Блок сжатия ЛЧМ сигнала в РЛС 9S35М1

1.6.4 Блок сжатия ЛЧМ сигнала в РЛС 9S35М1

Блок обеспечивает усиление поступающих по двум каналам сигналов с оптимальным фильтром (ОФ), сжатия ЛЧМ сигналов на ОФ, квазивесовую обработку сжатых сигналов, детектирование сжатых сигналов в амплитудном и квадратурном фазовом детекторах, работу в амплитудном ( АР) или фазовом ( ФР) режимах, поддержание заданного уровня шумовой помехи, работу в режиме видеокомпенсации и выдачу команды «+27 В ПОМЕХА».

Технические характеристики.

1.Коэффициент усиления в I и II канале:

-амплитудный режим, не менее - 94 дБ

- фазовый режим - 85± 4 дБ.

2.Уровень ограничения сигнала в I и II канале:

- амплитудный режим, не менее - 5 В

- фазовый режим не менее - ± 9 В

3.Длительность сжатого импульса по уровню 0,5

("Масштаб 50") - 1,7±0,33 мкс

4.Порог АРУимп.:

- амплитудный режим - 2,5±0,25В

- фазовый режим - 5±0,5 В

5.Диапазон РРУ, не менее - 70 дБ

6.Порог АРУ по шумам:

- амплитудный режим - 1,1÷1,4 В

- фазовый режим - 0,08±0,12В.

7.Порог АРУ по шумовой помехе:

- амплитудный режим -2,5±0,25 В

- фазовый режим - 1±0,1В.

Состав блока сжатия ЛЧМ:

- усилители ПЧ (УПЧ) регулируемые (У2) - 2 шт.;

- двухканальные оптимальные фильтры (ОФ)

для сжатия ЛЧМ сигнала (У4) - 2 шт.;

- усилители квазивесовой обработки (УПЧ-кво) (У14) - 2 шт.;

- квадратурные фазовые детекторы (У18) - 2 шт.

- гетеродин 38 (У1) - 1 шт.;

- усилители АРУ - 2 шт.

Кроме того блок содержит: видеоусилители (6 шт.), формирователь, коммутаторы, согласующие фильтры и компенсирующие усилители, узел СХИП.

Рис. 6 Функциональная схема блока сжатия ЛЧМ.

Блок сжатия содержит два идентичных канала, поэтому работу блока рассмотрим на примере I канала (Рис.6).

После усиления принятого сигнала на частоте f_o в высокочастотном приемнике и преобразования его в промежуточную частоту 28МГц + F_д, сформированный ЛЧМ сигнал, длительностью 50 или 100 мкс с девиацией частоты внутри импульса 0,9 МГц поступает на смеситель 28/10 узла У2 усилителя ПЧ регулируемого блока сжатия ЛЧМ сигнала, где производится согласование спектра ЛЧМ сигнала с дисперсионной характеристикой оптимального фильтра, для чего на 2-й выход смесителя 28/10 (УПЧ регулируемого) подается напряжение гетеродина 38 (У1) с частотой 38 МГц.

Эта же частота 38МГц используется в блоке формирования ЛЧМ (Рис.4).

На выходе смесителя (УПЧ рег.) получается ЛЧМ сигнал, согласованный с дисперсионной характеристикой ОФ на рабочей частоте 10,0МГц. С выхода смесителя 28/10 ЛЧМ сигнал поступает на управляемый делитель, используемый для работы различных схем АРУ по шумам и импульсу или шумовой помехе и ограничитель. Коэффициент усиления УПЧ рег. (У2) уменьшается дискретно на 20 дБ по команде «+ 27 В ПОМЕХА» или «+ 27В СДЦ». В результате на выходе узла У2 устанавливается соотношение сигнал / шум - 26 дБ в штатном режиме и 6 дБ в режимах СДЦ и сопровождения источника шумовой помехи.

С выхода У2 сигнал, через коммутатор, поступает на двухканальный оптимальный фильтр У4 для сжатия. Коммутация сигналов в режимах" Масштаб 100" и " Масштаб 50" для двухканального ОФ осуществляется аналогично как и в блоке формирования ЛЧМ сигнала.

Сигналы с оптимального фильтра с целью снижения уровня боковых лепестков поступают на узел квазивесовой обработки УПЧ-кво (У14).

Для обеспечения заданного уровня сигналов при диапазоне 26 дб в амплитудном режиме АР усиление УПЧ-кво увеличивается на 20 дБ по команде «+ 27В ПОМЕХА». На выходе У14 получается сигнал частотой 10 МГц длительностью 1,7мкс (Рис.7) с уровнем боковых лепестков на линейном участке характеристики не более 14 дБ. Сигнал с УПЧ-кво (У14) подается на квадратурный детектор У18 для обеспечения работы в режиме СДЦ, а также на амплитудный детектор для работы в амплитудном режиме.

В амплитудном режиме сигнал с видеоусилителя У20 и реле поступает в систему индикации, углового сопровождения и ЦСИД.

При работе блока сжатия в режиме ЦСДЦ в квадратурном фазовом детекторе (У18) происходит разложение сигнала на квадратурные составляющие и фазовое детектирование. Для разложения сигнала на квадратурные составляющие в узле (У18) предусмотрены цепочки LR и CR, сдвигающие опорное напряжение на ±45º. С выходов квадратурного детектора составляющие сигнала, через видеоусилители У16, У22 и контакты реле поступают на выходы sin и cos блока сжатия и далее в схему выделения сигнала ошибки.

Таким образом в амплитудном режиме усиление узла УПЧ регулируемого обеспечивает необходимый динамический диапазон до сжатия сигнала, а усиление УПЧ-кво - необходимый уровень шума на выходе блока.

В фазовом режиме усиление узла УПЧ рег. уменьшается на 20 дБ, обеспечивая входной динамический диапазон.

Блок сжатия ЛЧМ имеет в каждом канале узел АРУ У8, в который входят плата «АРУ по сигналу» и плата «АРУ по шумам». По команде «+27В Помеха» плата «АРУ по сигналу» работает по шумовой помехе.

При переходе в режим работы " Помеха" в амплитудном режиме происходит уменьшение усиления в УПЧ рег на 20 дБ и, соответственно, увеличение усиления на 20 дБ в УПЧ-кво, тем самым увеличивая динамический диапазон до сжатия и сохраняя в каналах уровень шумов.

В блоке предусмотрена возможность ручной регулировки усиления (РРУ). РРУ включается по команде" +27В вкл. РРУ".

При подаче команды ВИДЕО КОМПЕНСАЦИЯ (ВК) I канал работает в режиме АРУш, а II в режиме РРУ.

При подаче команды СДЦ усиление УПЧ рег. уменьшается в 10 раз для увеличения динамического диапазона в режиме СДЦ, одновременно увеличивается усиление схемы АРУш с целью обеспечения одинакового уровня шумов на входе схемы АРУш в амплитудном и фазовом режиме.

Рис.7

Таким образом, в РЛС 9S35М1, две цели будут различимы, если задержка между ними составляет более 1,7 мкс, что соответствует реальной дальности между целями менее 200 м.

В рассмотренной главе представлено решение одной проблемы связанной с повышением разрешения по дальности с использованием ЛЧМ сигнала. Оставаясь на сегодняшний день самой совершенной РЛС, она тем не менее, уступает по своим параметрам многофункциональным РЛС и прежде всего по возможности одновременной работы по нескольким целям.