книги / Сигналы и устройства ближней радиолокации. Автодины
.pdf*(-0 |
ktif |
к+Ч |
|
£ * * > < * £ *(- » * Ф*ы k ' 6 p |
t t T |
|||||
|
|
, k*k-/ |
2 ! |
|
|
|
|
|||
(k*6)(k+S)(k + k) |
“ |
> |
o( |
A |
/ |
i + |
|
|||
(-/) |
^ |
k- / |
|
|||||||
^ |
|
2 * |
(k*k)(k+3) |
, _ * / |
£kt6)(k*S)(k**)_.+ |
j . * |
||||
+ ■1-у(кл г)+ % 1 |
---- T >— |
J* |
|
3 • |
|
J |
||||
r |
|
^ ч |
2 |
! |
2 |
' |
|
|
|
|
.* |
ot± |
|
2n fk*PnVk*2n-/)... (k+rui± |
|||||||
=(-/) |
k>k-t {"1 /^ |
|
|
|
n / |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Odowamat (к*2 аХк+2 п-/)-Ск*ъ+/) = (А'П' On , ** (a)n -
символ Похгаммера. |
|
|
r |
, |
|
Тел как справедлива следующие соотношения [3J: |
|||||
|
Г<э>,_ |
|
|
||
Со*п)п |
- т |
* С ; |
|
|
|
то получаем |
|
( k ± L ) |
( J L L L ) |
|
|
(к f t )^ п _ |
£ 2 п |
||||
» Я ' п * к J п |
|||||
(k+J+n)'п~ (к * /)п |
|
(к + а п |
|
||
Таким образом, |
иокомнй интеграл булат иметь вид |
||||
|
|
(З З а Л |
З И п . |
. |
|
- ( • - / / ■ ^ |
|
|
' . « ’ I |
(94)
где £ k" (at 6; с , г ) - гяпергаомвтркчеокая функция Itayooa. Воонольеувмая ояедувщим равенством [3 ]:
2 а - /
* F<<°'a , T • * « ; ' ) ■ ^ гС т ^ т гт )
тогда
С/ = ( - i ) k |
- у Ы- - Т |
C /+ s7 -o c* |
) k |
к |
VJ-oC* |
||
Определим коэффициенты разложения функции I { d ) в ряд |
|||
Фурье, Учитывая соотношение |
(90)» получаем |
||
|
Л |
)cOS k лс |
|
л J! |
<7 / COSX |
|
|
- *' + O( G O S ( J C + _L ) oljC |
|||
-л |
|
|
-J- в учитывая, что |
^оущеотвляя замену переменной: £> - |
интеграл от нечетной функции в симметричных пределах равен ну
лю, получаем
Л
ak - ~ ~ J S ^ c c s k -g -c o sk p * 4? c o s (k + 0 ^ c o s (k + O 2 +
' - я |
*• |
|
|
|
|
|
/ - j c o s(k -0 -^ -(k - i)2 |
О + 0( 0 0 3 2 )^ 0 1 g = |
|
|
|||
--J^cosk^ y - j 3k +t c o s (k + i)^ - + |
|
' |
(W |
|||
| [ - s in k |
c a s k ^ - - £ jc n ( k + i) - J co s(k+ /)£ |
- |
||||
-Ji |
^ |
|
|
|
|
|
- ■ ^ 4 i n a - o \ c c s f k - l 'l 2 ^ j ( l t d i c o i 2 ) j |
ctg |
- |
|
|||
i |
- ^ |
- s i n |
( S . / ) S . - i |
3k 4 |
s in ( S - 1 ) \ |
l97> |
Таким образом, |
разложение функции cos У |
=* I , (£)- У в ряд |
||||
Фурье имеет вид |
|
|
|
|
|
|
cosЛ = YL |
|
|
tv sfk * /)-^ -* |
|
|
|
*=/ |
|
|
|
|
|
|
*cosk&coi A ^J ^sC n k ^ |
|
|
- |
|
||
~ Z ^k-jSuz^ ~0~£ |
|
|
|
(98) |
||
|
|
|
|
нами |
|
|
4 9 8 ). Для этого |
воспользуемся равеиот- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ап |
ш'& с а г А '2~ + Т |
Ук*/ CCj(/c*i ^ 7 * |
I y*-/ ^ ^ |
' O j = |
|||
-3k G osk^- + j? y ^ / w s b - ^ c a s |
- £ --J c n k |
J-)* |
|||||
+j - |
(cosк |
■£■ cos ^ |
