходимую для подавления пассивных помех и реализации высокой разрешающей способности РЛС по скорости. Селекция целей по дальности достигается разделением выход­ного сигнала предварительного УПЧ на число каналов дальности, равное  скважности  зондирующих     импульсов.  Для   исключения влияния такого разделения сигналов на чувствительность прием­ника   коэффициент усиления  предварительного  УПЧ  выбирается сравнительно  большим.   Образованные  приемные  каналы  откры­ваются   поочередно   путем   модуляции     непрерывных     колебаний 2-го   гетеродина   видеоимпульсами   синтезатора   частоты,   сдвину­тыми по времени в соседних каналах примерно на величину дли­тельности   зондирующих   импульсов.