Страница:Кривицкий Б.Х. Справочник по радиоэлектронным системам. Том 2.djvu/203

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


202

РАДИОЛОКАЦИЯ И РАДИОНАВИГАЦИЯ

[Разд. 7

Антенно-фидерная система PTJIC по существу не отличается от аналогичных систем, применяемых в активной локации, но должна работать в очень широкой полосе частот, составляющей 20—30% средней частоты диапазона.

В PTJIC используются главным образом диаграммы направленности игольчатого типа. При этом желательно, чтобы конструкция антенны допускала возможность осуществления электронного сканирования. Названным требованиям в наибольшей степени отвечают антенны поверхностного типа: зеркальные параболические и линзовые антенны, а также многоэлементные синфазные антенны.

Модуляторы, применяемые в модуляционных радиометрах, бывают механическими и электронными. Достоинствами механических модуляторов являются простота и широкополосность. Однако при их работе в диапазоне' сантиметровых волн, кроме модуляции полезного сигнала, неизбежно происходит модуляция и некоторой части собственных шумов -системы. Существует ряд причин возникновения паразитной модуляции, в частности поступающие на вход приемного устройства помехи от коммутационного мотора, вращающего поглощающий диск, а также механические вибрации, возникающие во вращающейся системе за счет микрофонного эффекта. Названные виды паразитных сигналов исключаются заменой механического модулятора электронным.

Одним из наиболее перспективных видов электронных модуляторов являются ферритовые циркуляторы, одновременно * служащие в качестве развязывающих элементов. При использовании таких циркуляторов намагничивающее поле создается с помощью катушки, намотанной на участок волновода, содержащий ферритовый стержень, а переключение волноводных каналов осуществляется изменением ориентации магнитного поля, производимой переменой направления тока в катушке.

Ферритовые модуляторы имеют полосу пропускания 5—10% несущей частоты и обеспечивают развязку переключаемых цепей до 35 дБ при времени переключения менее 10 мкс. В диапазоне дециметровых и метровых волн в качестве быстродействующих переключателей применяются переключатели на полупроводниковых диодах или газоразрядных лампах [50].

Основными требованиями, предъявляемыми к электронному модулятору, являются малое прямое и большое обратное ослабление и достаточное быстродействие, обеспечивающее переключение с частотой модуляции в несколько десятков герц.

Приемное устройство — наиболее важный элемент радиометра, в значительной степени определяющий его характеристики. Основное отличие приемников, применяемых в PTJIC, от обычных радиолокационных приемников состоит в необходимости получения очень широких полос пропускания и предельно малых собственных шумов.

Применение усилителя с малой шумовой температурой и болынйм коэффициентом усиления в первом каскаде способствует значительному уменьшению шумов приемника, если даже последующие каскады приемника обладают высоким уровнем шума. Кроме того, при использовании малошумящих усилителей часто отпадает необходимость создавать супергетеродинный приемник, т. к. достаточная чувствительность получается путем применения нескольких каскадов усиления высокой частоты [51].

Основными типами малошумящих усилителей являются специальные ЛБВ, параметрические усилители, квантовые парамагнитные усилители, и усилители на туннельных диодах.

Радиометры прямого усиления отличаются простотой устройства. Применение широкополосных малошумящих ЛБВ позволяет создавать системы, не уступающие по качеству соответствующим супергетеро- динным устройствам.

Супергетеродинные приемники в' настоящее время получили наибольшее распространение. Их отличие от подобных приемников, применяемых в обычных радиотехнических устройствах, состоит в большей широкополосности УПЧ. Среди широкополосных УПЧ наибольшее распространение получили УПЧ с распределенным усилением и усилители со сверхвысокой промежуточной частотой.

Низкочастотная часть типового радиометра состоит, как правило, из каскадов предварительного усиления, синхронного детектора, интегрирующей ячейки (фильтра нижних частот) и оконечных усилительных каскадов. Отличительная особенность этой части — большой коэффициент усиления. Каскады предварительного усиления выполняются часто в виде избирательных усилителей. В них обычно применяются специализированные малошумящие лампы или транзисторы с пониженным микрофонным эффектом.

Оконечные каскады представляют собой обычные усилители постоянного тока с полосой пропускания, несколько большей ширины спектра сигнала. В качестве фильтров низкой частоты ^аще всего применяются RC- и LCR-фильтры.

В последнее время за рубежом все более широкое распространение получают радиометры миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов, радиотепло- локаторы, работающие на волне 3,2 мм (/=94 ГГц) и позволяющие получать изображение местности, весьма близкое по качеству к фотографии в оптическом диапазоне. Радиометры, которые настроены на частоту 60 ГГц, соответствующую линии поглощения кислорода, могут использоваться в качестве навигационных приборов. Оптимальной для радиометрических секстантов, использующих сигналы