+ j i n |
к |
sen -^T ) = |
|
|
* *b<»*k 2 |
* i <**k |
Л W |
~ 2 (Ук>, * y * - ,) - |
|
|||
- T Sin k i |
Sin i (yA„ - |
Л - У |
), |
|
|
= ^ .J i'/tk -|- - (k t-i) - 7
=yA s t n k ^ - - ^ J c n k j - o a s - ^ r y ^
^ k - j J in ^k ~ 0 ~kT = ■« ^ ■ j ) ' ^ c0 sk
Учитывая равенства
|
f |
= <*; |
|
|
cos - j- |
|
|||
ji'n |
- |
//9 |
« / 1 - 7 |
|
и воспользовавшись овоДстваш фушцаа |
||||
|
|
|
|
л /7 -7 * |
y k * i ~ ^ k - i |
ук — 5 — ' |
|||
получен |
r |
/ - |
^ |
v . „ ^ 1 |
|
||||
* А - |
----------- ’ |
|
||
|
|
|
|
(99)
4 —
Танам образок, о учетом (99) ран (98) можно ааавоать а
форма
cos A = - |
' } |
1 2 |
|
|
- J - cosA C D kt + |
|
|
* |
Л* =У |
|
|
|
|
+ OQSk - f S in A O jk t ) = |
• Г/-ОГ*) |
5 2 |
|
~ 9 |
||
|
|
|
|
jc = y |
||
иди о точностью до начального оточета времени |
|
|||||
|
cos J\ - - |
/- о Г |
52 |
^ |
л /г к & с о 1 щ |
(100) |
|
Ы |
|||||
|
|
* = / |
|
|
||
На рис, |
I I изображена зависимость |
амплитуд /*а первых че |
тырех гармоник функции cos М б) от параметра с* =SZr^ f S l oв ло гарифмическом масштабе. Как видно из этого графика, при <х—
(большие раоотройки) |
оигнал близок по |
форма к гаршническому. |
|
При малых расстройках |
( |
/ ) спектр |
расширяется, а интенсив |
ность отдельных гармоник уменьшается.
Для определения спектральных составов функций t/(6) и Е(6) воспользуемся разложением в ряд Тейлора функций IQ(Ut Е ) и
[ / / О0 (С/, Е) ] U |
» окрестности точки |
(E0 t U0 ) |
и, учитывая |
малость отклонений л 1 / = U - ££и йЕ - |
Е - EQ . |
пренебрежем |
членами выше второго порядка малости. Подучим систему ДУ в виде
Тк д (/* 6 ,д С /* б ^д Е +63 д ( /'г+ б ^ д Е * + 6^.д С/д £ =
* -fe t/0 ca j Л ; |
(101) |
Т0д Ё *C/A U *СЛ д Е |
+ C3 A U £ *■С ^дЕ ** CS A UA E - 0 } |
причем вое производные вычислены в точке о |
координатами |
С /р Е = Ес ; k=-EfafU- отношение амплитуды внешнего сигнала |
|
х амплитуде автоколебаний ( к << / )\ cos Л |
мг>удп определить по |
формуле ( 100) . |
|
Учитывая» что коэффициент к<< / 9 воспользуемся для при |
ближенного решение системы ДУ (101) методом малого параметра. |
|
|
Для этого представим решение (101) в виде |
рядов по степе |
|
ням к с коэффициентами» зависящими от времени, |
|
|
л и = а и { а> к + гШ'г (1 )к* + д и з а ) к “+ |
} |
, |
дЕ = д е /6 )к +де^,а)к-гме3 (б )к * +
Возводя ряды (102) в квадрат и перемножая их» получаем
л и * ~ & и * (£ )к ^ о и / Ш |
и ^ О к ^ л и ^ б ) +&и3 о а у ] а V .. |
|
|||
e f o ^ -ые,Шл елЮк 3+[a e j(0 ^ e /^ )a e /£ )]A \, |
(103) |
||||
4Ua е -л а /£ )л е /£ )к |
+ [си/£)д е^(£) +лUz (t)oez (6)] к 3*... |
|
|||
