спорного напряжения, поэтому их амплитуда после фазового детектора модулирована допплеровской частотой (при условии, что доп<Рм/2). На рис. 25-66 изображено напряжение иа выходе фазового детектора при поступлении на вход приемника сигналов движущейся цели. Выделив огибаю-

Цель /

П П П П., П П П t

гетеродин. В течение времени распространения радиоволн до цели и обратно когерентный гетеродин вырабатывает напряжение с заданной начальной фазой и частотой.

Особенность импульсных станций состоит в том, что линейная зависимость между допплеровской частотой сигнала и частотой амплитудной модуляции (/-мод) импульсов иа выходе фазового детектора имеет место лишь при выполнении условия [Л.-1]

Цель 2

Рис. 25-65. Напряжение на выходе фазового детектора для неподвижных целей.

F < доп 0 ,

(25-95)

т. е. допплеровская частота должна составлять не более половины частоты следования импульсов. Формула (25-95) определяет диапазон однозначного измерения допплеровской частоты при импульсном методе.

Рис. 25-66. Напряжение на выходе - тора при перемещении

фазового детек-цели.

гетероШ

f *fto

Рис. 25-67. Схема импульсной когерентной РЛС с фазируемым гетеродином.

щую колебаний (например, с помощью пикового детектора), можно измерять доппле-ровскую частоту.

Импульсная когерентная РЛС с фазируемым гетеродином (рис. 25-67). Второй путь создания когерентного напряжения в импульсных станциях состоит в том, что импульсный передатчик во время генерации Очередного излучаемого импульса фазирует специальный генератор опорного напряжения - так называемый когерентный

Рис. 25-68. Зависимость частоты амплитудной модуляции импульсных сигналов от допплеровской частоты.

Зависимость частоты амплитудной модуляции импульсов от допплеровской частоты при неограниченном увеличении последней и фиксированном значении частоты следования импульсов характеризуется графиком на рис. 25-68. В частности, при

(25-96)

где k - целое число, частота амплитудной модуляции равна нулю, т. е. при выполнении условия (25-96.) движущаяся цель воспринимается радиотехническим устройством как неподвижная. - Учитывая формулу (25-84), получаем, что для фиксированного направления движения цели (cosa=const) при скорости, равной

~-, (25-97)

2 cos a

V = k

движущуюся цель нельзя отличить от неподвижной. Скорости движения, отвечающие уравнению (25-97), называются еле п,ы м и.

Если скорость движения цели зафиксирована, но меняется направление ее движения, то при условии

cosa = fe- (25-98)

подвижную цель также нельзя отделить от неподвижной. Направления движения,

определяемые соотношением (25-Э8), назы- Селекция движущихся и неподвижных целей

ваются слепыми.

Таким образом, для измерения заданных значений Едоп необходимо выбрать частоту следования импульсов в соответствии с (25-95).

Некогереитные РЛС (рис. 25-69). Имеются так называемые станции с внешней когерентностью (некогерентные), в

Детектор

Антенне I

u,/t>

Сумматор

Фильтр

2Рьлл

Антенне S

Измеритель

гг*

Рис. 25-69. Схема приемника измерительного устройства с внешней когерентностью.

которых в качестве опорного используется напряжение второго отраженного сигнала. Например, в самолетных измерителях пу- тевой скорости и угла сноса сопоставляются сигналы, принятые одновременно двумя разнесенными антеннами; эти сигналы отражаются различными участками земной поверхности, находящимися на одинаковом расстоянии от самолета. Если лучи антенн расположены симметрично относительно вертикальной оси самолета и направлены один вперед, другой назад, то один сигнал будет содержать частоту (/о+ +ЕдОП), а второй (fo-Ёдоп). Сигналы суммируются в высокочастотном тракте и после усиления в тракте УПЧ подводятся к детектору (рис. 25-69), где происходит возведение суммы в квадрат. На выходе детектора образуются видеоимпульсы, модулированные частотой 2FHon и ее гармониками. Отфильтровывая частоту 2ЕДОп, можно производить необходимые измерения. (Пере- датчик станции на рис. 25-69 не показан.)

Радиотехнические устройства с внешней когерентностью значительно проще когерентных. При их использовании не предъявляется высоких требований к стабильности частоты передатчика и гетеродинов. Основным недостатком устройств является гораздо более низкая чувствительность, чем у когерентных, при прочих равных условиях. Объясняется это тем, что при возведении напряжения в квадрат в процессе детектирования энергия сигнала дробится между многими гармониками полезной частоты. Все составляющие, кроме одной отфильтровываемой, следует-рассматривать как шум. Следовательно, отношение сигнал/шум на выходе детектора существенно уменьшается.

