理论教育 恒定差频测距引信技术介绍

恒定差频测距引信技术介绍

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:在恒定差频测距引信中,差频频率的最大值或平均值是固定不变的,而调制周期却随距离的变化而变化。恒定差频测距引信简单原理框图如图5-12所示。图5-12恒定差频测距引信原理框图原理框图5-12中,有一个搜索电路,在引信刚接通电源时,或由于某种原因使差频fip偏离初始值较远而超出跟踪电路的跟踪范围时,引信自动转为搜索状态。

恒定差频测距引信技术介绍

本章前面各节中介绍的调频测距系统中,最大频偏ΔFM、调制周期TM都是固定的,而差频频率的最大值或平均值随距离的变化而变化。在恒定差频测距引信中,差频频率的最大值或平均值是固定不变的,而调制周期却随距离的变化而变化。以锯齿波线性调频引信为例,根据距离与平均差频频率关系式(5-61),可知

其中,当ΔFM和fip为恒定值时,距离R与调制周期TM成正比,只要测出TM就可以测出距离R。

恒定差频测距引信简单原理框图如图5-12所示。发射机是一种可变调制周期的线性调频发射机,所发射的线性调频信号遇目标后,部分信号被反射,并被接收机天线接收送入平衡检波器。平衡检波器输出差频信号fip,经滤波放大到足够大的幅度后送入跟踪电路,跟踪电路的频率特性如图5-13所示。当引信与目标距离发生变化时,如果距离增大了ΔR,差频频率也会增加Δfip,跟踪电路将输出一个正电压Δu,再经逻辑电路加到发射机中,使发射机的调制周期TM也增大。TM的增大使差频fip减小,形成负反馈效应,直到fip恢复到原先的差频fip0为止,此时跟踪电路输出为零,电路达到平衡状态。于是距离的增加就通过TM的变化体现出来,再通过周期计算电路给出发射机的调制周期,就可以测出引信与目标之间的距离。同理,当距离减小时,跟踪电路输出负电压,使TM减小,fip恢复到原先的差频fip0。这样,引信中的差频频率始终保持为fip0,从而通过测定调制周期TM进行测距。

图5-12 恒定差频测距引信原理框图

原理框图5-12中,有一个搜索电路,在引信刚接通电源时,或由于某种原因使差频fip偏离初始值较远而超出跟踪电路的跟踪范围时,引信自动转为搜索状态。

在搜索状态,逻辑电路接通捜索电路,搜索电路输出如图5-14所示的调制周期从小到大的变化信号,其对应的模拟距离也在从近到远地变化,用此变锯齿波信号对发射机载频进行线性调频。当搜索电路输出信号变化到某一调制周期时,正好对应于实际距离R,平衡检波器输出的差频信号频率为fip0,搜索电路停止搜索,引信系统转入跟踪状态,进行正常的距离测量。

图5-13 跟踪电路频率特性

图5-14 搜索电路输出波形示意图(www.daowen.com)

比较鉴别器控制系统的跟踪状态与搜索状态相互转换,它等价于一个调谐于fip0的检波器,其特性如图5-15所示。当差频fip远离fip0时,比较鉴别器输出低电平,跟踪逻辑电路接通搜索电路,使引信处于搜索状态。一旦引信的差频频率变为fip0,比较鉴别器就输出高电平,控制逻辑电路断开搜索电路,使引信转入跟踪状态。

图5-15 比较鉴别器特性曲线

恒定差频测距体制具有如下优点:

(1)提高了近距离测量精度,距离测量精度可达0.15 m+0.01R,R为待测距离。

(2)由于差频恒定,滤波放大电路的通频带可以做得很窄,Q值做得很高,这样使放大器工作在最佳状态,同时放大器的噪声可以做得很小。因此在同样的发射功率情况下,引信的测量范围可以大大提高。

(3)由于通频带较窄,它具有较好的抑制干扰能力。

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