РЛС непрерывного излучения. Проблемы и возможности

Радары непрерывного излучения монохромного сигнала являются наиболее простыми и дешевыми средствами. Но при их эксплуатации и разработке встречается целый ряд трудностей. Достоинства, недостатки радаров этого класса и проблемы рассмотрены в настоящей лекции.

 Достоинства (простота и дешевизна) очевидны.

 На рисунке проиллюстрирована работа радара непрерывного излучения монохромного сигнала. С генератора СВЧ передвтчиказондирующий сигнал частотой f_з через циркулятор направляется в антенну. Отраженный сигнал через циркулятор попадает на смеситель. Туда же, через ответвитель , поступает часть напряжения СВЧ передатчика. Отраженный сигнал имеет ту же частоту, что и зондирующий. Но его частота смещена на допплеровское приращение F_д.   f_о = f_з+-F_д. Разумеетсяпассивные помехи от местности не имеют допплеровских частот.

На смесителе стахостические отраженные сигналы и напряжение гетеродина перемножаются. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . А так как напряжение гетеродина постоянно, происходит линейное преобразование сигналов на нулевую помежуточную частоту  f_пч = f_з+-F_д - f_з =F_д. При этом спектр помех от местности ложится на нуль оси частот, а спектр движущихся целей сдвигается относительно нуля на допплеровскую частоту.

 Для РЛС сантиметрового диапазона волн величина частоты F_д и ширина спектров лежит в области звуковых частот от 0 до 5 кГц. Поэтому последующая фильтрация осуществляется дешевыми фильтрами звуковых частот. Так подавление местности несложно произвести с помощью звукового фильтра верхних частот. Для снижения уровня шумов можно применить фильтр нижних частот, частотный «срез» которого согласован с допплеровской частотой цели, движущейся на максимальной скорости.

 Радары непрерывного излучения монохромного сигнала имеют два существенных недостатка.

1. С помощью одного радара нельзя измерить дальность до цели.

2.      Так как передатчик продолжает работать в процессе приема отраженного сигнала, шумы передатчика попадают на вход приемника.

Происходит «накачка» шума. «Накаченные» шумы складываются с собственными шумами приемника и могут на 1-3 порядка снизить чувствительность.

 На малых мощностях передатчика (до 10-50 мвт) шумы «накачки» могут быть ниже или быть сравнимыми с шумами приемника. При таких мощностях дальность действия РЛС обычно может составлять 3-6 км. Если нужна дальность действия 20 км и более, мощность передатчика нужно резко увеличить. Но в этом случае, резко увеличатся шумы «накачки» и дальность действия практически не увеличится!

 Для увеличения дальности действия необходимо применять мало шумящие генераторы СВЧ и предусматривать специальные меры компенсации шумов «накачки» (циркуляторы, балансные смесители и др.)