Устройства формирования и сжатия сложных сигналов на ПАВ

Для увеличения дальности действия и разрешения по дальности РЛС широко используются сложные сигналы. Важной характеристикой сложных радиосигналов является произведение ширины спектра сигнала f на его длительность T, называемое базой сигнала B f T . Наибольшее распространение в радиолокационных системах получили сложные сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) и фазокодоманипулированные (ФКМ) сигналы. Благодаря высокой точности реализуемых параметров сигналов, формирование и сжатие ЛЧМ'сигналов на основе устройств на ПАВ является наиболее предпочтительным для систем с высоким разрешением. Диапазон рабочих частот дисперсионных устройств на ПАВ составляет от 10 МГц до ~ 1,5 ГГц. Цифровые методы формирования ЛЧМ-сигнала в настоящее время могут конкурировать с устройствами на ПАВ только до частот ~300 МГц. Для формирования и сжатия ЛЧМ'сигналов используются дисперсионные акустоэлектронные линии задержки (ДАЛЗ), а для формирования и сжатия ФКМ'сигналов используются многоотводные линии задержки (МЛЗ).

Дисперсионные линии задержки. На рис. 1.16, а условно показана конструкция ДАЛЗ на ПАВ. Она включает входной преобразователь ВШП (А) и выходной преобразователь ВШП (В). Преобразователи обычно выполняются из тонкой металлической пленки, толщиной 0,1…0,3 мкм, изготовленные методами электронно-лучевого испарения металла в вакууме и фотолитографии. Структура формируется на поверхности пьезоэлектрика, например ниобата лития или кварца. Возбуждение ПАВ осуществляется электродами ВШП. Каждая пара электродов возбуждает акустический волновой пакет с центральной частотой, равной частоте синхронизма n'й пары электродов fn, определяемой как

где pn – полупериод n'й пары электродов (см. рис. 1.16, а). Период следования электродов одного из ВШП меняется, линейно увеличиваясь (или линейно уменьшаясь) с продольной координатой. Задержка между моментом возбуждения колебания n'м электродом ВШП (А) и появлением его на выходе ДАЛЗ после обратного преобразования в выходном преобразователетеля. Время задержки сигнала в ДАЛЗ в зависимости от частоты сигнала определяется законом изменения периода следования электродов ВШП, при условии, что период меняется достаточно медленно (рис. 1.16, б). При подаче на вход ДАЛЗ (ДАЛЗ'Ф) короткого видеоимпульса (рис. 1.16, в), или радиоимпульса с частотой высокочастотного заполнения, равной средней частоте ДАЛЗ'Ф, на выходе ДАЛЗ'Ф будет сформирован радиоимпульс, имеющий внутреннюю линейную частотную модуляцию (рис. 1.16, г). Подавая сформированный радиоимпульс (рис. 1.17, в) на вход ДАЛЗ'С (рис. 1.17, а), имеющей обратный ДАЛЗ'Ф наклон дисперсионной характеристики (в данном случае отрицательный, рис. 1.17, б), на выходе ДАЛЗ'С получим сигнал (рис. 1.17, г), длительность которого значительно меньше исходного (сжатый ЛЧМ-сигнал) и по уровню 0,5 примерно равна

Рис. 1.16. ДАЛЗ для формирования ЛЧМAсигнала (10<B<500)

Рис. 1.17. ДАЛЗ для сжатия ЛЧМAсигнала (10<B<500)

Рис. 1.18. ДАЛЗ для формирования и сжатия ЛЧМAсигнала с большой базой (В>500)

Устройства, конструкция которых показана на рис. 1.16 и рис. 1.17, позволяют формировать и обрабатывать ЛЧМ-сигналы с базой до ~500. Формирование и сжатие сигналов с большей базой сопровождается значительными искажениями закона модуляции и амплитуды различных спектральных составляющих. Для формирования и сжатия более длинных и широкополосных сигналов с базой до 10000 используются ДАЛЗ с ОС в виде канавок, изготовленных ионно-химическим травлением на поверхности пьезоэлектрика. Конструкция ДАЛЗ с ОС приведена на рис. 1.18. Принцип работы ДАЛЗ с ОС подобен принципу работы ДАЛЗ на ВШП. Волны с различными частотами отражаются в той части ОС, где их частоты близки к частоте синхронизма соседних канавок. Выбирая определенный закон изменения периода ОС, можно получить требуемую частотную зависимость задержки различных спектральных составляющих входного короткого радиоимпульса.

Развёртывающие устройства

Зрительные ощущения

Общая физиология сенсорных систем. Классификации рецепторов. Адекватные рецепторы. Механорецепторы. Хеморецепторы. Фоторецепторы. Терморецепторы. Общая физиология сенсорных систем

Архитектура кантилеверных датчиков и системы контроля за положением кантилеверов

Вернуться в оглавление: Физические явления