Каширін А. Г., Бабуров Е. Ф. Севастопольський національний технічний університет Севастополь – 99053, України e-mail: notificationsack@inbox.ru

Анотація – отримані дані, що дозволяють підвищити ефективність виявлення електронних нелінійних об’єктів (рп переходів), визначити умови застосування нелінійних радіолокаційних станцій (НРЛС) великий потужності. На їх основі отримано сигнал, що забезпечує більш високу завадостійкість.

I. Вступ

Особливості нелінійної радіолокації (специфічні перешкоди на частотах гармонік, низька ефективність процесу перевипромінювання сигналу, залежність нелінійної ефективної площі розсіяння (НЕПР) від рівня зондуючого сигналу) знижують ефективність застосування НРЛС. Сигнал, що враховує ці особливості, дозволяє підвищити чутливість приймача, стійкість до вузькосмуговим перешкод.

II. Основна частина

При створенні ефективних НРЛС необхідно врахувати вплив факторів:

1. Наявність перешкод, зумовлених роботою передавальних пристроїв в діапазоні частот НРЛС. Вплив цього фактора велике, так як ефективність перетворення зондуючого сигналу (ЗС) на частоти гармонік мала. Експеримент показав, що потужність сигналу на другій гармоніці, розсіяного електронним нелінійним об’єктом (ПЗ), становить менше -60 дБ від рівня ЗС.

2. Вплив перешкод у вигляді гармонік випромінюваного ЗС, обумовлених нелінійністю вихідних каскадів передавача НРЛС. В [1] зазначається, що рівень такого фону визначає чутливість приймача НРЛС.

3. Зі збільшенням потужності ЗС потужність PC зростає до певної межі, а потім починає спадати. Це властиво імпульсним НРЛС, застосовуваним на обмежених просторах (в приміщеннях).

Перераховані вище особливості нелінійної радіолокації необхідно враховувати на етапі проектування системи. Традиційні методи поліпшення характеристик РЛС досягаються за рахунок синхронного детектування сигналу, застосування методу накопичення сигналу, вибору відповідного критерію виявлення та інших традиційних методів. Крім цих методів в нелінійній радіолокації для підвищення завадостійкості НРЛС слід враховувати перераховані вище специфічні фактори.

Розглянуто можливість підвищення завадостійкості НРЛС шляхом відбудови його від частоти перешкоди на «чистий» канал і можливість застосування лінійної частотної модуляції (ЛЧМ) ЗС в широкому діапазоні частот Af (до десятків МГц). В результаті виконаних досліджень доведено, що перешкоди, які потрапляють в діапазон хитання частоти, придушуються пропорційно відношенню ширини діапазону хитання частоти Af = fmax-fmin до ширини спектра перешкоди Afn. На рис.1 наведено дані ефективності придушення перешкоди Q в порівнянні з сигналом без ЛЧМ для випадку, коли діапазон частот сигналу Afc в 10 разів менше Af, де 0 = РПом / Рпом_кач (РПОМ – потужність перешкоди без використання режиму хитання частоти, РПОм_кач – потужність перешкоди на вході детектора при використанні режиму хитання частоти). Недолік методу – в діапазон хитання частоти потрапляє тим більше перешкод, чим ширше смуга частот Af.

Рис. 1. Ефективність придушення вузькосмугової перешкоди при використанні ЛЧМ сигналу.

Fig. 1. Efficiency of suppression of a narrow-band handicap at use of a swept-frequency modulation signal

Інший фактор, що обмежує чутливість приймача НРЛС – випромінювання передавачем гармонік ЗС. Традиційні способи придушення таких перешкод полягають у фільтрації ЗС, підвищенні лінійності вихідних каскадів передавача, обмеження потужності ЗС.

