Радиолокационный обзор

Радиолокационный обзор

1. Радиолокационным обзором называется периодическое облучение всех точек заданной области пространства и прием сигналов тех целей, которые находятся в этой области.

2. Зона обзора – область пространства в пределах которой осуществляется облучение целей, а также прием и обнаружение сигналов целей.

3. Характеристики радиолокационного обзора в большой степени зависят от вида диаграммы направленности антенны РЛС. Диаграмма направленности передающей антенны называется график зависимости амплитуды Е напряженностью поля от направления распространения волны в пространстве при постоянном расстоянии до точек наблюдения.

Демодуляция — преобразование модулированных колебаний высокой частоты в колебания с частотой модуляции. Демодуляция — процесс, обратный процессу модуляции.

Детектирование — процесс преобразования первичным сигналом модулированного напряжения высокой частоты в напряжения, изменяющиеся с частотой первичного сигнала.

Диаграмма направленности антенны (ДНА) — графическая зависимость, характеризующая способность антенны излучать электромагнитную энергию в пространство в заданном направлений или улавливать ее из пространства с заданного направления.

Диаграммой направленности по полю называется график зависимости амплитуды Е напряженности поля от направления распространения волны в пространстве при постоянном расстоянии до точек наблюдения, ширина измеряется по уровню 0,7 от максимума.

Диаграммой направленности по мощности называется график зависимости плотности мощности r излучаемой волны от направления распространения при постоянном расстоянии до точек наблюдения, ширина измеряется по уровню 0,5 от максимума.

На практике бывает удобно вместо пространственной диаграммы направленности пользоваться плоскими диаграммами, представляющими собой сечение ДНА двумя главными плоскостями, например горизонтальной и вертикальной.

Рис4. ДНА а–в полярной системе координат; б – в прямоугольной системе координат

Ширина ДНА – (по рисунку 4) угол Q_0,5 по уровню половинной мощности и Q₀ – по нулевому уровню. Ширина ДНА определяет пространственную избирательность, разрешающую способность, помехозащищенность РЛС в целом. В зависимости от ширины ДНА различают иглообразные и веерные (плоские) ДНА. Иглообразными называются диаграммы, у которых ширина по уровню половинной мощности приблизительно одинакова для сечений в азимутальной и угломестной плоскости. Веерные (плоские) диаграммы характеризуются существенным различием ширины в сечениях азимутальной и угломестной плоскости.

Рис. 5. Диаграммы направленности:

а — иглообразная, б —веерная (плоская).

Диапазон частот — область частот, на которую настроена и может работать радиоэлектронная аппаратура.

Катодный повторитель — одноламповая (однотранзисторная) ступень усилителя с нагрузкой в катодной цепи, повторяющая форму и фазу входного напряжения.

Кварцевый генератор — генератор, обладающий высокой стабильностью частот. В Качестве основного элемента поддерживающего постоянство частоты, в кварцевом генераторе используется вырезанная из кристалла кварца пластинка.

Кенотрон — двухэлектродная лампа, используемая для выпрямления переменного тока; применяется в схемах питания цепей высокого напряжения в радиотехнических устройствах.

Кинескоп – электронно-лучевая трубка, предназначенная для воспроизведения телевизионного изображения.

Клистрон – электронная лампа со скоростной модуляцией, применяется в различных радиоэлектронных устройствах для генерирования, усиления и умножения частоты.

Коаксиальный кабель — кабель специальной конструкции, предназначенный для канализации электромагнитной энергии высокой частоты.

Колебательный контур — электрическая цепь, которая состоит из конденсатора, замкнутого катушкой индуктивности и активного сопротивления.

Коэффициент заполнения – произведение длительности импульса на частоту повторения импульсов.

Коэффициент направленного действия антенны – число, показывающее во сколько раз нужно увеличить мощность излучения при переходе от направленной к ненаправленной эталонной антенне для того, чтобы сохранить неизменной напряженность поля в месте приема.

Коэффициент полезного действия радиопередатчика — отношение отдаваемой радиопередатчиком мощности к мощности, потребляемой им от источника питания.

Круговой обзор — режим работы радиолокационной станции, при котором происходит непрерывное вращение диаграммы направленности антенны станции в горизонтальной плоскости, а также излучение энергии и прием отраженных от объектов сигналов.

