Амплитудно-амплитудный радиолокатор

Рис.5

Когда цель отклоняется на угол от равносигнального направления (например, цель находится в точке М), сигнал, принятый антенной, имеющей нижнюю диаграмму направленности, больше сигнала, принятого антенной, имеющей верхню

ю диаграмму направленности. Разность амплитуд принятых сигналов определяет угол отклонения цели от равносигнального направления. Знак этой разности характеризует направление смещения равносигнального направления относительно цели. Когда равносигнальное направление совмещается с целью, амплитуды отраженных сигналов, принятых по обеим диаграммам, равны, а их разность обращается в нуль.

Таким образом, информация об угле рассогласования содержится в амплитудах принимаемых по диаграммам и сигналов.

Точность определяется отношением мощностей сигнала и шума (q) и значением пеленгационной чувствительности:

при

Т.к пеленгационная чувствительность зависит от и и, следовательно, от выбора уровня пересечения диаграмм, то для ее увеличения необходимо увеличивать и уменьшать , что достигается увеличением и уменьшением уровня пересечения. Но при этом падает q. Поэтому обычно берут таким, чтобы пересечение диаграмм направленности по мощности происходило на уровне примерно 0.5.

Достоинства метода сравнения амплитуд состоят в том, что он обеспечивает высокую точность измерения и дает сведения о стороне отклонения цели. Однако при использовании этого метода можно измерять азимут (или угол места) только одной цели.

Фазовый метод

Информация о направлении на цель извлекается из фазовых соотношений сигналов, принятых в разных точках пространства. Если цель находится в направлении перпендикуляра к базе Б, проведенного к ее середине, то радиоволны, распространяясь от цели к разнесенным антеннам, проходят одинаковые расстояния и принимаются в одной и той же фазе. Это направление, характеризующееся равенством фаз принимаемых сигналов, называется равносигнальным.

Если цель смещается с равносигнального направления, то между целью и антеннами появляется разность хода, которая зависит от угла прихода а и приводит к сдвигу фаз между принимаемыми сигналами.

При определении одной угловой координаты, например азимута α, сигналы, принятые антеннами А и В [рис.6], разнесенными на расстояние Б, из-за разности хода волн имеют разность фаз:

φ=2*π*(Б/λ)*sin α (*)

Рис.6

Информацию об азимуте можно получить измерив разность фаз φ и используя соотношение:

α = arcsin[φ/(2* π*Б/ λ)]

При некоторых значениях угла α и отношения Б/λ фазовый сдвиг сигналов может превысить 360°. В этом случае из-за цикличности фазы возникает неоднозначность отсчета угла α. Для обеспечения однозначности необходимо, чтобы выполнялось условие:

Б/ λ<0.5.

Для повышения точности целесообразно увеличивать Б/ λ, что противоречит условию однозначности. Поэтому для обеспечения и требуемой точности и однозначности используют многобазовые радиопеленгаторы, у которых самую большую базу выбирают из условия требуемой точности, а наименьшую - из условия однозначности.

Структурная схема РЛ

пеленгация горизонт меридиан амплитудный

В соответствии с поставленными перед РЛ общими задачами он должен иметь канал обнаружения движущихся целей (ОДЦ) и четыре измерительных канала, служащих для определения азимута, угла места, скорости и дальности цели. Наличие ОДЦ и необходимость измерения скорости цели требуют применения когерентного зондирующего сигнала. Последний, как указывалось, должен быть импульсным.

Рис. 7

Упрощенная структурная схема такого РЛ представлена на рис. 7. Источником когерентных колебаний служит синтезатор частот СЧ. Основой СЧ является когерентный генератор частоты , из которой путем дробно-рациональных преобразований формируются частоты всех сигналов, необходимых для работы РЛ. Передатчик Прд представляет собой умножитель частоты выдаваемого СЧ сигнала (- несущая частота) в k раз с последующим усилителем мощности, периодически отпирающимся при поступлении с СЧ синхронизирующих импульсов с частотой повторения (синхросигнал СС). Полученный в Прд зондирующий сигнал через переключатель прием-передача ППП направляется к антенной системе АС.

Отличительной особенностью амплитудно-амплитудного радиолокатора является использование АС с амплитудным угловым датчиком. Возможный вариант такой АС содержит приемно-передающую фазированную антенную решетку ФАР и радиочастотный сумматор РЧС. Антенная решетка имеет четыре модуля (рис. 8,а), коммутация которых производится с помощью РЧС. Фазирующие элементы ФАР обеспечивают одинаковые фазы излучаемых и выдаваемых модулями сигналов. При передаче РЧС выполняет функцию делителя мощности зондирующего сигнала между модулями ФАР, формирующей в этом режиме работы РЛ суммарную диаграмму направленности.

В режиме приема на выходе РЧС действуют пять сигналов:

; ;

; ;

,

где - амплитуда сигнала, поступающего с i-го модуля.

Сигнал подается на приемно-усилительный тракт ПУТ-, а сигналы и используются соответственно для нахождения угла места и азимута цели в измерителе угловых координат ИУК. В частности, при измерении азимута ФАР преобразуется в антенну с двумя приемными элементами и с общим фазовым центром (рис. 8,б)

 Скачать реферат