В радиолокации --большое значение имеют методы разделения (селекции) движущихся и неподвижных целей по допплеров-скому частотному сдвигу отраженных сигналов, хотя измерение этого сдвига в таких случаях и не производится. Простейшим ме; тодом, позволяющим разделять цели, является наблюдение импульсных сигналов, образующихся на выходе фазового детектора, на электроннолучевом индикаторе с амплитудной отметкой. Сигналы от неподвижных целей создадут на экране индикатора отметки определенной полярности и амплитуды (А и Б), а отметки от движущихся целей (В и Г) будут пульсировать (рис. 25-70).

Часто бывает желательным не пропускать к выходному устройству РЛС сигналы от неподвижных объектов; а наблюдать только движущиеся цели. В этих случаях до выходного устройства применяют так называемую- чересперйодную компенсацию импульсных сигналов, заключающуюся в вычитании последующего сигнала из предыдущего; если цель неподвижна и амплитуда импульсных сигналов на выходе фазового детектора постоянна, то после череспериодиой компенсации

Рис. 25-70. Изображение сигналов от подвижных В и Г и неподвижных Л и Б целей на- экране индикатора радиотехнического устройства

амплитуда результирующего сигнала будет равна нулю. Для подвижной цели амплитуда импульсов изменяется по синусоидальному закону, поэтому после череспериодиой компенсации будет образовываться сигнал с модуляцией амплитуды также по синусоидальному закону. Соответственно на экране индикатора отметки А к Б пропаду (рис. 25-70), а отметки В к Г останутся.

На рис. 25-71 приведена схема череспериодиой компенсации. От фазового детек-

тора сигналы идут к схеме вычитания по двум усилительным каналам, в один из которых включена схема задержки импульсов напряжения точно на период следования. Таким образом осуществляется совмещение во времени каждого последующего импульса с предыдущим задержанным. Регулировка усилителей позволяет выдержать необходимые амплитудные соотношения.

полосный фильтр. Сужение полосы пропускания фильтра приводит к увеличению времени усреднения входных флуктуации и уменьшению ошибки измерения, вызванной влиянием шума приемника и наличием сгшктра допплеровских частот. Но в то же время при сужении полосы возрастает динамическая ошибка, возникающая вследствие инерционности системы и проявля-

я/я детектора

Линия задержки

Усилитель

Усилитель

Схема Вычитания

К индикатору -ь*.

Рис. 25-71. Схема череспериодной компенсации.

Эффективность череспериодной компенсации резко уменьшается, если цель, например самолет, наблюдается на фоне облаков или искусственных дипольных отражателей, движущихся под действием ветра хотя бы с малой скоростью. Медленное движение элементов фона может быть компенсировано небольшим изменением частоты опорного напряжения. Если с помощью специальной схемы сделать частоту опорного напряжения равной /пр+доп, где РДОп - доппле-ровское смещение элементов фона, то движущееся облако будет восприниматься РЛУ как неподвижное и череспериодная ком пеисация позволит эффективно отселектиро-вать сигналы, отраженные от такого остановленного облака.

Автоматическое сопровождение по скорости

При автоматическом сопровождении целей по скорости осуществляется слежение за средней частотой допплеров-ского спектра сигнала, что позволяет повысить точность измерения и улучшить разрешающую способность измерительного устройства.

Основными элементами следящей системы являются узкополосный фильтр и перестраиваемый гетеродин, который настраивает фильтр на частоту сигнала. В системах слежения используются схемы частотной (ЧАСЧ) или фазовой (ФАСЧ) автоподстройки. На рис. 25-72 приведена схема ЧАСЧ. С помощью системы автоподстройки частота гетеродина изменяется таким образом, что разностная частота колебаний после смесителя остается постоянной

ющаяся при изменении скорости движения цели. Измеренное значение допплеровской частоты характеризуется либо выходным напряжением интегратора U} (рис. 25-72), либо частотой колебаний гетеродина.

Потенциальная составляющая точности измерения и разрешения по скорости при автоматическом сопровождении определяются полосой пропускания фильтра t\F<s> в формулы (25-86) и (25-87) нужно подставить вместо спектра сигнала значение полосы пропускания фильтра, а отношение сигнал/шум должно определяться по времени накопления 7,н=1/Аф.

25-5. ПОЛУЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕТРАНСЛЯТОРОВ ИЛИ ОТВЕТЧИКОВ

Ретрансляторы и ответчики * устанавливают на своих объектах, главным обра-

От упч

Смесителе

Выход

Узлопаласмып фильтр

Частотный дискриминатор

Гете роди

Реактивная лампа

интегратор

пр

Рдоп) - fr - /разн - const -

На эту разностную частоту настроен узко-

Выхвд

Рис. 25-72. Схема f устройства для автоматического слежения По частоте Рдоп-

зом иа летательных аппаратах и кораблях. Они облегчают решение следующих задач:

♦Ретрансляторами .называют радиоустройства, предназначенные для приема радиосигналов, их неискаженного усиления н переизлу-чеиия. В ответчиках принятый сигнал управляет работой передающего устройства, которое генерирует ответный кодированный сигнал.