Лампа обратной волны (кацинотрон) —электрическая лампа с концентрированным в форме луча электронным потоком, в которой используется передала энергии электронов полю бегущей электромагнитной волны, распространяющейся вдоль замедляющей системы, в направлении, противоположном направлению движению электронов.

Линии задержки — устройства, обеспечивающие без заметного искажения формы сигнала (или с искажением по заданному закону) временную задержку сигнала. Бывают ультразвуковыми, многоотводными, дисперсионными, волновыми и др. – в зависимости от используемой среды и принципов задержки сигнала.

Магнитное поле — одно из проявлений электромагнитного поля, обусловленное движущимися заряженными частицами и изменением электрического поля, выявляемое по силовому воздействию на движущиеся заряженные частицы, направленному нормально к направлению движения этих частиц и пропорциональному их скорости.

Магнетрон — электронная лампа, предназначенная для генерирования колебания сверхвысоких частот большой мощности.

Модуляция — процесс, характеризующий изменение одного из параметров (амплитуды, частоты или фазы) высокой (несущей) частоты по определенному закону при воздействии на нее более низкой (модулирующей) частоты.

Фазированная антенная решетка (ФАР) — антенная система, состоящая из совокупности большого числа элементарных слабонаправленных излучателей и устройств изменения начальной фазы сигнала (фазовращателей). В результате фазового или частотного сложения энергии электромагнитного поля элементарных излучателей по принципу суперпозиции формируется итоговая диаграмма направленности антенны (обычно игольчатого или карандашного типа). В качестве излучателей могут, использоваться открытые концы круглых или прямоугольных волноводов (или Ш-линейки с поверхностным распределением стоячих волн), небольшие рупоры, вибраторы, щели. Применение ФАР обеспечивает возможность электронного сканирования луча в пространстве, повышает помехозащищенность РЛС за счет повышения избирательности.

ФАР позволяет минимизировать боковые лепестки и подойти к созданию антенн с оптимальными диаграммами направленности. Принципиальным недостатком ФАР является изменение ширины их луча при сканировании.

Существует три способа электрического сканирования лучом ДН:

1. Фазовый способ, состоящий в регулировании с помощью фазовращателей фаз токов (полей), возбуждающих отдельные элементы решетки. Антенные решетки, управляемые по этому принципу, называются фазированными антенными решетками.

2. Амплитудный способ, осуществляемый коммутацией отдельных (парциальных) ДН в многолучевой антенной системе.

3. Частотный способ – фазы токов, возбуждающих элементы решеток, регулируются изменением частоты питающего генератора.

В РЛС разведки войсковой ПВО применяются ФАР, поскольку амплитудный способ управления очень сложен и громоздок, а частотный – трудносовместим с необходимостью перестройки частоты для защиты от активных помех. Для сканирования ДН в одной плоскости применяются линейные ФАР (РЛС разведки 9С15М и 9С18М1), а для сканирования в двух плоскостях – плоские (РЛС разведки 9С19М2).

Фидер — устройство, служащее для передачи электромагнитной энергии от передатчика к антенне и от антенны к приемнику.

Частотная избирательность (приемника, системы, узла и др.) — способность, приемника (системы) отделять полезные сигналы от других сигналов (помех) за счет формируемой полосы пропускания частот. Частотную избирательность приемника определяют узловые элементы приемника – преселектор, УВЧ, каскады преобразования частот, УПЧ, УНЧ и др.

Чувствительность радиоприемникаP_min — минимальное значение мощности полезного сигнала, принимаемого антенной, при условии получения на выходе приемника отношения сигнала к шуму, достаточного для нормальной работы оконечных блоков и устройств приемника.

Чувствительность приемникареальная – приведенный к входу усилителя минимальный уровень усиливаемого сигнала при заданном отношении сигнал/шум на выходе называется.

Чувствительность приемниканоминальная – уровень входного сигнала, при котором достигается максимальный уровень выходного сигнала, ограничиваемого заданной нормой на коэффициент нелинейных искажений. В технике радиовещания и некоторых областях техники связи номинальным уровнем сигнала считается уровень, соответствующий 0,1 максимальной выходной мощности или, что практически то же самое, 0,3 максимального выходного напряжения.

