Основними вимогами до ФД в системах СДЦ є:
досить великий динамічний діапазон.
Розглянемо приклади фазових детекторів.
ФД можуть бути небалансних і балансними.
Ріс.4.48. Синхронний детектор (а) і балансний ФД (б)
Ріс.4.49. Балансний (кільцевий) ФД
2 Пристрій формування опорного напруги і чересперіодной компенсації Пристрій формування опорного напруги
Пристрій формування опорного напруги (УФОН) має забезпечувати:
можливість придушення сигналів, відбитих від джерел ПП, які прямують під дією вітру (компенсацію швидкості вітру). Для виконання цієї умови необхідно, щоб допплеровское зміщення частоти віддзеркалень від ПП ΔFДпп = 0.
Розглянемо варіанти побудови УФОН. Структурна схема УФОН для РЛС з автогенератори представлена на ріс.4.50.
Перша вимога до УФОН в РЛС з автогенератори виконується шляхом нав'язування когерентного гетеродина (КГ) випадкової початкової фази зондуючого сигналу в момент випромінювання останнього. Процес нав'язування фази називають Фазування КГ. Когерентний гетеродин працює на проміжній частоті. Тому сигнал фазирования отримують, змішуючи ослаблений вихідний сигнал в змішувачі каналу фазирования. Час нав'язування КГ нової фази коливань (час фазирования) визначається добротністю його коливальної системи, амплітудою фазує імпульсу і величиною розладу частоти гетеродина щодо частоти фазує імпульсу. Після закінчення фазирования КГ генерує коливання, фаза яких в кожному циклі зондування жорстко пов'язана з початковою фазою, випромінюваного в простір високочастотного імпульсу передавача.
Ріс.4.50. Структурна схема УФОН для РЛС з автогенератори
До КГ пред'являються два суперечливих вимоги. По-перше, для придушення сигналів, відбитих від джерел ПП, потрібна висока стабільність частоти гетеродина. Останнє можна забезпечити тільки лише за умови високої добротності його коливальної системи. По-друге, для швидкого і якісного фазирования його коливальна система повинна володіти малою добротністю.
Задовольнити обидва ці вимоги можна двома способами:
зривом коливань КГ перед подачею на нього фазує сигналу;
зменшенням добротності коливальної системи КГ на час дії фазує сигналу.
Найбільш часто в РЛС використовується другий спосіб, який технічно реалізується шляхом використання в якості останнього каскаду УПЧ каналу фазирования спеціального підсилювача - каскаду фазирования (ріс.4.50). За відсутності сигналів фазирования цей каскад закритий і практично не робить шунтирующего дії на коливальну систему КГ.
При надходженні фазує сигналу, а в ряді випадків додатково і спеціального стробирующего імпульсу, каскад фазирования відкривається і його вихідний опір шунтирует коливальну систему КГ, зменшуючи її добротність. Як стробирующего імпульсу може бути використаний затриманий імпульс запуску. Стробування проводиться з метою виключення фазирования КГ початком і кінцем фазує імпульсу, тому що ці частини імпульсу мають нестабільну фазову структуру.
Пристрій формування опорного напруги для РЛС з передавачем, виконаним за схемою «задає генератор-підсилювач потужності» (ріс.4.51), на відміну від розглянутого вище варіанту, може не мати в своєму складі каналу фазирования КГ, якщо КГ використовується одночасно і в каналі задає генератора.
Ріс.4.51. Формування опорного напруги в РЛС з передавачем, виконаному за схемою «задає генератор-підсилювач потужності»
Для виконання другої вимоги між КГ і входом ФД включають схему компенсації дії вітру (СКДВ). Ця схема забезпечує зміщення частоти КГ на необхідну доплерівську поправку.
Принципово це може бути забезпечено за допомогою змішувача шляхом виділення на його виході однієї з бічних частот, що утворюються в результаті биття частот КГ fкг і низькочастотного генератора ΔFД.
Схема компенсації дії вітру на основі пристрою двократного перетворення частоти представлена на ріс.4.52.
У СМ1 відбувається перше перетворення частоти: на СМ1 подається сигнал КГ і кварцового генератора з частотою fкв1 = fо + ΔFД. З ряду частот, що утворюються на виході змішувача, фільтр 1 виділяє частоту fкг - fкв1. У змішувачі см2 частота перетворюється вдруге. На виході фільтра 2 виділяється частота
Частота кварцового генератора в невеликих межах може змінюватися шляхом ручного або напівавтоматичного зміни ємності, шунтирующей кварцовий резонатор.
Ріс.4.52. Схема компенсації дії вітру на основі пристрою двократного перетворення частоти
Комутатор призначений для виключення СКДВ при придушенні сигналів, відбитих від нерухомих МП. При наявності стробирующего імпульсу, тривалість якого відповідає тимчасової протяжності зони місцевих предметів, на керуючому вході комутатора на змішувач 2 надходять частоти fкг - fкв1 і fкв1. і з комбінаційних частот фільтр 2 виділяє частоту fкг. тобто частотна поправка відсутня.
Для того щоб спектральні складові сигналів ПП потрапили в смуги режекции пристрою ЧПК, необхідно, щоб значення частотної поправки задовольняло умові
де Fпул ≤ fп / 2 - частота пульсацій сигналів ПП на виході фазового детектора; Fп - частота повторення зондувальних імпульсів; k = 0, 1, 2.