Радиолокационный приемник сантиметрового диапазона (стр. 2 из 10)
Суммарный сигнал, а также угломестный и азимутальный разностные сигналы преобразуются в сигналы ПЧ с помощью одного общего гетеродина для сохранения относительного соотношения фаз сигналов по ПЧ. Выходной суммарный сигнал ПЧ детектируется и используется в качестве входного видеосигнала схемы сопровождения по дальности. В схеме сопровождения по дальности определяется время прихода очередного эхо-сигнала от сопровождаемой цели и вырабатываются стробирующие импульсы, отпирающие соответствующие цепи приемника только на те короткие интервалы времени, когда ожидается эхо-сигнал выбранной цели. Стробированый видеосигнал используется также для формирования напряжения постоянного тока для схемы АРУ всех трех усилительных каналов ПЧ, в которых АРУ поддерживает постоянство угловой чувствительности (крутизны сигнала ошибки) схемы сопровождения по углам, даже если эхо-сигнал цели изменяется в широком динамическом диапазоне. Для получения устойчивого автоматического сопровождения по углам необходимо поддерживать с помощью АРУ постоянство усиления следящей системы схемы сопровождения.
Суммарный сигнал ПЧ используется также, как опорный сигнал в ФД, вырабатывающих из разностных сигналов напряжения сигналов ошибки сопровождения по углам. ФД выполняет скалярное умножение; выходное напряжение ФД:
e = êS êêD êcos(q) , где êS ê- модуль суммарного сигнала; êD ê - модуль разностного сигнала; q - фазовый угол между ними. В правильно отрегулированной РЛС q принимает только два значения: 0 или 1800, так что единственным назначением фазочувствительной характеристики детектора ошибки является обеспечение положительной или отрицательной полярности сигнала при 0 и 1800 соответственно, что придает выходному сигналу детектора угловой ошибки признак направления отклонения от оси антенны.
В импульсной РЛС сопровождения выходным сигналом детектора угловой ошибки является биполярный видеосигнал, амплитуда которого пропорциональна угловой ошибке, а полярность соответствует знаку ошибки. Этот видеоимпульс обычно подается на конденсатор, который заряжается до пикового значения видеоимпульса и сохраняет это напряжение до следующего видеоимпульса. В этот момент конденсатор разряжается и вновь заряжается до уровня, соответствующего новому импульсу. Этот импульс подается на ФНЧ, выходное напряжение постоянного тока которого, являющееся напряжением сигнала ошибки, подается на усилители следящей системы для корректирования положения антенны.
2.2. Определение параметров сигнала
Выберем в качестве зондирующего сигнала простой сигнал с базой равной 1 (радиоимпульсы с прямоугольной огибающей, рис.2.2.1). Выбор является предварительным. После расчета импульсной мощности передатчика Pи, если она превысит допустимое для наземных РЛС значение 1 МВт/имп, зададимся приемлемой импульсной мощностью и возьмем в качестве зондирующего сигнала сложный сигнал.
Рис. 2.2.1 Временная и спектральная диаграммы радиоимпульсов, отраженных от цели и поступающих на вход РПрУ
Рис. 2.2.2 Временная и спектральная диаграммы сигнала на выходе линейной части РПрУ
Рис. 2.2.3 Временная и спектральная диаграммы видеоимпульсов на выходе детектора РПрУ
Данные к расчёту:
Дальность: R=150 км;
Разрешение по дальности: DR=150 м;
Суммарная ошибка: sS=10 м;
ЭПР цели: sц=2 м2;
Скорость цели: Vц=400 м/с;
Длина волны: l=0,23 м.
Расчёт параметров сигнала:
Выбор частоты следования и длительности импульсов производится из условия однозначного измерения параметров целей на максимальной дальности:
Период повторения импульса:
Частота следования импульсов:
Длительность импульса: 
В схеме сопровождения по дальности рассматриваемой РЛС определяется временной сдвиг очередного эхо-сигнала сопровождаемой цели по отношению к следящим импульсам, временное положение которых соответствует оценке задержки сигнала цели. Поэтому время установления переднего фронта видеоимпульса (рис.2.2.3) должно лежать в пределах:
. По этому параметру определяется полоса пропускания линейной части РПрУ, что будет сделано в дальнейшем. Примем tу=0,2 мкс.В РЛС сопровождения, измеряющих дальность и два угла, используют игольчатый луч. Ширина луча антенны одинакова во всех плоскостях и определяется разрешением по углу: q0,5=Da=Db.
Т.к. измеритель угловых координат выходит за рамки данного проекта, и в техническом задании отсутствуют значения Da и Db, то q0,5 принимаем равным 1,5о.
Основной характеристикой качества работы радиолокационной станции, исходя из её целевого назначения, является точность слежения. Показателями точности являются ошибки работы системы. Различают динамическую и флюктуационную ошибку. Динамической ошибкой sд является ошибка по задающему воздействию, а флюктуационная sф в данном случае связана с собственным шумом приемника.
Оптимизация системы по точности заключается в выборе оптимального коэффициента усиления разомкнутой системы КУопт, при котором имеем минимум среднеквадратической ошибки
. Как видно из графика (рис.2) зависимости sд и sф от КУ, в оптимальном режиме sф=sд, откуда 
 |
, где полоса DFэ =(5..10)/2p »2 