Собственные шумы приемника — хаотические колебания напряжения на выходе радиоприемника, уровень которых определяет порог (предел) его чувствительности. Собственные шумы возникают в следствии шумящих свойств элементной базы узлов. Наиболее «шумящим» в каскадах приемника являются УВЧ и первые каскады УПЧ или ПУПЧ так как их собственные шумы подвергаются усилению последующими каскадами.

Коэффициент различимости g_р –– отношение энергии одного принимаемого сигнала к спектральной плотности собственного шума приемника (N₀) на максимальной дальности действия РЛС. Иными словами это минимальное значение различия полезного сигнала и собственных шумов приемника, при котором возможно однозначное определение факта наличия цели. Этот коэффициент математически определяет зависимость чувствительности приемника и спектральной плотности собственных шумов приемника:

Электрическое поле — одно из проявлений электромагнитного поля, обусловленное электрическими зарядами и изменением магнитного поля, обнаруживаемое по силовому воздействию на заряженные частицы и тела.

Эффект Доплера – изменение частоты (начальной фазы) отраженных от цели колебаний вследствие наличия скорости движения цели. Эффект Доплера определяет возможность определения радиальной скорости движения целей методом измерения частоты Доплера (доплеровской добавки). Для измерения часты Доплера отраженных сигналов используются когерентные радиолокационные станции характеризующиеся когерентностью излучаемых колебаний.

Радиолокация – область радиоэлектроники, назначением которой является использование отражения, переизлучения или собственного излучения радиоволн различными объектами для обнаружения этих объектов, измерения их координат и параметров движения, а также для оценки свойств объектов.

Зона обзора РЛС – область пространства, в пределах которой РЛС способна обнаружить цели с вероятностью не ниже заданной (обычно для исчисления выбирают условную вероятность 0,8). Зона обзора ограничивается максимальной и минимальной дальностью обнаружения целей, а также секторами обзора в горизонтальной и вертикальной плоскостях (минимальным и максимальным значениями положения диаграммы направленности антенны в угломестной плоскости).

Измеряемые координаты целей – чаще всего являются их дальность и две угловые координаты — азимут и угол места. Широкое применение находят также измерения высоты полета целей, радиальной составляющей их скорости, угловых скоростей их перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях – эта информация в основном применяется для решения задач распознавания класса и типа цели.

Когерентные колебания – колебания, у которых на интервале их наблюдения существует функциональная связь одной какой-либо части колебания с любой другой ее частью. Для обеспечения когерентности частота колебаний и их начальная фаза либо должны быть постоянными, либо изменяться детерминированно. Любые случайные изменения частоты и начальной фазы колебаний нарушают их когерентность.

Супергетеродинный приемник – приемник, позволяющий получить более высокую чувствительность приемного тракта за счет понижения (однократного или многократного) частоты принятого сигнала до уровня промежуточной f_пр (ее значение всегда постоянно) и дальнейшей обработки сигналов на этой частоте. Основное усиление сигнала производится на f_пр. Понижение частоты производится на каскадах понижения, а уровень шумов кристаллического смесителя меньше в области относительно высокой промежуточной частоты.

Эффективная площадью рассеяния цели ЭПР (s) – фиктивная поверхность площадью s, являющаяся изотропным и не поглощающим энергию переизлучателем, и которая, будучи помещена в точку цели, создает у раскрыва антенны РЛС такую же плотность потока мощности, как и реальная цель. ЭПР цели характеризует отражающие свойства цели. Эти свойства зависят от длины волны РЛС, материала, размеров и конфигурации цели и от направления облучения. Точный учет каждого из этих факторов в отдельности практически невозможен, и эффективная отражающая площадь является величиной, обобщенно учитывающей их совместное влияние на интенсивность сигнала, отраженного целью. Эффективная отражающая площадь цели может быть определена по формуле:

, где

где: –дальность до цели; –плотность потока мощности отраженного сигнала у антенны РЛС; – плотность потока мощности зондирующего сигнала; Р – мощность излученного (переизлученного сигнала); G – коэффициент направленного действия антенны (цели); Е_РЛС, Е_ц– напряженность электрического поля вблизи РЛС и цели соответственно.

Радиолокационный обзор – называется периодическое облучение всех точек заданной области пространства и прием сигналов тех целей, которые находятся в этой области. Радиолокационный обзор может быть одновременным (параллельным), последовательным и смешанным.

