Файл: Супряга Н.П. Радиолокационные средства непрерывного излучения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.07.2024
Просмотров: 144
Скачиваний: 3
При заданном значении Та необходимо подбирать такое значение статической полосы пропускания, чтобы обеспечивалось соотношение
• ^ L * l . |
(90) |
При этом разрешающая способность будет опреде ляться той же формулой, что и при последовательном анализе, а значение полосы пропускания приближенным соотношением
|
Д / ^ А |
(91J |
где А—коэффициент, |
близкий к |
единице. |
6.О П Р Е Д Е Л Ь Н О Й РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СИСТЕМЫ
В ЧМ |
радиолокаторах, |
по мнению |
зарубежных |
специалистов, |
на величину |
разрешающей |
способности |
б / д д как при |
одновремен |
ном, так и при последовательном анализе накладываются два огра
ничения: |
|
первое |
связано |
|
с |
дискретностью |
анализируемого |
|||||
спектра |
и |
может |
|
быть |
|
записано |
в |
виде |
неравенства |
|||
&f д д > 2 Р п |
; |
второе |
связано |
с конечной |
шириной |
динамической |
||||||
полосы пропускания |
|
фильтра |
и |
математически выражается не |
||||||||
равенством |
б / Д д ^ йД/д, |
где |
а — коэффициент, зависящий от |
метода |
||||||||
индикации |
|
и режима |
работы |
анализатора |
(обычно а < 1 ) . F n — часто |
|||||||
та повторений |
опроса |
дальности |
(для кривой |
модуляции |
с мгно |
|||||||
венным обратным х о д о м Fn |
= |
FN). |
|
|
|
|
|
|||||
Чтобы выразить разрешающую способность через расстояние, |
||||||||||||
вспомним |
|
выражение |
для дальномерного |
приращения частоты: |
Ь=~^Д |
(921 |
или |
|
Тогда |
|
8 / а д = / Р + ад-/р = ^ 8 Д , |
(94) |
откуда |
|
Подставив в эту формулу выражение первого ограничения, получим
60
В общем виде выражение разрешающей |
способности |
можно |
|
записать так: |
|
|
|
ЬД = & д / , |
|
|
(97) |
г д е ^.д/ — длина модуляционной волны; |
|
|
|
I — коэффициент, определяющий метод |
индикации |
и |
условия |
работы. |
|
|
|
Таким образом, предельная разрешающая |
способность |
по даль |
ности ЧМ радиолокатора не зависит ни от частоты передатчика, ни от частоты модуляции. Она определяется только размахом модуля ции Д/. Чем больше размах модуляции, тем лучше разрешающая способность Р Л С .
Использовав неравенство, определяющее второе ограничение, можно разрешающую способность по частоте выразить через зна чения диапазона и периода анализа:
|
|
|
1,65а |
|
|
|
|
(98) |
Это выражение |
подтверждает обратную |
зависимость |
м е ж д у дина |
|||||
мической |
разрешающей |
способностью |
и |
периодом |
анализа. |
|||
|
|
7. О ЧИСЛЕ ФИЛЬТРОВ |
|
|
|
|||
При одновременном |
анализе дл я перекрытия всего |
исследуемого |
||||||
диапазона |
частот ( / Г а = / Д м а к с — / Д м и н ) |
необходимо, |
чтобы |
резонанс |
||||
ные частоты фильтров располагались на |
шкале частот с интерва |
|||||||
лами Д, которые определяют разрешающую способность |
Р Л С по |
|||||||
частоте 6 / Д д ! > |
2Д. |
|
|
|
|
|
|
|
Тогда |
для |
обеспечения постоянной |
|
разрешающей |
способности |
во всем исследуемом диапазоне потребное число фильтров опреде
лится |
формулой |
|
|
|
|
|
^& i t |
^Дмакс |
/дмин |
|
|
|
\ |
д |
^ |
|
|
|
2 |
(/д макс ~ / д мин) |
I. |
(99) |
|
|
|
ДД |
|
||
|
|
|
|
|
|
Переходя от частотной разрешающей способности к разрешаю |
|||||
щей |
способности по дальности, получим |
|
|
|
N
2 ( Д и а - о ~ Дмип), |
= |
_2АД |
' |
8Д |
^ |
8Д |
^ |
Таким образом, при одновременном анализе необходимое ко личество фильтров зависит от диапазона возможных значений даль ности и требуемой разрешающей способности по дальности. Чем больше диапазон дальностей и выше разрешающая способность, тем
больше потребуется |
фильтров. |
Например, |
при 6Д = 20 м, |
ДЫЛКа |
= |
|
= 10000 м и Д м „ „ = |
100 м |
|
|
|
|
|
|
10ООО— 100 |
, |
496. |
(101). |
||
|
N = |
+ |
1 = |
61
8.О ЧАСТОТЕ АНАЛИЗА
Выведенное выше выражение для определения количества фильтров при одновременном анализе в случае последовательного анализа определяет число разрешаемых составляющих спектра. Если
время просмотра одной составляющей равно Т п , то для просмотра всех составляющих потребуется время
|
|
|
1" 2 (Дыако — Дмиа) |
(102) |
|||
|
|
= |
~ [ |
|
оД |
+ \ Fn |
|
|
T a U |
|
|
||||
а частота последовательного |
анализа |
|
|
||||
|
|
|
|
- |
Г а п - |
n- |
(ЮЗ) |
|
|
|
f a n |
|
|||
При одновременном анализе все составляющие дальномерного |
|||||||
спектра воздействуют на свои фильтры одновременно, т. е. |
N=1. |
||||||
Тогда |
период |
одновременного |
анализа |
7 " а о = — , а частота анализа |
|||
|
|
|
|
|
|
Fn |
|
fao — |
Tao |
т. |
е. |
в |
случае |
одновременного анализа |
при |
|
|
|
|
|
|
прочих равных условиях скорость обзора увеличивается в УУ раз.
Г л а в а 3
ОСОБЕННОСТИ СХЕМ И КОНСТРУКЦИИ У З Л О В Р А Д И О Л О К А Ц И О Н Н Ы Х СИСТЕМ Н Е П Р Е Р Ы В Н О Г О ИЗЛУЧЕНИЯ
Одной из особенностей систем с непрерывным излуче нием является то, что у них пиковое значение излучае мой мощности в несколько раз меньше, чем в импульс ных РЛС. Это снижает опасность пробоя в антенно-вол- иоводном тракте.
В то же время невозможность разделения прямого и отраженного сигналов с помощью резонансных раз
рядников и других простых средств затрудняет |
созда |
ние простых антенных систем радиолокационных |
станций |
непрерывного излучения, вследствие чего приходится применять несколько антенн. Дополнительные трудности могут возникнуть также при конструировании антенн для ЧМ систем, где требуется пропускать широкую по лосу частот.
Передатчики систем с непрерывным излучением узкополосны. Медленные уходы частоты здесь должны ком пенсироваться. Для этой цели могут применяться систе мы автоматической подстройки частоты.
В системах с частотной модуляцией при радиолока ции многих целей предъявляются жесткие требования к линейности закона модуляции. Это усложняет конструк цию модуляторов. Для низких частот (ниже 200 гц) обычно применяются механические модуляторы, пред ставляющие собой мембрану, кулачковый или рычаж ный механизм с приводом, который создает периодиче-
63
скую деформацию резонансного объема, определяющего
частоту генерируемых колебании. Для высоких |
частот |
используются электронные методы частотной |
модуля |
ции [2]. |
|
Если требуется обеспечить размах модуляции отно сительно небольшой, то в качестве передатчиков могут использоваться клистроны, магнетроны и митроны, в ко торых модуляция осуществляется путем изменения на пряжений на соответствующих электродах, перестройкой внешней резонансной полости и т. п. Более широкий раз мах модуляции может дать лампа обратной волны.
Во всех указанных случаях полезная частотная мо дуляция неизбежно сопровождается амплитудной моду ляцией. Для устранения этого явления необходимо под бирать особым образом режим и частотную .характери стику волноводного тракта, а также применять различ ные схемы умножения частоты.
Несмотря на некоторые особенности конструкции аи- тенно-волноводных и передающих устройств систем не прерывного излучения, здесь в основном применим весь комплекс технических средств импульсной радиолока ции. Что касается приемных устройств, то в системах с непрерывным излучением они существенно отличаются от приемных устройств импульсной радиолокации. Это отличие обусловливается самими принципами определе ния координат и других параметров цели.
1. ПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА
Большим недостатком описанных ранее простейших схем радиолокационных станций с непрерывным излу чением является их незащищенность от низкочастотных помех. Особенно это относится к допплеровским систе мам, где частоты виброшумов, пульсаций питающих на пряжений и вторичных допплеровских биений лежат в диапазоне полезных'допплеровских частот и поэтому с помощью простейших схем не могут быть отфильтрова ны. К тому же в области звуковых частот резко возрас тают шумы кристаллических смесителей, что приводит к снижению чувствительности приемных устройств этих систем.
На рис. 26 приведены спектры полезных и мешаю щих сигналов на входе (рис. 26, а) и выходе (рис. 26, б) смесителя для простейшей схемы, в которой гетеродини-
64