Особенности систем СДЦ

Понятие слепого направления.

Подобная ситуация может возникнуть в том случае, если объект движется (скорость может быть значительной) по окружности относительно РЛС. С течением времени расстояние Д не меняется. Радиальная составляющая скорости u_р равна 0, следовательно и частота Доплера также равна нулю. Ситуация аналогична случаю неподвижного объекта. На выходе фазового детектора образуется последовательность импульсов с постоянной амплитудой и полярностью и компенсационная аппаратура такие сигналы исключит из обработки. Таким образом, движущийся воздушный объект будет потерян. Для исключения такого случая необходимо выключить систему СДЦ.

«Слепые» фазы.

При работе когерентно-импульсной аппаратуры напряжение когерентного гетеродина превышает напряжение сигнала, амплитуда видеоимпульсов на выходе фазового детектора будет определяться следующим образом:

,

где j – разность фаз опорного напряжения когерентного гетеродина и начальной фазой отраженного импульса.

Устройство ЧПВ реагирует на изменение U_ФД, а следовательно, при фиксированной амплитуде сигнала U_c на изменение разности фаз j. Чувствительность системы к изменению разности фаз определяется выражением

(4.51)

На рис.4.93 изображены характеристики фазового детектора и его чувствительности.

Таким образом, чувствительность ФД изменяется во времени с доплеровской частотой. Провалы чувствительности имеют место при разности фаз j=kp, где k = 0, 1, 2, … Такие фазы называются «слепыми». Они повторяются через интервалы времени Т=1/F_Д. В точках «слепых» фаз достаточно значительные изменения разности фаз не приводят к аналогичному изменению амплитуды импульсов на выходе фазового детектора. В этих областях сигналы могут быть подавлены в компенсационной аппаратуре.

Если подобрать амплитуду опорного напряжения когерентного гетеродина так, чтобы U_кг=U_с, то

.

В этом случае провалы чувствительности будут возникать при j=2kp, т.е. в два раза реже, чем в предыдущем случае. Чтобы избавиться от провалов чувствительности до нуля следует применить балансный детектор (рис.4.94).

При U_кг=U_с амплитуды напряжений, приложенных к каждому из диодов, для случая 0 < j < p равны:

;

На выходе балансного детектора напряжение равно:

.

Для случая p < j < 2p

.

Чувствительность системы

.

Чувствительность системы уменьшается до 0,7 от максимума, но нулевые провалы полностью отсутствуют.

Более эффективным средством борьбы со «слепыми» фазами является переход к квадратурной системе СДЦ, структурная схема которой изображена на рис.4.95.

При таком построении используются два фазовых детектора, на которые подаются сдвинутые по фазе на 90⁰ опорные напряжения.

После каждого из детекторов имеется свой подавитель с ЧПВ. В результате огибающая импульсов в одном из каналов оказывается промодулированной по синусоидальному закону, а в другом по косинусоидальному. Если теперь вместо двухтактных детекторов использовать в каждом канале квадратичный детектор, сложить полученные напряжения и далее произвести операцию извлечения корня, то провалы чувствительности одного канала компенсируются повышенной чувствительностью другого. Пачка импульсов оказывается неискаженной (рис.4.96).

Аналогичным свойством обладает система СДЦ на промежуточной частоте.