При параллельном обзоре телесный угол зоны обзора одновременно перекрывается несколькими лучами радиолокационной станции. Параллельный обзор позволяет свести до минимума время, требующееся для осмотра заданной зоны и в этом его достоинство. Недостаток этого вида обзора состоит в сложности и громоздкости используемой аппаратуры.

Последовательный обзор осуществляется одним лучом, перемещающимся в пределах зоны обзора. Последовательный обзор характеризуется относительной простотой используемой аппаратуры и большим временем обзора.

При смешанном обзоре используются несколько лучей, не перекрывающих полностью зону обзора. Эта группа лучей перемещается в пространстве для просмотра всей заданной зоны. Так, например, лучи перекрывают весь требуемый сектор обзора по углу места, а для просмотра зоны по азимуту эти лучи перемещаются в горизонтальной плоскости и осуществляют по этой координате последовательный обзор.

При радиолокационном обзоре перемещение луча антенны в пространстве может осуществляться либо механическим поворотом всей антенны или какой-то ее части (механическое сканирование), либо изменением распределения амплитуд и фаз поля в раскрыве антенны (электрическое сканирование). Электрическое сканирование позволяет резко увеличить скорость перемещения луча, а также создать принципиально новые возможности обработки радиолокационных сигналов непосредственно в антенно-фидерном тракте. Поэтому, несмотря на определенную сложность, антенно-фидерные системы с электрическим сканированием получают широкое распространение.Для электрического сканирования используются фазируемые антенные решетки (ФАР).

Период обзораT₀ – время, требуемое для однократного облучения всех точек зоны обзора и обеспечения возможности приема сигналов из этих точек.

Время облучения Т_обл точечной цели – время, протекающее с момента начала излучения радиоволн в направлении данной цели до конца приема сигналов от этой цели. За время Т_обл накапливается энергия принимаемых сигналов, необходимая для обнаружения сигналов, оценки их параметров, разрешения и т. д.

Максимальная дальность действия РЛСD_max – наибольшее расстояние между станцией и целью, на котором сигналы цели обнаруживаются с заданными вероятностями правильного обнаружения и ложной тревоги.

Если используются отраженные от цели сигналы (то есть активная радиолокация с пассивным ответом), то в свободном пространстве максимальная дальность действия импульсной РЛС определяется формулой

где: – импульсная мощность зондирующего сигнала; – длительность импульса зондирующего сигнала; – коэффициент усиления антенны; –длина волны зондирующего сигнала; – среднее значение ЭПР цели; –коэффициент различимости; – спектральная плотность собственных шумов приемника.

Радиоэлектронные помехи — это непоражающие электромагнитные излучения, которые ухудшают качество функционирования РЛС. Воздействуя на приемные устройства, помехи имитируют или искажают наблюдаемые и регистрируемые оконечной аппаратурой сигналы или изображения, затрудняют или исключают выделение полезной информации, снижают дальность действия РЛС и точность работы автоматических систем управления. Под действием помех РЛС могут перестать быть источниками информации, несмотря на их полную исправность и работоспособность.

Естественными (неорганизованными) являются помехи природного происхождения: атмосферные, образуемые электрическими процессами в атмосфере, главным образом грозовыми разрядами; космические, вызываемые электромагнитным излучением Солнца, звезд и Галактики; нерегулярные электромагнитные излучения околоземного пространства, вызываемые потоками заряженных частиц в ионосфере и магнитосфере; радиоизлучения полярных сияний и радиационных поясов Земли; отражения от метеорологических образований (дождь, снег, град, облака), земной и водной поверхности; акустические шумы океанов, морей и др.

Искусственные (организованные) – это специально создаваемые непоражающие электромагнитные излучения, которые ухудшают качество функционирования РЛС, работающих на принципе приема, усиления и преобразования энергии электромагнитных волн. В зависимости от способа формирования искусственные помехи подразделяют на активные, генерируемые специальными передатчиками помех, и пассивные, образуемые в результате рассеяния (отражения) различными объектами электромагнитных (акустических) волн, излучаемых РЛС.

Маскирующие помехи ухудшают характеристики приемного устройства РЛС, создают фон, на котором затрудняется или полностью исключается обнаружение, распознавание, выделение полезных сигналов или отметок целей. С увеличением мощности помех их маскирующее действие возрастает.

