|
| |
|
Слаботочка Книги ФСР применим CP с частотной модуляцией клистрона. Структурные схемы ДИС с ФСРЧМ и ДИС с ФСРДСЧМ (см. § 2.4) показаны соответственно на рис. 5.27 и 5.28. Схемы отличаются только наличием генератора дополнительной суперизации ГДС. Поэтому можно предположить, что при реализации в ФСР и ФСРД используются одинаковые резонансные усилители, имеющие полосу пропускания П=50 кГц иа частоте /о=10 Гц. Примем также, что КгКоКфд= Ю Гц/В. Тогда /, =2я10 £ р/,(ф )/ДГ. (5,2) Поскольку в рассматриваемом шримере ФСР работает по отраженному от цели сигналу, можно полагать Ут=й2яА[х при л х/2<я/4, (5.3) где т -время задержки принимаемого сигнала--относительно излучаемого, равное 21/с; I - расстояние от измерителя до отражающей сигнал цели. Г ФСРЧМ ФД РУ > Г ФСРДСУМ УПР\ \ГйС Рис. 5.27. Структурная схема ДИС с ФСРЧМ 5.28. Структурная схема с ФСР с дополнительной суперизацией и частотной модуляцией (ФСРДСЧМ) Рис. ДИС Используя значение (5.3), получаем /, (ф )/Д/=2ят/1 (2яД/т) /2яД/1;. (5.4) Зависимость 1[{г)/г показана на рис. 5.29. Примем, что усло-шц. работы ДИС таковы, что 2яД/т2 рад. Тогда, полагая 71(2яАт)/2яД/=0,5, приведем (5.4) к виду При этом /] (фт) /Af=w. Л:ч = 2я-10 £ рт. (5.5) В соответствии с принятыми условиями для расчета ФСР определяем максимальную доплеровскую частоту, которая должна регистрироваться: Рд тах = 2Ута1/прд/С 20 кГц. При этом П=5-104 rn>f ma.. Это означает, что применение ФСР нецелесообразно, так как не выполняется условие когерентности. Для решения сформулированной задачи может применяться только ФСРДС, Выберем для .ФСРДС частоту дополнительной супё{5иза11йй £2д = 5фд max=10nf д тах=6-10° рад/с. Тогда, полагая, что амплитуда дополнительной суперизации выбрана так, что предельное отрицательное значение функции суперизации 62=2,5фд тах = 0,5йд, согласно (3.78) определяем х=1. Подставляя данное значение в (3.77) н используя (3.75), в котором ККчш (5.i5), находим коэффициент усиления ФСРДС Ky=14-10 h;Uml = f/m/£np. . (5.6) По условию задачи ФСР будет обеспечивать функционирование ДИС, если i/mf/np = 0,01 В. В соответствии с (5.6) определяем  , 2 3,8 Z, рад Рнс. 5.29. Зависимость h(z)lz от z минимальную амплитуду принимаемого сигнала, необходимую для ФСР (чувствительность ФСР): £npmin 5-10-W/t!f/mi. Используя уравнение радиолокации Рпр т1п 02аХ,2Р рд/(4я) Л<п1а1, где X,=c/fдрд; J?max - максимальная дальность, на которой может использоваться ДИС, н учитывая, что Рпр min=£np min/J?np, где /?пр 50 Ом -входное сопротивление приемного канала ДИС, можно определить ?тах = 2-10<1/ш,. , (5.7) Предположим, что коэффициент усиления резонансного усилите-. ля/Сру ФСРДС выбран так, что VYSWKpf IB; S = = 10-2° Вт/Гц; Пш П=5-10 Гц; /Сру 5-,10 . Тогда согласно (5.7) ФСРДС, применяемый в качестве приемного устройства ДИС, обеспечит измерение скорости цели с ЭПР а=1 м на максимальной дальности 200 м, если его параметры выбраны следующим образом: /Сгадфд = 10в Гц/В; ад=6-105 рад/с; 2=62; /Сру =5-10=; П-= 5-10 Гц; h=W Гц. Приведенные результаты расчета ФСРДС достаточно хорощо согласуются с экспериментальными, полученными при исследовании возможностей повышения дальности действия ДИС Фара . В ходе йатурных экспериментов было показано, что использование ФСРДС позволяет повысить дальность действия ДИС Фара в 2 ... 3 раза, обеспечивая измерение скорости движения автомобиля типа Жигули (0 1 м) на предельных дальностях примерно 200 м. 5.10. Сверхрегенераторы в аппаратуре для метеорологических исследований Сверхрегенераторы широко применяются в системах радиозондирования атмосферы [62], которое производится для определения пространственного распределения метеорологических величин в тропосфере и стратосфере. Системы радиозондирования должны определять координаты зондируемых точек пространства и соответствующие им метеовеличины. Для решения такой задачи используются подъем радиозонда с помощью газонаполненного шара-пилота и слежение за ним, а также прием информации о метеовеличинах с помощью наземного ра-диокомнлекса. Возможно так называемое обратное зондирование, когда радиозонд быстро доставляется с помощью ракеты, или снаряда на заданную высоту и медленно опускается на землю с помощью парашюта. Координаты радиозонда определяются радиолокационными, радиотеодолитными или радионавигационными методами. Чаще всего определяются полярные коорди-нат4>1: наклонная дальность, угол места и азимут. В этом случае при определении координат можно выделить два информационных канала: дальномерный и угломерный. Третий канал системы - телеметрический. Применение в радиозонде сверхрегенеративного приемопередатчика позволяет совместить указанные каналы по несущей частоте, существенно упростить структуру системы зондирования и уменьшить объем аппаратуры. На рис. 5.30 приведена упрощенная структурная схема системы зондирования, построенной на одном радиоканале с применением сверхрегенеративного приемопередатчика на радиозонде. Последний содержит датчики метеовеличин 1, вторичный преобразователь с коммутатором датчиков 2, водозаливной электрохимический источник питания 3, сверхрегенеративный приемопередатчик 4 и антенную систему 5. Наземный комплекс содержит антенну 6, антенный переключатель 7, передатчик запросных радиоимпульсов 8, приемную систему 9 и аппаратуру обработки информации угломерного 10, телеметрического и и дальномерного 12 каналов. 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 |