Второе преобразование частоты позволяет произвести эффективную селекцию сигналов, отраженных от движущихся целей, и режекцию сигналов, отраженных от местных предметов (проникающих сигналов) и пассивных помех. Нагрузкой второго преобразователя.частоты является фильтр предварительной селекции ф, состоящий из последовательно включенных режекторного (РФ) и полосового (ПФ) фильтров. На более низкой второй промежуточной частоте ввиду ограниченной добротности частотных фильтров проще реализовать требуемую полосу пропускания полосового фильтра Ппф=2Fдмакс, а также полосу режекции
где Fд.пп —диапазон частот Доплера пассивной помехи; Qp —добротность режекторного фильтра. На рис. 3.55,а представлена осциллограмма входного напряжения РФ, при этом напряжение проникающего сигнала (ипом ) по-
Рис. 3.55
казано в виде перекрывающихся импульсов, отраженных от местных
предметов. В связи с конечным значением коэффициента подавления импульсного
проникающего сигнала в РФ на входе полосового
фильтра имеют место внеполосные импульсные помехи, создающие ввиду его
узкополосности на выходе Ф непрерывное помеховое напряжение. Например, если
считать ПФ простым колебательным контуром, то уровень внеполосной помехи на
его выходе
под действием каждого скачка
помехового напряжения ипом будет равен [17]
(3.60)
где ωф, τф—соответственно резонансная частота и постоянная времени ПФ;
Δωф = ωф — ωпом — частотная расстройка внеполосной помехи от резонансной частоты ПФ.
Из выражения (3.60) следует, что колебательный процесс установления амплитуды помехи на выходе Ф (рис. 3.55,6) обусловлен биениями между его собственными и помеховыми колебаниями. Как показывают расчеты, переходный процесс в основ ном заканчивается за 3...4 периода частоты Δωф. В установившем ся режиме уровень помехи определяется величиной ее частотной расстройки Δωф (множитель перед корнем в выражении (3.60)). Поэтому в усилителе промежуточной частоты УПЧ2 кроме компенсации потерь сигнала в Ф также производится запирание приемного устройства на начальном интервале зондирования в данном направлении в течение длительности строба τстр (рис. 3.55,в), когда уровень внеполосной помехи на выходе Ф превышает уровень полезного сигнала, а также временная модуляция огибающей выходного напряжения полосового фильтра для снижения уровня боковых составляющих спектра полезного сигнала и помехи на входах интегрирующих фильтров приемника (рис. 3.55,б пунктир).
Набор этих фильтров Ф1...Фm, перекрывающих диапазон доплеровских частот полезных сигналов, устанавливается на более низкой третьей промежуточной частоте. Полосы пропускание этих фильтров ограничиваются длительностью входных сигналов, взаимными нестабильностями частот передатчика и гетеродиног приемника, резонансных фильтров, а также амплитудными флук-туациями входного сигнала и конечной шириной спектра его доплеровских частот. Все эти факторы в совокупности определяют длительность когерентно накапливаемой пачки радиоимпульсов, а, следовательно, и разрешающую способность РЛС по скорости.
Таким образом, дальность и скорость цели определяются соответственно по номерам приемного канала дальности и интегрирующего фильтра Фi- (рис. 3.54), выходные сигналы которых превышают порог обнаружения. Определение номеров «звенящих" каналов достигается их последовательно-параллельным опросом с помощью высокочастотных коммутаторов K1 и К2. В частности, на выходы первых коммутаторов поочередно подключаются выхо ды одноименных «скоростных» фильтров всех каналов дальности (рис. 3.56,а).
В закрытом состоянии коммутаторов паразитное прохождение сигналов через них в диапазоне частот Доплера не должно превышать уровень собственных шумов приемного устройства. Ввиду сравнительно низкого значения третьей промежуточной частоты и ограниченного времени зондирования (облучения) цели tобл длительность коммутирующих импульсов первого коммутатора τк1 выбирается из условия
(3.61)
где τинт— постоянная времени интегрирующих фильтров;
τстр —длительность строба, закрывающего приемник на время действия импульсной внеполосной помехи (рис. 3.55,в).
На выход второго коммутатора последовательно проходят сигналы всех «N» каналов дальности с помощью коротких коммутирующих импульсов τk2 (рис. 3.56,а). Широкий спектр ком-
Рис. 3.56
мутирующих импульсов перекрывает спектр полезного сигнала на сравнительно низкой третьей промежуточной частоте (рис. 3.56,б). Поэтому перед вторым коммутатором установлен четвертый, повышающий преобразователь частоты. Значение четвертой
промежуточной частоты выбирается из условия fnp4 »1/τк2.
При жестком лимите времени (малом τк2) значение fnp4 может оказаться значительно большим значения третьей промежуточной частоты, т. е. fnp4 ≈ fгет4. В этом случае для исключения прохождения колебаний 4-го гетеродина в сигнальный тракт необходимо двухступенчатое повышение частоты, т. е. использование дополнительного 5-го преобразователя частоты.
Гетеродинные колебания для преобразователей частоты, расположенных после интегрирующих фильтров Фi могут быть созданы и с помощью автономных автогенераторов.
225
Главный усилитель промежуточной Частоты (ГУПЧ) обеспечивает основное усиление принимаемых сигналов по напряжению до уровня, обеспечивающего линейный (по отношению к огибающей сигнала) режим работы амплитудного детектора Д. Применение ГУПЧ в одноканальной части приемного устройства существенно упрощает его построение. Кроме того, сравнительно небольшое усиление приемных каналов сохраняет высокую линейность их амплитудных характеристик до интегрирующих фильтров Ф1...,Фm, что исключает расширение спектра сигнала и образование взаимных помех на входе этих фильтров. Использование в качестве каскадов ГУПЧ логарифмических усилителей обеспечивает работу всех приемных каналов в широком динамическом диапазоне входных сигналов. Выходные сигналы амплитудного детектора поступают на пороговое устройство, позволяющее определить номера тех каналов дальности и скорости, сигналы которых превышают заданный порог.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.