Автоматическая подстройка частоты (АПЧ). АПЧ гетеродина



Автоматическая подстройка частоты (АПЧ) — устройство или метод автоматического изменения и удержания необходимой частоты электрических колебаний генератора. В процессе работы РЛС частота передатчика и гетеродина неизбежно изменяются под воздействием различных дестабилизирующих факторов. Основными из этих факторов являются изменения:
• параметров резонансных элементов передатчика и гетеродина из-за влияния колебаний температуры, влажности, давления;
• режима питания генераторов в результате нестабильности источников питания;
• нагрузки передатчика за счет непостоянства связи с антенной при ее вращении.
В результате относительного изменения частот гетеродина и передатчика разностная частота будет отличаться от номинального значения промежуточной частоты и спектр сигнала частично или полностью уйдет за пределы полосы пропускания УПЧ, и как следствие неизбежно ухудшение чувствительности приемника, а при полном уходе спектра за пределы полосы пропускания — прекращение приема.
Следовательно, необходимо обеспечить постоянство разностной частоты путем автоматического слежения частоты одного генератора за изменением частоты другого. Обычно «следящей» частотой является частота гетеродина. В РЛС используется как ручная, так и автоматическая подстройка частоты (АПЧ) гетеродина приемника, обеспечивающая выполнение равенства:

где значения частот, генерируемых соответственно гетеродином приемника и импульсным магнетроном передатчика.
Системы АПЧ представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования и предназначены для поддержания разности частот между частотой сигнала, излученного в пространство, и сигналом местного гетеродина, равной промежуточной.
Работа системы автоматической подстройки становится понятной после рассмотрения характеристики дискриминатора системы АПЧ относительно частотной характеристики УПЧ:

Частотная характеристика АПЧ

Частотная характеристика АПЧ

Такую характеристику имеет устройство, схема которого представлена ниже.

Автоматическая подстройка частоты

Автоматическая подстройка частоты

Частотный дискриминатор служит для получения напряжения рассогласования с полярностью, зависящей от знака расстройки; величина этого напряжения пропорциональна величине расстройки.
Подстройка частоты гетеродина приемника будет осуществляться, если величина расстройки по частоте не превышает зоны захвата. Если расстройка по частоте будет больше зоны захвата, тогда система АПЧ не будет работать.
Для того чтобы система АПЧ работала при любых расстройках частоты, на схему, управляющую частотой гетеродина, подается пилообразное напряжение «поиска» сигнала с периодом следования зондирующих импульсов. Как только частота гетеродина становится такой, что значение промежуточной частоты на выходе смесителя попадает в полосу захвата АПЧ, напряжение на входе управляющей схемы запоминается и начинает работать система АПЧ.
Существующие системы АПЧ можно классифицировать по следующим признакам:
а). По виду дискриминатора
• система частотной автоподстройки;
• система фазовой автоподстройки.
b). По параметру
• система автоподстройки разностной частоты;
• система стабилизации абсолютного значения частоты;
c). По типу управителя
• электронные;
• электрические;
d). По способу настройки стабилизируемого параметра
• следящие;
• поисковые;
e). По виду эталона частоты:
• с активным эталоном (кварц);
• с пассивным эталоном (резонансные системы);
В современных РЛС необходимость системы АПЧ отпадает. В таких РЛС передатчик работает как усилитель СВЧ. Напряжение возбуждения передатчика формируется на высокостабильных транзисторах, которые используются одновременно для формирования гетеродинных напряжений приемника. В этом случае, если даже произойдет изменение частоты задающего генератора, на такую же величину изменится частота гетеродина.





Похожие статьи





Добавить комментарий

Рекомендуем

Заказать новую работу