Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

ем, приведенным в § 1.2, ФСР обеспечивают регистрацию изменений фазы принимаемых СВЧ колебаний относительно опорной на значение, кратное я. Опорная фаза задается сигналом некоторого источника, входящего в состав ФСР, а регистрация изменений фазы связана с появлением вспышек генерации ФСР. Вспышки генерации формируются на низких частотах, а частота их следования соответствует разностной частоте между принимаемыми СВЧ сигналом и колебанием опорного источника. Перенос полезной информации о текущей разности фаз между внешним и опорным СВЧ колебаниями на низкочастотные вспышки генерации с большой амплитудой га-

i ,f (И ~ Рис. 2.10. Основные вари-

]Ф4 \ \Р1/ \ * \фЩ анты структурных схем

ФСР:

I-tr-i а -с амплитудной модуляцией;

1 I б - с частотной модуляцией;

в - с фазовой модуляцией

рантирует удобство последующей обработки выходного сигнала ФСР и уменьшение влияния низкочастотных помех.

Указанные свойства выгодно отличают ФСР от известных устройств выделения разностной частоты между опорным и внешним колебаниями- (например, диодных устройств выделения доплеровской частоты в РЛС).

Основу ФСР составляют схемы трех типов (рис. 2.10). В состав ФСР любого, типа входит резонансный усилитель РУ, охваченный обратной связью с включенными в нее формирующими элементами. Элементы обратной связи изменяют ее характер в зависимости от текущей разности фаз между принимаемым e{t) и опорным еоп(0 колебаниями.

На рис. 2.11,а, б разность фаз между принимаемым и опорным сигналами равна нулю, что дает положительную обратную связь для РУ, на рис. 2.11,а, в указанная разность равна 180°, а обратная связь отрицательна. Если фаза принимаемого сигнала изменяется линейно во времени относительно фазы опорного, на выходе РУ формируются вспышки генерации, следующие друг за дру-

гом с частотой, равной разности частот принимаемого и опорного колебаний.

Аналогичные явления наблюдаются и в схемах ФСР, показанных на рис. 2.10,6, в, где УПР -управитель частотой опорного СВЧ генератора Г. Таким образом, общим для всех схем ФСР является управление низкочастотной автоколебательной системой с помощью фазы принимаемого СВЧ сигнала, а различие заключается в способе управления. Отличие ФСР от CP состоит

в том, что закон суперизации (изменение состояния обратной связи) реализуется с помощью принимаемого сигнала епр(0, воздействующего определенным образом на элементы обратной связи.

В зависимости от способа взаимодействия элементов обратной связи с принимаемым сигналом епр(0 различают ФСР с амплитудной, частотной или фазовой модуляцией в цепях обратной связи РУ.

Фазовый CP с амплитудной модуляцией (ФСРАМ) - устройство, в котором элементы обратной связи осуществляют амплитудную модуляцию принимаемого (либо опорного) сигнала (см. рис. 2.10,а). Соответственно ФСР, в которых элементы обратной связи осуществляют частотную либо фазовую модуляцию принимаемого (либо опорного) сигнала, названы фазовыми CP с частотной (ФСРЧМ) или фазовой (ФСРФМ) модуляцией (см. рис. 2.10,6, в).

Недостатком рассьотренных схем являются зависимости глубины обратной связи (глубины суперизации) от амплитуды принимаемого сигнала, что приводит к срыву работы ФСР при достаточно малых входных сигналах. Этот недостаток можно устранить, если ввести

Рис. 2.11. Векторные и временные диаграммы напряжений ФСР

в ФСР дополнительную суперизацию, глубина которой больше глубины основной, информационной, суперизации. Схемы ФСР с дополнительной суперизацией (ФСРДС) (рис. 2.12) в принципе не отличаются от тех, что изображены на рис. 2.10, однако имеют дополнительный источник импульсов суперизации, подключаемый к РУ.

Анализ ФСР с амплитудной, частотной и фазовой модуляцией. Полагаем, что входящий в ФСР РУ имеет передаточную функцию

ру (Р) = ру (/)/Фд iP) =K,pl{p + 2Kp-w\), (2.53)

где бо=соо/2; c?=7?/a)oo; d - затухание колебательного контура РУ, образованного емкостью Со, индуктивностью Lo и имеющего активное сопротивление к; /Co = i/2i/<o; г/21-параметр применяемого в РУ усилительного прибора; Upy{p)-выходное напряжение РУ; фд(./?)- выходное напряжение ФД (входное напряжение РУ). Считаем выполненными следующие условия:

ср<<о ; £ р = const, (2.54)

где фд - разность фаз между принимаемым и опорным

сигналами; Епр - амплиту- -. ,-

да принимаемого сигнала. I г*

Соотношения (2.53) и f

(2.54) позволяют составить -i*- фд [-ру -[ гс \ дифференциальное уравне-

ние для ФСР различных ти- Рис 2.12. Структурная схема нов. В схеме ФСРАМ (см. p*J рис. 2.10,а) выходной сигнал РУ, поступая на модуляторный вход AM, модулирует принимаемый сигнал епр(0 по амплитуде. В результате формируется сигнал, имеющий частоту несущей входного сигнала /с и амплитуду Uam {П=Ещ>{1+111 cos mt), (2.55)

где те - коэффициент модуляции (те<с1); (о 1/>L C .

Сигнал Ыам(0 поступает на ФД, на другом входе которого действует сигнал опорного генератора eos{t), имеющий частоту fon и амплитуду Eon. Считая, что

.п пр.

иожно записать выражение для выходного напря-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82