Радиоприемные устройства - Баркан В.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Полоса пропускания импульсного радиолокационного приемника в зависимости от требований, предъявляемых к воспроизведению формы импульса и, в первую очередь, его переднего фронта, зависит от длительности импульса тВ1.
Удовлетворительная форма высокочастотного импульса достигается при условии, если принимаемая часть спектра находится
1 5
в интервале частот 2-—. Это значит, что полоса пропускания при-емника составляет
2^ = -^. (14.3)
Выбор полосы пропускания приемника нельзя ограничивать только формой воспроизводимого импульса; следует также учитывать, что при расширении полосы пропускания возрастает уровень Шумов на выходе, а реальная чувствительность приемника уменьшается. В. И. Сифоров доказал, что наибольшее возможное соотношение полезного сигнала к шуму на выходе приемника обеспечи-
319
вается при так называемой оптимальной полосе пропускания, определяемой выражением
1,37
2ДГ
(И.4)
Практически, как показывают исследования, в зависимости от формы резонансных характеристик приемника оптимальная полоса пропускания находится в пределах
1'0-1'37^ (14.5)
2Д/^
(Мгц) (мксек)
На фиг. 14. 4 показано примерное влияние полосы пропускания на форму импульса и отношение сигнала к шуму на выходе прием-
Сигнал Шум
і Согнал •^Шум
Фиг. 14.4. Влияние ширины полосы пропускания на форму импульса и отношение сигнала к шуму.
ника. Наивыгоднейшее отношение сигнал/шум обеспечивается при оптимальной полосе пропускания; при этом высота сигнала приближается к высоте прямоугольного импульса. При полосе пропускания, превышающей оптимальную, обеспечивается лучшая форма импульса, но различимость сигнала на экране ухудшается вследствие возрастания уровня шума. При полосе пропускания уже оптимальной, как форма сигнала, так и отношение сигнал/шум не удовлетворяют поставленным требованиям.
Величина полосы пропускания приемников радиолокационных станций в зависимости от их назначения находится в пределах
2дР=
1-5
(И.6)
В станциях, предназначенных для точного определения расстояния, должна быть обеспечена высокая крутизна переднего фронта импульса и поэтому в них полосу пропускания выбирают более широкой, чем, например, в станциях дальнего обнаружения.
При проектировании радиолокационных приемников полосу пропускания выбирают обычно по величине нарастания переднего фронта импульса (см. гл. XVI).
320
§ 70. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ПРИЕМНИКА
Чувствительность радиоприемного устройства, как было установлено ранее, принято оценивать величиной напряжения сигнала на его входе. Оценку чувствительности приемника по напряжению можно применять и для приемников метрового диапазона. Но в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн, которые используются главным образом в радиолокационной технике, оценка чувствительности приемника по напряжению используется редко.
Антенну радиолокационного приемника, которая является источником сигнала на его входе, в метровом диапазоне принято характеризовать не действующей высотой, а действующей площадью, которая, как известно из теории антенн, характеризуется отношением наибольшей мощности, выделяемой в нагрузке, к плотности потока энергии электромагнитной волны. В соответствии с этим для радиолокационных приемников, особенно в сантиметровом диапазоне, сигнал на входе характеризуется не напряжением, а мощностью, величина которой определяет в конечном счете максимальную дальность действия радиолокационной станции. Таким образом, в радиолокационных приемниках оценка чувствительности производится по величине мощности сигнала на его входе. Существуют два понятия чувствительности: реальная и предельная. Для уяснения смысла реальной и предельной чувствительностей приемника назовем величину, показывающую отношение мощности сигнала РСлВЫХ к мощности шума ^ш.вых на выходе линейной части приемника, коэффициентом различимости по мощности
Обеспечение надежного приема сигнала достигается при достаточном превышении уровня выходного сигнала над уровнем шума, т. е. при определенном значении коэффициента различимости ая.
Реальная чувствительность радиолокационного приемника характеризуется наименьшим значением мощности сигнала на входе приемника, при котором на выходе приемника достигается определенное значение коэффициента различимости аР.
Минимальным значением коэффициента различимости радиолокационного приемника с визуальным наблюдением принято считать
Предельная чувствительность радиолокационного приемника характеризуется величиной мощности входного сигнала при коэффициенте различимости <хя=1.
Найдем предельную чувствительность из формулы (10.6), определяющей коэффициент шума
Р<
с.вых
(14.7)
р,
с.вых
р,
ш.вых
21
Радиоприемные устройстЕа.
321
При минимальном значении коэффициента различимости
1
Р с.вых
р
1 ш.вых
мощность сигнала на входе Рс характеризует предельную чувствительность Рс пр приемника:
^с.пр = ^Яш. (14.8)
Полагаем, что источником шума является генератор с внутренним сопротивлением, равным сопротивлению эквивалента антенны RA.
Величина наибольшей мощности шума Ли шах, которую развивает генератор на входе приемника (фиг. 14.5), получается при выполнении услоБий согласования (см. § 11), когда
