6 ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕЯКИХ БЛОКІВ РЛС



Дамо характеристику деяких блоків РЛС, структурна схема якої представлена рисунком 4.1.

В РЛС виявлення цілей з круговим оглядом найбільше поширення знайшли дзеркальні антени, що складаються зі слобоспрямованого опромінювача та дзеркального відбивача. Відбивач виконується у вигляді зрізаного параболоїда, що дозволяє отримати діаграму спрямованості вигляду косеканс-квадрат.

Приймач будується за супергетеродинною схемою, що дозволяє отримати більшу чутливість приймального тракту. Вхідним пристроєм приймача є напівпровідниковий змішувач.

Місцевий гетеродин внаслідок високих вимог до стабільності частоти виконується на базі стабільного задаючого генератора. Генератор високо-частотних коливань ГВЧ працює в режимі самозбудження при модуляції імпульсами з частотою повторення РЛС. Опорний когерентний сигнал формується когерентним гетеродином КГ, який генерує стабільні гармонічні коливання з частотою та синхронізується за фазою імпульсами генератора ГВЧ, які перетворені на проміжну частоту.

Опишемо пристрій ЧПК. Фактори, що впливають на ефективність функціонування системи захисту від пасивних завад, можна поділити на дві групи. Першу групу складають фактори, вплив яких неможливо виключити ніякими технічними засобами, а другу – ті, вплив яких можна зменшити схемотехнічно. До першої групи належить, наприклад, вплив сканування антени, а до другої – динамічний діапазон використованої елементної бази, нестабільності частот генераторів гармонічних коливань, нестабільності періоду повторення, тривалості і амплітуди зондуючих імпульсів, ефекти квантування при використанні цифрової елементної бази та ін. Для обраної однократної системи ЧПК була обрана цифрова елементна база, для якої були розглянуті ефекти квантування в розділі 4.

Компенсація сигналів пасивних перешкод можлива або за рахунок придушення сигналів, незмінних по амплітуді від періоду до періоду повторення, або за рахунок режекції складових частоти повторення в спектрі сигналів. У першому випадку використовуються системи чересперіодного віднімання або чересперіодної компенсації, у другому – режекторні гребенчасті фільтри..

Простіший пристрій придушення пасивних перешкод (рис. 6.1) - однократну систему ЧПВ-ЧПК і покажемо, що вона володіє режекторною гребінцевою частотною характеристикою.



Рис. 6.1 – Структурна схема простішої однократної системи ЧПК



Відповідно до позначень (рис. 6.1)

(6.1)

Тоді, якщо U1(t)=F(p) і U2(t)=U(t-Tп)= F(p)e-p Tп, то

(6.2)

Знак = означає, що функція часу перетворена в функцію оператора р або навпаки. Звідси випливає К(р) = 1- e-p Tп.

Переходячи від р до i, отримуємо

(6.3)

Таким чином

- амплітудно-частотна характеристика; - фазочастотна характеристика.

На рисунку 6.2 показана нормована АЧХ однократної системи ЧПВ-ЧПК.



Рис. 6.2 – Нормована АЧХ однократної системи ЧПВ-ЧПК



Штриховою лінією показана характеристика оптимальної системи обілення пасивної завади – оптимального РГФ. Видно, що на ділянці 1, тобто в смугах режекції, для оптимального РГФ , а для однократної ЧПВ . Отже є програш по відношенню до оптимального РГФ і пасивна перешкода не вибілювається. На ділянці 2, тобто в смузі прозорості ЧПВ, також є програш у порівнянні з оптимальним РГФ, так як вона послаблює сигнали корисних цілей і потребує ся пристрій з більш рівномірною АЧХ. Нарешті, за рахунок періодичного повторювання в АЧХ на чатотній осі смуг режекції виникають так звані сліпі швидкості, коли сигнали цілей, які рухаютья зі швидкостями, що дають доплерівську поправку, яка дорівнює або кратна частоті повторення, придушуються як сигнали нерухомих цілей, оскільки компоненти цих сигналів потрапляють в смугу режекції. Насамперед, нулі частотної характеристики РГФ відповідають умові

, (6.4)

де k=0,1,2,… Отже,

, (6.5)

Звідки

. (6.6)

Опишемо пристрій переходу від аналогової системи до цифрової. У зв’зку з тим, що була обрана однократна система ЧПК на основі цифрової елементної бази, то необхідно застосувати пристрій перетворення аналогового сигналу в цифровий, який встановлюється на виході когерентного детектора перед пристроєм ЧПК. В якості такого перетворювача будемо використовувати пристрій квадратурної обробки сигналу, який складається з аналого-цифрового перетворювача (АЦП), та під’єднаного до нього генератора (Г), який генерує імпульси з частотою дискретизації fд. Структурна схема пристрою квадратурної обробки приведена на рисунку 6.3.



Рис. 6.3 – Пристрій квадратурної обробки аналогових сигналів



Для обрання частоти дискретизації fд використаємо частоту Допплера FВ , яка розраховується виразом

(6.7)

де Vr – радіальна швидкість руху цілей, які обслуговує РЛС, – довжина електромагнітної хвилі, яка генерується генератором високої частоти (ГВЧ). Так як цілі, які обслуговує дана РЛС рухаються з надзвуковими швидкостями, то оберемо Vr=3М=3340.29=1020.87 м/с, де М – швидкість розповсюдження звуку, а довжину хвилі оберемо =1010-2 м. Тоді отримаємо



Тоді частота дискретизації розрахується за виразом



Таким чином, обравши схему однократного пристрою ЧПК (рис. 6.1) та пристрою перетворення аналогового сигналу в цифровий (рис. 6.3), зобразимо кінцеву структурну схему псевдокогерентної РЛС (рис. 6.4).



Рис. 6.4 – Структурна схема псевдокогерентної РЛС



Короткий огляд деяких параметрів РЛС представимо в таблиці 6.1.

Табл. 6.1 – Характеристики деяких блоків РЛС

Пристрій

Характеристика



Антена

Рефлекторна дзеркальна антена розмірами: та з та



Генератор високої

частоти

Звичайний магнетрон з та , ККД=30…70 %



Модулятор

Формувач імпульсів, що прямують з частотою імпульсів



Антенний перемикач

На основі газового розрядника



Змішувач

Реалізація перетворення частоти



Радіопідсилювач

На основі транзисторів з частотою налагодження



Пристрій ЧПК

Однократна система придушення завади з



Відеопідсилювач

Підсилювач коливань низької частоти після ЧПК на частоті дискретизації fд=40.84 кГц



















Змн.



Арк.



№ докум.



Підпис



Дата



Арк.



РТ61.090701.07ПЗ