Когерентно-импульсные системы с высокой скважностью

Когерентно-импульсный метод с высокой скважностью сочетает особенности обычного импульсного режима радиолокатора (с малой скважностью) с доплеровским мето­дом селекции сигналов. В основе когерентно-импульсного метода лежит использо­вание эффекта Доплера при импульсной работе радиолока­тора.

Для селекции движущихся целей в данном случае, как и при непрерывном доплеровском методе, используется ин­формация о разности фаз между принятым сигналом и спе­циальным опорным напряжением, которое когерентно с излу­ченным сигналом. Определение дальности до цели произво­дится так же, как и при обычном импульсном методе.

Раздел 6. Особенности сдц при взаимном перемещении рлс и облака пассивных помех

Если когерентно-импульсный РЛ расположен на движущихся объектах (самолет, корабль, ракета и т. д.) работающий по движущимся целям на фоне малоподвижных пассивных помех возникают трудности компенсации мешающих отражений, т.к. отраженные сигналы от таких помех, на выходе фазового детектора оказываются промодулированными по амплитуде с частотой Доплера, ве­личина которой определяется скоростью движения РЛС.

Перемеще­ние мешающих отражателей характе­ризуется некоторым значением средней радиальной скорости ., при котором спектр высокочастот­ного отраженного сигнала смещается на доплеровскую по­правку частоты , а спектральные полосы дополнитель­но (в сравнении со случаем неподвижных объектов) расширя­ются в соответствии со спектром флуктуации сигналов. В подобных случаях взаим­ные перемещения когерентно-импульсного РЛС и ме­шающего объекта должны компенсироваться еще до фазового детектирования сигналов. Для этого необходимо обеспечить неизменность разности фаз сравниваемых напряжений на вхо­де фазового детектора от периода к периоду повторения им­пульсов. Это можно достигнуть только изменением фазы ко­герентного напряжения, аналогичным изменению фазы отра­женного сигнала

(6.1)

Если фаза напряжения когерентного гете­родина изменяется в каждом периоде повторения импульсов в соответствии с радиальной скоростью движения источника по­мех (6.1), то разность фаз напряжений полезного сигнала и когерентного гетеродина в каждом цикле работы РЛС остается для данной отражающей цели неизменной.

Вместе с тем фаза сигналов от местных предметов, являющихся неподвижными относительно РЛС, в каждом периоде повторения импульсов также смещается на величину вводимой поправки ±Ω_д.n t, в результате чего отраженные от них сигналы на выходе фазо­вого детектора будут промодулированы по амплитуде часто­той Доплера. Другими словами, местные предметы оказыва­ются как бы движущимися относительно РЛС с радиальной скоростью . Сигналы, отраженные от местных предметов будут выделены, например, индикаторами.

Фазы сигналов, отраженных от движущихся целей, также получают поправку ±Ω_дn t, в результате чего фазовая флукту­ация этих сигналов теперь уже будет соответствовать не дей­ствительной радиальной скорости движения целей, а радиаль­ной скорости .

Так как начальная фаза сигнала когерентного гетеродина жестко связана с начальной фазой зондирующего импульса передатчика РЛС, то из­менение фазы когерентно­го напряжения от цикла к циклу работы РЛС возможно только за счет изменения частоты коге­рентного гетеродина на величину доплеровской поправки

Последнее может быть осуществлено с помощью дополни­тельного преобразовате­ля частоты, как показано на рис.6.1.

Рис.6.1. Схема введения доплеровской поправки с помощью дополни­тельного преобразователя частоты

Однако, при таком преобразовании вводимая доплеровская поправка частоты весьма мала в сравнении с частотой опорного (коге­рентного) напряжения и простое разрешение преобразован­ных и не преобразованных опорных колебаний с помощью фильтра на входе фазового детектора практически невозмож­но. Поэтому осуществляется двойное преобразование частоты (рис.6.2).

Рис.6.2. Структурная схема устройства введения поправки Допле­ра на частоту

когерентного гетеродина путем двойного «смешивания» частот

Преобразователь состоит из двух гетеродинов, один из которых является перестраиваемым, и двух сме­сителей с фильтрами на выходе.

Принцип работы – см. рис.6.3.

Рис.6.3. Графики, поясняющие принцип вве­дения поправки Доплера на частоту коге­рентного гетеродина путем двойного «смеши­вания» частот

В первом смесителе 1 происходит первое «смешивание» частот: на смеситель подаются сигналы когерентного гетеродина (рис.6.3,а) и генератора постоянной частоты f₁ (рис.6.3,б).

Из ряда комбинационных составляющих, образующихся при биении частот f_кг и f₁ (рис.6.З,в), фильтр (амплитудно-час­тотная характеристика которого показана на рис.6.З,г) выделя­ет частоту f _кг — f ₁ (рис.6.3,д).

Во - втором смесителе 2 осуществляется второе «смешивание» час­тот: частоты f _кг - f₁ и частоты f₂ перестраиваемого генератора (рис.6.З,е).

В результате биения частот (f _кг- f₁) и f₂ также образуется ряд комбинационных составляющих (рис.6.З,ж), из которых фильтр (амплитудно-частотная характеристика которого показана на рис.6.З,з) пропускает только частоту (рис.6.3,и)

.

Этот способ введения поправки Доплера на частоту коге­рентного гетеродина получил широкое практическое применение.

Недостаток рассмотренного способа введения поправки Доплера на частоту когерентного гетеродина - некоторая громоздкость устройства введения поправки (два отдельных генератора, два смесителя с фильтрами).