Имитирующие (дезинформирующие) помехи — это сигналы, излучаемые станцией помех для внесения ложной информации в подавляемые средства. По структуре они близки к полезным сигналам и поэтому создают в оконечном устройстве РЛС сигналы или отметки ложных целей, подобные реальным, снижают пропускную способность системы, вводят в заблуждение операторов, приводят к потере части полезной информации, увеличивают вероятность ложной тревоги. Воздействуя на средства разведки, они срывают автоматическое сопровождение целей. При воздействии имитирующих помех характеристики приемного устройства не ухудшаются. Эффект воздействия помех сказывается в ухудшении качества обрабатываемой информации, что увеличивает степень неопределенности при принятии решений.

Заградительные помехи имеют ширину спектра частот, значительно превышающую полосу, занимаемую полезным сигналом, что позволяет подавлять одновременно несколько РЛС без точного наведения передатчика помех по частоте. Такие помехи можно создавать, не имея полных данных о параметрах сигналов подавляемых РЛС.

Скользящие помехи имеют ширину спектра частот соизмеримую с полосой полезного сигнала, однако несущая частота постоянно изменяется в диапазоне подавляемых РЛС, что позволяет с меньшими (чем в случае постановки заградительной помехи) энергозатратами подавлять несколько РЛС одновременно.

Прицельные помехи имеют ширину спектра частот соизмеримую с полосой полезного сигнала и несущую частоту равную (или близкую) несущей частоте подавляемой РЛС. Такие помехи можно создавать, имея полные данные о параметрах сигналов подавляемых РЛС.

Несинхронные и хаотические импульсные помехи (НИП и ХИП) в самом общем виде представляют собой последовательность радиоимпульсов, частота заполнения, амплитуда, длительность и период следования которых, являются величинами случайными. Искусственно создаваемые НИП и ХИП характеризуются постоянством амплитуды и частоты заполнения, случайным образом изменяются лишь длительность импульсов и интервал между ними.

Коэффициент подавления помехи – показывает, во сколько раз система защиты от помех снижает эффективность воздействия пассивных помех на оконечное устройство (ИКО)

где: - мощность пассивной помехи на входе и выходе РЛС с системой защиты от пассивных помех.

К достоинствам относится наглядность и простота его теоретического и экспериментального определения, но не учитывает воздействия системы помехозащиты на полезный сигнал. Поэтому для более полной оценки эффективности РЛС с системой защиты от пассивных помех наряду с используется следующая характеристика.

Коэффициент подпомеховой видимости – показывает во сколько раз увеличивается отношение сигнал/помеха на выходе устройства помехозащиты по сравнению с входом

где - мощность сигнала цели и помехи на входе и выходе РЛС с системой защиты от пассивных помех.

Метод селекции движущихся (подвижных) целей (СДЦ или СПЦ) – метод, основанный на анализе разности фаз отраженных сигналов и так называемого опорного или когерентного напряжения: если эта разность постоянна – цель неподвижна (помеха), если переменна, то цель движется. Ключевым элементом этого метода является режекторный фильтр или фазовый детектор.

Фазовый детектор представляет собой радиотехническое устройство с двумя входами и одним выходом. На первый его вход подается исследуемое напряжение, а на второй эталонное. С выхода ФД снимается сигнал на видео частоте, знак которого показывает направление, а амплитуда – величину рассогласования фаз входных сигналов.

Слепая скорость – значения радиальной скорости, при которых пульсации импульсов с выхода фазового детектора обращаются в нуль, то есть изображения от подвижных и неподвижных объектов на индикаторе не отличаются. Такое явление возможно лишь в двух случае когда значения доплеровской частоты кратно частоте повторения биений с выхода фазового детектора:

, n=1,2,3,4,5,6……….

Череспериодная компенсация (ЧПК) – метод, позволяющий произвести взаимное вычитание отраженных импульсов, задержанных на определенный интервал времени – период повторения импульсов Т_п. Метод позволяет сохранить сигналы только движущихся целей, устраняя полностью (или почти полностью) сигналы мешающих объектов. В результате экран индикатора очищается от помех, а системы автоматического сопровождения получают возможность работать по сопровождаемой цели.

