6.7.2. Устройства защиты от узкополосных импульсных помех

Простейшими устройствами защиты от узкополосных импульсных помех являются фильтры верхних частот (ФВЧ), включаемые в видеотракт РЛС. Полезные сигналы с шириной спектра, намного превышающей полосу режекции ФВЧ, проходят через фильтр с незначительным ослаблением, в то время как длительная помеха, обладающая более узким спектром, практически полностью подавляется. В качестве ФВЧ можно использовать дифференцирующую цепь (рис. 6.19а) или усилитель с быстродействующей регулировкой усиления (рис. 6.19б).

Амплитудно-частотная характеристика дифференцирующей цепи определяется соотношением

где τ0 = RC

Для исключения существенного ослабления полезного сигнала τ0 выбирается примерно равной τи .

Выигрыш в отношении сигнал-помеха зависит от временного сдвига Δt передних фронтов помехового и полезного импульсов и составляет

(здесь τп — длительность помехового импульса).

Принцип работы БАРУ аналогичен принципу инерционной АРУ. Разница между ними состоит в скорости срабатывания. Скорость изменения усиления системы БАРУ должна соответствовать ско­рости изменения амплитуды импульсной помехи. Вместе с тем БАРУ не должна реагировать на полезные сигналы. В этом смысле усилитель с БАРУ эквивалентен фильтру верхних частот.

Рис. 6.19.Устройства защиты от узкополосных импульсных помех:

а — дифференцирующая цепь; б — усилитель с БАРУ

Малая постоянная времени цепи обратной связи накладывает существенный отпечаток на схемное решение системы БАРУ. По соображениям устойчивости не представляется возможным охватить малоинерционной обратной связью регулируемый усилитель с большим коэффициентом усиления. Поэтому цепь БАРУ должна воздействовать лишь на один каскад УПЧ. Требуемый диапазон регулирования обеспечивается за счёт охвата отдельными цепями БАРУ нескольких каскадов УПЧ.

Скорость срабатывания схемы БАРУ и степень подавления помехи определяются постоянной времени ФНЧ.

6.7.3. Устройства защиты от широкополосных импульсных помех

Для борьбы с импульсными помехами, длительность которых меньше длительности полезного сигнала, применяется схема ШОУ. В ее состав входят: широкополосный усилитель, двусторонний амплитудный ограничитель, узкополосный усилитель (рис. 6.20а).

Рис.6.20.Устройства защиты от широкополосных импульсных помех:

а — схема ШОУ; б — схема ШПУ

Название схемы образовано начальными буквами наименований этих элементов.

Полоса пропускания узкополосного усилителя Пуу согласована с шириной спектра полезного сигнала, а полоса пропускания широкополосного усилителя выбирается с учетом длительности помеховых импульсов, и во много раз превышает Пуу. Для получения требуемой полосы пропускания узкополосного УПЧ можно использовать двойное преобразование частоты.

Уровень ограничения устанавливается в зависимости от вели­чины произведения Пшуτи. Если это произведение больше 20, то он может быть равен эффективному значению собственных шумов приёмника.

Заметный выигрыш в отношении сигнал-помеха имеет место при условии ,поэтому схема ШОУ защищает РЛС с узкополосным зондирующим сигналом от коротких импульсных помех, но не обеспечивает защиты от помех, длительность которых сравнима или больше длительности полезного сигнала.

Недостатки схемы ШОУ:

при включении схемы в приемный тракт РЛС снижается эф­фективность подавления ПП по причинам, рассмотренным в 5.7.3;

имеют место дополнительные потери в отношении сигнал—шум (порядка 1 дБ).

Для устранения этих недостатков вместо схемы ШОУ можно использовать схему широкополосный усилитель—прерыватель—узкополосный усилитель (ШПУ), структурная схема которой приведена на рис. 6.20б. Вместо амплитудного ограничителя в этой схеме применяется ключ. Принимаемый сигнал анализируется с помощью схемы выделения помеховых импульсов, включающей огра­ничители и режекторный фильтр полезного сигнала. Ограничитель сверху осуществляет нормировку сигналов на входе РФ и тем самым исключает возможность превышения нескомпенсированными остатками полезного сигнала порога ограничения снизу. С помощью РФ вырезается область частот, соответствующая спектру полезного сигнала. В случае, когда ширина спектра помехи Пп будет значительно больше ширины спектра сигнала, помеховые импульсы проходят через РФ практически без ослабления и запускают формирователи импульсов бланка. При поступлении им­пульсов бланка на ключ последний закрывается, исключая прохождение помехи на выход схемы ШПУ.

Время задержки Δt в ЛЗ должно быть согласовано с временем, необходимым для формирования бланка из импульсов помехи. Схема ШПУ эффективно работает при средних частотах следования импульсов помехи порядка нескольких килогерц.