3.5. Когерентно-импульсный метод (псевдокогерентные системы)
3.5.1. Принцип действия псевдокогерентной рлс с внутренней когерентностью.
Простой однокаскадный передатчик, работающий в режиме самовозбуждения, каковым является, например, магнетрон, проще, чем передатчик истинно когерентных РЛС, состоящий из нескольких каскадов. Однако импульсы, генерируемые магнетроном, некогерентные. Как уже говорилось, несмотря на это можно путем запоминания начальной фазы каждого импульса на время периода повторения исключить их влияние и построить когерентно-импульсную систему, которую называют псевдокогерентной.
Запоминание начальной фазы осуществляется путем синхронизации по фазе специального когерентного гетеродина в начале каждого импульса магнетрона. Когерентный гетеродин может работать как в непрерывном, так и в импульсном режимах. В последнем случае его колебания срываются в конце каждого периода повторения.
Рис. 3.25. Структурная схема простейшей псевдокогерентной РЛС
Простейшая структурная схема изображена на рис. 3.25, а временные диаграммы - на рис. 3.26. Импульсы магнетронного генератора через аттенюатор попадают на когерентный гетеродин, который в этот момент времени начинает работать на частоте собственных автоколебаний, но с навязанной начальной фазой колебаний. К концу периода повторения специальные импульсы срыва uср срывают колебания когерентного гетеродина до начала генерирования следующего импульса магнетрона.
Рис. 3.26. Временные диаграммы процессов в псевдокогерентной РЛС
На рис. 3.26 показаны отраженные импульсы uс для случая, когда расстояние РЛС - цель от периода к периоду повторения не изменилось. Несмотря на случайный характер начальной фазы каждого импульса магнетрона (а следовательно, и отраженного импульса) при неизменном расстоянии разность фаз между колебаниями когерентного гетеродина и сигнала остается постоянной. Это определяет одинаковую амплитуду видеоимпульсов на выходе фазового детектора, т. е. разброс фаз компенсируется. Такая же компенсация имеет место при движении цели, но в этом 2f0t3, где tз - изменение времени запаздывания от периода к периоду. Таким образом, под действием когерентного гетеродина и полезного сигнала в фазовом детекторе происходят такие же процессы и выделяются такие же видеоимпульсы, как в истинно когерентных РЛС. Все результаты о характере спектра видеоимпульсов, слепых скоростях и т. д. остаются в силе.
3.5.2. Псевдокогерентная рлс с фазовым детектором на промежуточной частоте.
На практике простейшую схему (рис. 3.25) осуществить трудно из-за необходимости обеспечения большого усиления в диапазоне СВЧ и трудностей фазирования когерентного гетеродина па этой частоте. Точность фазирования когерентного гетеродина тем выше, чем ниже добротность его контура. Однако когерентный гетеродин должен иметь и высокую стабильность. Для этого требуется, наоборот, высокая добротность, причем тем выше, чем выше частота генератора. Естественно, что указанные процессы значительно облегчаются при переводе когерентного гетеродина, а также фазового детектора на промежуточную частоту. Структурная схема такой РЛС изображена на рис. 3.27. С помощью стабильного местного гетеродина с частотой fмг в первом смесителе фазирующие импульсы магнетрона с частотой fn преобразуются в фазирующие импульсы промежуточной частоты fпч и подаются на
Рис. 3.27. Псевдокогерентная РЛС с фазированием на ПЧ
больше периодов высокочастотных колебаний)
когерентный гетеродин. Тот же местный гетеродин во втором смесителе преобразует несущую частоту импульсов полезного сигнала fn±Fд в частоту fпч ± Fd. Других отличий от схем рис. 3.21 данная схема не имеет.