Квадратурная обработка – обработка сигнала, основанная на двухканальном построении, при этом отраженные сигналы подаются на два канала синфазно на фазовые детекторы, а когерентное напряжение в квадратуре (со сдвигом на 90⁰), что обеспечивается фазовращателем (например, кабелем определенной длины). При этом каналы в зависимости от начальной фазы опорного сигнала 0 или 90⁰ называются соответственно синусоидальным и косинусоидальным. Это позволяет получить сдвиг фаз огибающих амплитуд импульсов подвижной цели на 90⁰.

Режекторный фильтр – это частотночувствительная схема, которая подавляет или устраняет сигналы, частоты которых попадают в узкий диапозон с центральной частотой fc. Все частоты выше и ниже центральной частоты фильтр пропускает с минимальным ослаблением. Режекторный фильтр иногда называют вырезающим фильтром, поскольку этот фильтр используется для вырезания или режекции мешающего сигнала одной частоты. Режекторный фильтр способен подавлять определенную частоту и частоты в ее окресностях. Таким образом, режекторный фильтр представляет собой, устройство, которое подавляет сигналы в заданной полосе частот и пропускает сигналы со всеми другими частотами. Полоса подавления характеризуется шириной Δω и центральной частотой ω_o.

Адаптивный режекторный фильтр в отличие от простого режекторного фильтра характеризуется тем, что его параметры способны изменяться в зависимости от обстановки (внешнего воздействия), т.е. центральная полоса не имеет конкретного значения и может меняться.

Эллиптический (рекурсивный) фильтр – фильтр с обратной связью, количество ветвей обратной связи определяет уровень порядка фильтра (второго, третьего и тд.)

Пространственная селекция – метод борьбы с помехами, основан на использовании различия в пространственном положении источников полезного сигнала и помехи. Она может быть реализована при постановке помех коллективного или группового прикрытия, т. е. когда постановщик помех не совмещен по угловым координатам с прикрываемой им помехами целью. Пространственная селекция обеспечивается следующим способом: уменьшением угловых размеров (сужением) главного лепестка ДНА; снижением уровня боковых лепестков ДНА; уменьшением уровня приема в направлениях на постановщики помех.

Поляризационная селекция – метод борьбы с помехами, основан на различиях в поляризации полезных сигналов и помех. Максимальное ослабление помехи достигается в тех случаях, когда поляризация антенны РЛС будет ортогональна поляризации помехи, т. е. для вертикальной поляризации помехи – горизонтальная, для круговой – круговая поляризация с противоположным вращением вектора напряженности поля, а для эллиптической – эллиптическая, но с противоположным вращением и со сдвигом на 90⁰ положения главных осей поляризационных характеристик сигнала (антенны) и помехи.

Временная селекция – метод борьбы с помехами, основан на различии во времени прихода полезных сигналов и помех на вход приемника и может быть применена только для защиты РЛС разведки от импульсных помех. Применяется для борьбы от несинхронных импульсных помех.

Частотная селекция – метод борьбы с помехами, основан на устранении перекрытия частотных спектров полезного сигнала и помехи путем перестройки рабочей (несущей) частоты РЛС в область частотного диапазона свободную от помех (при защите от прицельной по несущей частоте помехи) или в ту ее часть, где спектральная плотность помехи минимальна (при защите от заградительной по несущей частоте помехи).

Когерентное накоплениесигналов производится в пачке импульсов, отраженных от цели. Такое накопление возможно благодаря тому, что цель представляет собой не точечный объект, а пространственно распределенный. Таким образом, при сканировании лучом антенны от цели отражается не один, а несколько импульсов.

Некогерентное накопление сигналов производится методом суммирования амплитуд сигналов, отраженных от цели в соседних периодах обзора РЛС разведки.

Перегрузка приемника – превышение предельного (порогового) уровня линейной части приемника U_вых_max, при котором рост амплитуды (усиление) входного сигнала прекращается, и в дальнейшем она остается постоянной или убывает.

