Влияние частотного спектра на основные показатели импульсных РЛС

Если ко входу электрической цепи приложено импульсное напря­жение, то для того, чтобы найти закон изменения выходного напря­жения, необходимо не только разложить входное напряжение на гар­монические составляющие, но и знать как влияет электрическая цепь на прохождение каждой гармоники.

Для этого рассмотрим амплитудно-частотную характеристику электрической цепи. Допустим, что к входнымзажимам 1-1 линейной электрической цепи подводится синусоидальное напряжение ~Uвх, с частотой w (слайд 48).

С выходных зажимов 2-2 будет сниматься выходное напряжение Uвых,той же частоты w. Отношение Uвых к Uвх называется коэффициент передачи (усиления) К:

Амплитудно-частотной характеристикой электрической цепи на­зывается зависимость коэффициента передачи "К" от частоты.

Выясним, какой вид должна иметь амплитудно-частотная характе­ристика идеально неискажающей цепи, т.е. такой электрической цепи, у которой выходное напряжение повторяет формулу входного напряже­ния. Единственное требование, предъявляемое к амплитудно-частотной характеристике, - это равномерное усиление (передача) всех гармонических составляющих входного напряжения. Это означает, что "К" на всех частотах должна быть одинаковым. Поэтому идеальная амплитудно-частотная характеристика будет иметь вид прямой, парал­лельной оси абсцисс во всей области частот от 0 до (слайд 48).

Реальные радиотехнические устройства не позволяют получить идеальные АЧХ для бесконечно большого диапазона частот. Практи­чески в этом нет особой необходимости, так как всегда можно пренебречь высшими гармониками, начиная с некоторого номера, в зави­симости от заданной точности воспроизведения формы импульса.

В реальных радиотехнических устройствах выбирают равномерное усиление "К" для полосы гармонических составляющих тех частот, влияние которых на форму импульса нельзя пренебречь.

Амплитудно-частотная характеристика видеоусилителя РЛС при­веденана слайде № 48.

Равномерное усиление различных частот происходит лишь в интервале частот от точки "а" до точки "б". На практике требования несколько снижаются.

Под полосой пропускания усилительного каскада понимается полоса частот (от F_H до Fв), в пределах которой коэффициент усиления уменьшается до уровня 0,707 от своего максимального значения.

Таким образом, нижней границей полосы пропускания будет частота F_H, а верхней - частота Fв.

Амплитуда выходных сигналов зависит, в основном, от низкочастотных гармоник, а форма (крутизна фронта и спада) - от высокочастотных гармоник.

Практически установлено, что 95 % всей энергии сигнала передается гармониками, расположенными в полосе частот до второй нулевой гармонике , с допустимыми искажениями формы. Эту полосу частот называют активной полосой спектра

В РЛС с малой точностью определения дальности допустима меньшая крутизна фронта импульса. Полосу пропускания видеоусилителей принимают в этом случае равной

В РЛС с высокой точностью определения дальности требуется большая крутизна фронта импульса, поэтому полосу пропускания берут шире:

так как при более узкой полосе ухудшается форма импульса и уменьшается точность РЛС.

Усилители радиоимпульсов, по сравнению с видеоусилителями, должны иметь вдвое более широкую полосу пропускания. Так, при усилении импульса длительностью мкс полоса пропускания видеоусилителя должна иметь ширину МГц. Для усилителя радиоимпульсов полоса пропускания будет равна

МГц.

Широкая полоса пропускания, достигающая нескольких мегагерц, является характерной особенностью импульсных усилителей

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

Задание на самоподготовку:

Слуцкий В.З. Импульсная техника и основы радиолокации. с. 3-32.

Окончание занятия;

Руководитель занятия: