6.5.5. Слепые фазы.

Как было показано выше, когда напряжение когерентного гетеродина превышает напряжение сигнала Uкг» Uс, амплитуда видеоимпульсов на выходе фазового детектора U0 = Uс соs, где  - разность между фазой опорного напряжения когерентного гетеродина и начальной фазой отраженного импульса. Устройство ЧПК реагирует на изменение напряжения Ud, а следовательно, при фиксированной амплитуде сигнала Uс па изменение разности фаз .

Таким образом, чувствительность системы СДЦ изменяется во времени с доплеровской частотой. Провалы чувствительности имеют место при разности фаз  = k, где k = 0, 1, 2, ... Такие фазы называют слепыми. Они повторяются через интервалы времени Тд/2 = 1/2Fd и вызывают пульсацию импульсов в пределах длительности пачки.

Чтобы избавиться от провалов чувствительности до нуля, следует применить балансный детектор (рис. 6.25, а). При Uкг = Uс амплитуды напряжений, приложенных к каждому из диодов, как легко показать с помощью векторной диаграммы рис. 6.25, б, для случая 0 < <  равны на выходе балансного детектора (при коэффициенте детектирования кд=1)

Ud=2Uc (соs /2-sin /2).

Аналогично при 0 < < 2 Ud=2Uc (соs /2+sin /2),

чувствительность системы может падать до 0,7 от максимума, но нулевые провалы чувствительности полностью отсутствуют.

Более эффективным средством борьбы со слепыми фазами является переход к квадратурной системе СДЦ. При этом используется два фазовых детектора, на которые подаются сдвинутые по фазе на 90° опорные напряжения. После каждого из детекторов имеется свой подавитель с ЧПК.

Рис. 6.23. Балансный фазовый детектор

В результате огибающая импульсов в одном из каналов оказывается промодулированной по синусоидальному закону, а в другом па косинусоидальному. Если теперь 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. 6.26).

Рис. 6.24. К устранению слепых фаз квадратурным методом

Аналогичным свойством обладает система СДЦ на ПЧ. Пусть сигнал ПЧ подается на устройство, аналогичное ЧПК, т. е. содержащее незадержанный и задержанный каналы, в котором, однако, вместо вычитающего устройства используется фазовый детектор. Задержка осуществляется линией задержки, например, УЛЗ, на время Тп

Кроме того, при компенсации по ПЧ предъявляются более жесткие требования к точности задержки, чем при компенсации по видеочастоте. Если для видеочастоты достаточно, чтобы отклонение задержки не превышало доли длительности импульса, то в рассматриваемом случае требуется, чтобы отклонение не превышало доли периода ПЧ.

Наряду с указанными более жесткими требованиями в схемах компенсации на ПЧ имеются и определенные упрощения по сравнению со схемами на видеочастоте. Не требуется, например, идентичность задержанного и незадержанного каналов. Кроме того, ненужны модулятор и детектор, необходимые при задержке в УЛЗ видеоимпульсов.

Амплитуда импульсов на выходе подавителя, (Uчпк не изменяется со временем), т. е. эффект слепых фаз отсутствует.

Скоростной характеристикой подавителя назовем зависимость коэффициента передачи амплитуд импульсов от скорости (или доплеровского сдвига частоты). Найденные выше АЧХ подавителей, т. е. зависимость отношения амплитуд гармонических составляющих на выходе и входе, являются также отношением амплитуд импульсов при бесконечной последовательности.

На практике важно, однако, знать скоростные характеристики как зависимость коэффициента передачи амплитуд импульсов от частоты (скорости) при разном числе импульсов в пачке N и заданной форме огибающей пачки (определяемой ДН сканирующей антенны). Сопоставление спектральных линий пачки, сдвинутой относительно частот 0, Fп, 2Fn (слепые скорости) на Fd, с АЧХ РГФ, показывает, что изменение формы результирующего спектра мало при Fd  Fn/2, но становится заметным при Fд0, т. е. вблизи слепых скоростей. Поэтому, за исключением областей, близких к слепым, скоростные характеристики мало зависят от числа импульсов в пачке, т. е. подобны АЧХ.