При перегрузке приемник не реагирует на измерение амплитуды входного сигнала и, следовательно, искажает сигнал. Перегрузка наступает из-за того, что режим работы электронных усилительных приборов становится резко нелинейным, они переходят от насыщения к отсечке. Это приводит к падению коэффициента передачи. Перегрузка возможна в любой части приемника: усилителе промежуточной частоты (УПЧ), амплитудном детекторе или видеоусилителе. Однако, прежде всего, перегружается последний каскад УПЧ, что и учитывается в дальнейшем. Каждый приемник рассчитывается так, чтобы в ожидаемом динамическом диапазоне интенсивности входных сигналов (т. е. в нормальных условиях работы) перегрузка не наступала.

Для борьбы с перегрузкой применяется два вида устройств. Это, во-первых, усилители с нелинейными амплитудными характеристиками и, во-вторых, различные устройства, основанные на принципе расширения динамического диапазона (уменьшения коэффициента усиления) – это схемы автоматической регулировки усиления (АРУ), быстродействующей регулировки усиления (БАРУ) или «мгновенной» регулировки усиления (МАРУ), временные регулировки усиления (ВАРУ).

Диапазон перестройки частоты РЛС определяется возможностями перестройки рабочей (несущей) частоты передающей, антенно-волноводной систем и системы преобразования и усиления сигналов. Наиболее критичной к перестройке рабочей частоты РЛС является антенно-волноводная система, которая независимо от диапазона рабочих частот (длин волн) РЛС обеспечивает возможность перестройки в частотной полосе ± (3–15)% от несущей частоты с сохранением других технических характеристик в пределах допусков. Таким образом, диапазон перестройки несущей частоты РЛС разведки составляет от 20–40 МГц в метровом и до 100–300 МГц в сантиметровом диапазонах длин волн.

Ручная перестройка частоты РЛС осуществляется оператором с помощью соответствующих органов управления (кнопок, тумблеров и др.) и применяется, как правило, в электромеханических устройствах с большим временем перестройки (1-2 с), поскольку в этом случае нет смысла автоматизировать управление перестройкой. Ручная перестройка может применяться также и в электронных устройствах перестройки как резервная в условиях сложной помеховой обстановки.

Непрерывная перестройкачастоты РЛС обеспечивает перестройку рабочей частоты от импульса к импульсу и применяется в основном для защиты от однократных и многократных ответных помех.

Автоматическая перестройка частоты РЛС осуществляется по сигналам, вырабатываемым специальным устройством обнаружения активной помехи (СОАП), и продолжается до тех пор, пока не будет найдена частота, на которой интенсивность помехи ниже установленного порога срабатывания СОАП.

Динамический диапазон приемника (D) – характеризует способность приемного устройства обеспечить линейное усиление сигналов с различными входными уровнями. Он определяется как отношение максимального входного сигнала к минимальному, при котором осуществляется их прием и обработка без искажений. Динамический диапазон D выражают в децибелах, причем

Децибел (d) – относительная условная единица логарифмического масштаба, которая:

– согласно международной системе исчисления представляет собой уровень звукового давления, двадцать десятичных логарифмов которого к условному порогу давления, равному 0,00002 н/м², принимаемому за нулевой уровень, равны единице;

– применительно к радиотехнике – децибел используется для относительного сравнения двух величин (напряжения, тока, мощности и др.), вычисление этого соотношения производится так же с учетом расчета двадцати десятичных логарифмов.

На практике так же используется и другая относительная условная величина – непер (n). Отличием непера и децибела является расчет отношений напряжений и токов с использованием натуральных логарифмов. Полученные числа называются относительными уровнями в децибелах или неперах по напряжению, по току и по мощности.

Соотношение 1 непера и 1 децибела составляет:

Исходя из определения, единицы рассчитываются:

, ,

, ,

Тогда расчет исходных величин относительно условной (сравниваемой) будет производиться:

, ,

, ,

В таблице приведены соотношения уровней в децибелах:

дб Отношение мощностей Отношениенапряженийили токов дб Отношениемощностей Отношениенапряженийили токов

0,1 1,02 1,01 3,96 1,99

0,2 1,05 1,02 6,5 4,47 2,11

0,3 1,07 1,03 5,01 2,24

0,4 1,10 1,05 7,5 5,62 2,37

0,5 1,12 1,06 6,31 2,51

0,6 1,15 1,07 8,5 7,08 2,66

0,7 1,17 1,08 7,94 2,82

0,8 1,20 1,10 9,5 8,91 2,98

⇐ Предыдущая 12

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.