Подставим (10 2) и (103) |
в систему ДУ ( ’ II) |
и 21рираввяем коэффи |
|||
циенты при одинаковых степенях к |
. При этом получим оиотему ДУ |
||||
относительно коэффициентов д и ^ |
и д е с- |
|
|
||
Tk ^ J+ 6J&U ^ 6 z t € i |
— ~ U0 cos^X f |
|
|
||
TOA£J * CyAUj * c^ e |
- |
ot |
|
|
|
+ 6f &uz + 6ZA€Z ~-63auf - |
6s ouyoe/ , |
( Н И ) |
|||
ro * e z + c/ A uz +cJ!Aez |
= - c JtA u l - c ^ e * - c s * u / a e , . |
|
Данную сиотеыу можно решить рекурсивно, причем на каждом пате решается система двух линейных ДУ: определяются решения первых двух ДУ, аатем следующих двух и т .д .
Определим установившееся решение в первом приближении. В режиме биений функцию cos X можно представить в виде ряда Фурье. (100), который запишем в вида
|
|
cosЛ - |
У '. |
Л sin |
flACot , |
|
|
1 -« * |
n - i |
rX |
/ |
^ |
Аг ь - |
^ |
|
|
|
* |
|
|
|||
Уравнения первого приближения будут иметь |
|||||
|
|
+ 6{ &иу + 6z o e y |
An sin n A co t f |
||
|
|
|
|
|
Uo /г - { |
т0 л ё / * ct л и у * сл л е г * О.
Будем искать решение этого уравнения в виде ряда Фурм
о о |
у |
у |
|
AUj - !Е2 л и |
cos n a c o t * л а |
t s in n a c o i ш |
|
* |
ПС |
пз |
9 |
|
|
i |
|
п ь / |
COS r i A C j t |
+ & € ns sin n o c o i . |
|
пС |
|
|
Получаем систему линейных ДУ относительно коэффициентов
, |
А“кС.* ап 1 ’ Л<С> Aens , |
|
|
|
= О. |
|
||||||||||
^ |
п с ^ ^ п Т к л и ^ 6 ^ п г |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Аг |
|
nS |
|
Z '-'-ПС |
|
|
|
|
|
|
7 - |
|
|
|
/ |
|
- |
|
/ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
'ПС ' |
OjAU |
|
|
|
n s |
|
' Uo * n . |
|
||||
|
|
|
|
"7 J |
|
|
|
|
|
|
(105) |
|||||
C, 6 U * |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
сл леп с + Г° ло}п -й е п з ’ °> |
||||||||||
* |
rtc |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
C*A u n s ~ |
To*“ n e n c + C* e n s |
|
|||||||||
Решение этой оиотеш |
ию ет |
внд |
|
|
|
|
|
|
||||||||
а и * |
* Г/ / 1 |
1 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ПС |
|
» |
|
« J / n |
|
» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ли* |
« |
(J А |
/ |
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
n s |
|
|
|
n |
|
|
» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e ' |
- |
и |
|
A |
f |
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n c |
|
o |
n |
«/*3n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
д en s |
|
^ о ^ n |
J+n |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
} irtm[n a c jrk с * + п йсоГ о 6я C/ + (n * a j)a Tk |
T £ |
] / j Sn |
; (106) |
|||||||||||||
|
|
|
|
~ 6l c \ ~ |
