3. Передающая система

3.1. Общие сведения о передающей системе

3.1.1. Обоснование структурной схемы передающей системы

При обосновании структурной схемы передающей системы необходимо исходить из основных технических требований, предъявляемых к передатчику:

— импульсной мощности;

— частоты следования импульсов;

— длительности импульсов;

— несущей частоты,

— диапазона перестройки несущей частоты;

— стабильности частоты и фазы генерируемых колебаний.

Определяющими требованиями при выборе структурной схемы передатчика являются жесткие требования к стабильности частоты и фазы генерируемых колебаний при генерировании достаточно большой импульсной мощности. Хорошая стабильность частоты и фазы передатчика необходима для обеспечения высоких требований, предъявляемых к системе селекции движущихся целей РЛС РОП.

Основными факторами, влияющими на качество работы системы СДЦ когерентно-импульсной РЛС с внутренней когерентностью, являются:

— флуктуации сигналов мешающих объектов;

— модуляция сигналов, обусловленная движением антенны при сканировании;

— нестабильная работа ряда узлов станции.

Первые два фактора являются внешними и определяются свойствами самой помехи и частотой сканирования. При проектировании приемо-передающего тракта приходится считаться с расширением спектра помехи, вызываемым нестабильностью аппаратуры. Наибольшее влияние на величину коэффициента подавления помех ( ), которым оценивается качество (эффективность) системы СДЦ, оказывают нестабильности частоты и фазы передатчика, местного гетеродина, когерентного (или опорного) гетеродина и нестабильность фазовой характеристики усилителя высокой частоты приемника. При обосновании требований к стабильности работы высокочастотных узлов приемно-передающего тракта необходимо учитывать, что чрезмерные требования существенно усложняют конструирование узлов радиоаппаратуры, не принося сколько-нибудь ощутимого снижения уровня помех ниже приведенных значений. В Л-1 (стр. 48) приведены рассчитанные требования к стабильности частоты и величине фазовых флуктуаций элементов передающего и приемного трактов РЛС РОП при следующих исходных данных:

— параметры фильтровой системы СДЦ: =30дБ, V_{r мин} =10м/с;

— параметры помехи: , где  - коэффициент динамического состояния помехи, определяющий эффективную ширину полосы спектра помехи (Л-1 стр. 48), f - несущая частота зондирующего сигнала в герцах;

— параметры РЛС:

F_п =3 кГц, _и = 0,5 мкс; f_пр = 60 мГц.

Таблица 3.1

Наименование параметра	 = 3 см	 = 10 см
1. Относительная нестабильность частоты передатчика за период повторения	2,1	2,2
2. Относительная нестабильность частоты местного гетеродина за период повторения	3,2	3,2
3. Относительная нестабильность частоты опорного (когерентного) гетеродина за период повторения	5,3	1,7
4. Среднеквадратическое значение флуктуаций фазы за период повторения, град	3,8	1,2

Из таблицы 3.1 видно, что требования к стабильности аппаратуры очень жесткие. Эти требования очень сложно реализовать в классической схеме построения передающего устройства с использованием мощных автогенераторов СВЧ, изображенной на рис. 3.1. Пo такой схеме построены приемо-передающие системы станций СНАР-6,СНАР-10, ПСНР-5 и др. При использовании магнетронов с автоматической подстройкой частоты практически невозможно добиться во всех условиях длительной эксплуатации относительной нестабильности частоты передатчика за период повторения порядка .

В то же время указанные требования сравнительно легко реализуются в многокаскадных передатчиках, представляющих собой цепочку последовательно включенных приборов СВЧ. В многокаскадных передающих устройствах, в отличие от однокаскадных, оказывается возможным разделить функции стабилизации частоты, поддержания когерентности колебаний и усиления мощности между различными каскадами. Стабильность частоты достигается применением маломощных стабилизированных задающих автогенераторов непрерывных колебаний, а зондирующий сигнал получается путем преобразования частоты этих колебаний с последующим усилением по мощности, и их импульсной модуляцией.

Исходя из этих соображений передатчик АРК-1 построен по схеме многокаскадного передатчика, структурная схема которого приведена на рис. 3.2. При обработке сигналов в приемной системе используются колебания тех же задающих генераторов, которые служат для формирования зондирующего сигнала. Задающий генератор передатчика используется а качестве местного гетеродина в приемнике, а кварцевый генератор f_пр используется в качестве опорного (когерентного) гетеродина системы СДЦ. Этим достигается высокая степень когерентности между отраженным сигналом, колебаниями местного гетеродина и опорного генератора. Стабильность фазы обеспечивается выбором режима усилительных приборов и параметрами источника питания. Кроме этого, к достоинствам данной схемы можно отнести:

— отсутствие канала фазирующего импульса;

— отсутствие системы автоматической подстройки частоты передатчика, т.к. стабильность промежуточной частоты обеспечивается задающим кварцевым генератором f_пр.

Рис 3.1.

Недостатки схемы:

— некоторое увеличение габаритов и веса передатчика в основном за счет применения в качестве усилителя мощности пролетного клистрона с жидкостным охлаждением и дополнительного модулятора 1;

— некоторое усложнение схемы волноводных соединений передатчика.

Рис 3.2.