Принцип работы радиолокатора рассмотрим на примере схемы, изображенной на рис.4.82.
Стабильный задающий генератор формирует непрерывные колебания несущей частоты (f 0 ), которые являются опорными для фазового детектора. Импульсный модулятор обеспечивает включение усилителя мощности на время излучения импульсов (t и ). Усилитель мощности с линейной фазово-частотной характеристикой усиливает колебания несущей частоты до необходимой мощности, которые через антенный переключатель и антенну излучаются в пространство. Отраженный от цели сигнал принимается антенной, усиливается в усилителе высокой частоты и подается на фазовый детектор.
Когерентность сигнала обеспечивается тем, что для формирования зондирующих и опорных колебаний используется один и тот же задающий генератор непрерывных колебаний. В фазовом детекторе осуществляется сравнение начальных фаз приходящих радиоимпульсов с фазой опорного колебания.
Если сигнал отражается от неподвижного объекта, то начальные фазы всех отраженных радиоимпульсов (j 0 ) будут одинаковы
, (4.47)
где Д 0 – расстояние до объекта.
Напряжение на выходе фазового детектора будет представлять собой видеоимпульсы одинаковой амплитуды и полярности, определяемыми дальностью до цели.
Если цель движется равномерно, то непрерывно изменяется и сдвиг фаз
,
где FД – допплеровская частота сигнала;
j 0 – сдвиг фаз при t = 0.
На выходе фазового детектора образуется последовательность видеоимпульсов с изменяющейся амплитудой и полярностью.
Необходимо заметить, что пассивные помехи, в общем случае не являются неподвижными (кроме «местных» предметов), а перемещаются со скоростью ветра (), что приводит к пульсации помехи на выходе фазового детектора. Для компенсации пульсаций необходимо частоту опорного сигнала изменять на величину
,
где j Т – изменение сдвига фаз за время периода следования Т.
Однако частота опорного сигнала , и даже промежуточная частота , поэтому в схемах РЛС смещение частот обычно реализуют путем двукратного преобразования частоты. Кроме того компенсацию скорости ветра производят лишь в определенных участках пространства, для чего реализуется стробирование по дальности и угловой координате.
Известны и другие способы компенсации скорости ветра:
– использование систем обработки с внешней когерентностью;
– переход к более длинным волнам (метровый диапазон);
– двухчастотный метод работы РЛС;
– использование схем ЧПК на видеочастоте.