Значного підвищення ефективності НРЛС можна добитися використанням многочастотного ЗС. Сигнал випромінюється на декількох частотах (fi, … fn), А прийом ведеться на комбінаційної частоті. Гармоніки якого з ЗС не потрапляють в смугу пропускання приймача. Практично використання ЗС, що складається більш, ніж з двох компонент недоцільно [2]. При значному розходженні частот сигналів (десятки, сотні МГц) досягнуто зменшення впливу фону, підвищення чутливості приймача НРЛС. Прийом різницевої комбінаційної частоти fc = f2-fi дозволив зменшити шунтуючі вплив ємностей електронних АЛЕ. Ефективність використання многочастотного сигналу виражається в ослабленні перешкоди, що обмежує чутливість приймача, і може досягати ~ 10дБ (за результатами моделювання в Electronics Workbench).

При амплітуді сигналу, наводяться на нелінійному елементі понад 0.3-0.5В спостерігається зменшення рівня відгуку. Це явище обумовлене збільшенням дифузійної ємності рп-переходу з ростом струму, що протікає через перехід. На рис.2 представлені результати розрахунку амплітудної характеристики ідеалізованого АЛЕ – напівпровідникового діода, що є навантаженням симетричного вібратора. Така модель для розрахунку обрана виходячи з можливості аналізу складних об’єктів як суперпозиції простих. Специфіка випромінювання складних АЛЕ досліджена в [3]. При перевищенні деякого рівня потужності спостерігається зниження рівня PC. Результати експерименту також указують, що при досить сильних сигналах можливий незворотній пробою рп-переходу, при цьому падає рівень PC [3].

I

де Ап – амплітуда гармонійного сигналу,

k-(cOmax – ®min)/T.

III. Висновок

Results of problem researches of an increases NRL detectability with handicaps influence for dual-frequency signal with swept-frequency modulation are submitted.

Представлені результати досліджень, засновані на особливостях нелінійної радіолокації, що дозволяють підвищити характеристики виявлення, сформувати вимоги до структурної схемою НРЛС.

1. Горбачов А. А., скриньки С. В., Тараканков С. П., Чігін Е. П. Перешкоди в системах нелінійного зондування. – Радіотехніка та електроніка, 1998, т.43, № 1, с. 72-76.

2. скриньок С. В. Про нелінійному розсіянні при використанні многочастотного і одночастотного зондувальних сигналів. – Радіотехніка та електроніка, 2001, т.46, № 7, с. 833-838.

3. Горбачов А. А., скриньки С. В., Тараканков С. П., Чігін Е. П. Амплітудні характеристики нелінійних розсіювачів. – Радіотехніка та електроніка, 1996, т.41, № 5,

с. 558-562.

4. Е. Ф. Бабуров, В. П. Климов, А. Г. Каширін. Застосування нелінійної локації в інформаційних системах / / Збірник наукових праць СІЯЕіП. – Севастополь: СІЯЕіП, 2001. – Вип. 5. – С.183-187.

SYNTHESIS OF A NOISEPROOF SIGNAL IN NON-LINEAR RADIOLOCATION

Kashyrin A. G., Baburov E. F.

Sevastopol National Technical University Sevastopol – 99053, Ukraine E-mail: notificationsack@inbox. ru

Abstract – The article describes the way of detection of electronic nonlinear objects with robust signals. More accurate results are achieved by transformation of transmitted and received signals.

I.  Introduction

The features of nonlinear radar-location (NRL) (the specific handicaps on frequencies of harmonics, low efficiency of transform probing signal by nonlinear objects) reduces process efficiency. The present paper deals with increasing distinguished features of non-linear junction detectors under radiated probing robust dual-frequency signal with swept-frequency modulation.

II.  Main part

High-efficient NRL development can not be achieved without account of nonlinear processes features, such as:

1.    Presence of handicaps caused by active electronic devices radiation in frequencies of nonlinear radar work.

2.    Influence of handicaps caused NRL transmitter radiation on harmonics of probing signal.

3.    The amplitude curve of NRL targets. Return signal from targets increases up to the level of probing signal and falls down when this level exceeds.

This phenomena account gives ways to increase detectability of NRL devices.

III.  Conclusion

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»