A Cna,UJ>* T o ] / J s a |
> |
|
|||||||||
h n |
|
|
|
Го 6t ci |
~ ***> Ь с, сл ] / J Sn ; |
|
|
|||||||||
^ n ~ [ (nAai)t,7ie То + й Ь>п |
Т0 6*+йСОП Tk |
6г |
с ] \1 j Sri |
; |
||||||||||||
fs n ‘ [(rt лс° } |
Ть |
То + ?гс/~ 4 с-г]^ \плсо |
т0 &{ +гг*с° Т/есл ] |
|||||||||||||
Предполагай, |
что в режиме биений Частота |
ни) много больше |
||||||||||||||
полосы пропускания цепи смещения &со>* / j |
TQ , |
В этом случае |
||||||||||||||
можно положить л е |
* |
ъ д е * |
* О |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
ПС |
n s |
~~ |
|
|
|
|
|
|
||
Выражения (106) будут иметь вид |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
н и |
/ |
* |
|
п д и ) |
Г* |
|
гг |
л |
|
|
|
|
||
|
|
п ' |
-7-5----------------- у |
U |
А |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
i f + (n to jT k f |
° п ’ |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(107) |
|
|
л и n s |
|
— |
|
_______ |
TJ А |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
6 * + ( а йсоТк ) * |
0 |
П |
|
|
|||||
Таким образом, |
о учетом придлижаяия |
л е з » t j т0 можно записать |
||||||||||||||
функцию |
& и у |
в виде |
ряда |
|
|
|
|
|
|
|
|
AUj |
п д со Г ^ |
2 |
Ап bOS&COnt |
- |
|
|
|
||
|
|
6*+(nacj TA)J |
|||||||
i |
6*Нпла>Тк ) |
|
|
||||||
*Ап s in n d c o i |
■ч |
£ |
( 6у +(n&oJ 7^)2 |
suiC dcjnt-tfcH W b) |
|||||
|
|
/7 » / |
|
|
|
|
|||
где |
|
“ 4 |
|
. . . |
П AGJ |
Ть |
|
||
cos <р = |
-7» |
• ? |
: |
||||||
А7 |
> Sc/I ш ~ |
— |
-■— |
* |
|||||
тп |
v6f+(ri4CO |
Tk f |
п |
^if+CnACJ Тк Г |
|||||
|
|||||||||
|
П Д С а) / |
, |
|
|
|
|
|
||
4*n = ЙГС^ |
4 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Определим постоянную составляющую функции |
|
1 |
. Воз |
||||||
( д и ,) |
води рдц (108) в квадрат, получаем выражение джя поотоянной ооставлящ ей функции
<*и£ |
~-ти * |
£ |
At |
- |
- .л |
|
(и») |
|
|
|
|
n ^ i п 4 * + U co a T k )* |
|
|
|||
Воля d O > « у |
, to можно запивать приближенное раввнотво |
|||||||
<AUj)2 » £ £ / / |
/ - о с '2 |
|
|
|
|
|||
# |
о |
|
О** |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- |
.^ о |
f i T |
^ r |
|
|
|
|
|
J +/ / - ы * 5 |
|
|
|
(U 0) |
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
___ |
|
л и * |
> |
2 |
Уравнения относительно постоянных составляющих |
|
ш д е |
||||||
решения агорою |
пряйжижения яш м вид |
|
|
|
|
|||
4\ А и о |
* ^ л & ео |
|
^ j( Aui) 0 |
> |
|
|
(Ш ) |
|
{: |
|
* * * е $ ш- сз< л а Л |
• |
|
|
|
Решение онотеш адюОрапеояос урявнвижЯ (III)
л и го ^ (й и {) 2о (€2 й е 1 — 63 ( л и ^ * ;
(Ш )
< ‘ (йа<>го (6 * с< - 6<сз> /< *,сл + 62 с ,) .
С учетом вышеокааанного получаем следующие выражения:
у |
2 |
|
|
|
|
|
о о |
Ап |
л U * Z |
е бм к п и |
| t , |
4**(лсоп |
е б н | t / |
Jgf+CntcjT f |
|||
4 l n ( n * u t - 4Jn )> |
|
|
|
|
(Ш ) |
|||
z |
bn |
ne |
/t |
-7 1 — |
^----------- >> |
|
||
6f+<4con. Tk f |
|
|||||||
где |
* |
|
. |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
n u |
4 |
<* * |
4 г с / |
|
|
||
|
X- |
|
« A i$ i ~ Фл£з. , |
|
||||
|
п е |
‘* * л '* л |
с / |
|
|
|||
|
А |
- |
- * - « * |
У |
|
|
|
|
Коэффициента |
к п и |
■ к п £ |
являются коэффициентами переда |
|||||
чи по пош хе, в |
качестве которой понимается оитвал, |
попадающий |
в полосу частот низкочастотного фильтра в цепи обработки сигна ла автодива. таким образом, воздействие внешнего сигнала о рас стройками, превышающими полооу пропускания низкочастотного фильтра в цепи обработки сигнала, мохет вызвать появление низ кочастотной помехи. Причем втот сигнал будет тем болью , чем болью коэффициенты к р £ и к п и .
Рассмотрим в первом приближении влияние реактивной прово димоотн активного алею нта на характер протекающих в автодине цропеооов при воздействии внешнего онгнала.
Разложим реактивную составляющую проводимооти B0 (Ut £)
в ряд Тейлора в окреотнооти точка |
(U0< Ед ) |
а учтем нервна чле |
||
ни ряда |
|
|
|
|
|
W ^ B , ( u a , e ^ l W |
£ ) |
л и * |
|
|
( У Я |
|
и-1/а |
|
, |
* е . |
|
(114) |
|
|
|
|
||
|
|
u - i / 0 |
|
|
Сделаем следующее замечание. В режиме синхронизации |
A U x O |
||||||||
и &Ё * О , |
следовательно, можно записать |
сиотему (82) а |
виде |
|||||||
|
|
S/ a |
U + 6Л&Е = - Е6н cos У. ; |
|
|
|
(IK ) |
|||
|
|
У |
e |
~ S2-o ~ d { & U - clji&E - |
S i . rpsLn.y ; |
|
||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
CjfiU+CfA E = 0 } |
|
|
|
|
|
|||
где |
, |
|
/ |
|
д в ° (U - £ > |
|
|
д в 0 (Ц Е ) |
||
|
C‘<‘ |
rk |
|
V~iro |
4 |
‘ Ъ |
ЭЕ |
и - и 0 , |
||
|
Отсюда подучаем уравнение относительно фазы |
|
е -?о |
|||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Щ а* cas.У * I L |
L. sin У |
|
(116) |
||
|
|
|
|
|
Тк |
|
T* |
Vo |
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уравнение |
(116) |
можно предотавить |
в форме |
|
|
|
||||
|
У |
= - Si-o h -&~гр, sUl( * |
+ |
|
|
|
(IIV ) |
|||
|
|
|
|
|
||||||
где |
|
rpi |
~ |
~rp Ji+C kjU J* ; |
|
|
|
|
COJ^/ = E6t4j Tk U0 - -& -rp t sCn
T*
У/ - a%ctq(kt Ua) .
В режиме биений, как отмечалось ранее, обычно выполняетоя усло вие л со » l / r0t д с о « / / Тк t следовательно, можно считать д £ * 0 . Этому режиму будет также соответствовать уравнение (1X7) при
kt • * '.= d j l 6t • Бели эти условия не выполняются,то анализ (115) возможен численными методами.
Осуществляем замену переменной 8 = У+ У ,, приходим к JSt
8 - - SO.о *■ -S i- rpt sin 8 г
эквивалентному уравнению (8 4 ). Следовательно, справедливы вое рассуждения, приведенные ранее относительно решения уравнения (8 4 ), при замене S L rp m S L r p i . Так как S i . rpi > S i- rp%то полоса синхронизации в генераторе о реактивной проводимостью неоколько увеличится. Решение этого дУ имеет вид 50