А.В. Королёв1

1АО «Всероссийский НИИ радиотехники» (Москва, Россия)
1 teleret@mail.ru

Постановка проблемы. Фазовые шумы и гармонические составляющие ЛЧМ-сигналов оказывают существенное влияние на качественные характеристики радиочастотного тракта радиолокатора. Оценку влияния фазовых шумов на точность определения параметров цели обычно выполняют на основе анализа спектральной плотности мощности фазовых шумов и вычисления среднеквадратичного отклонения фазы опорного генератора на требуемом интервале времени. При анализе нестабильности фазы элементы радиочастотного тракта, участвующие в преобразовании частоты колебаний опорного генератора, как правило, не принимаются во внимание, поскольку их фазовые шумы считаются малыми. Это допустимо, если формирование зондирующего ЛЧМ-сигнала производится на частоте излучения сигнала, в противном случае необходимо определить вклад фазовых шумов элементов радиочастотного тракта в результирующие отклонения фазы выходного сигнала.

Цель. Исследовать влияние фазовых шумов и гармонических составляющих ЛЧМ- сигнала и колебаний гетеродинов радиочастотного тракта радиолокатора на эффективность работы схемы череспериодного вычитания.

Результаты. Исследована зависимость коэффициента подавления ЛЧМ-сигнала схемы череспериодного вычитания от спектральной плотности мощности фазовых шумов (СПМФШ) ЛЧМ-сигнала с учетом периода следования зондирующих импульсов. Проведены моделирование и измерение коэффициента подавления ЛЧМ-сигнала в схеме череспериодного вычитания радиолокатора Ku-диапазона. Сформулированы требования к уровню гармонических составляющих в спектре на входе схемы череспериодного вычитания. Получено выражение для расчета СПМФШ импульсного ЛЧМ-сигнала в первой зоне Найквиста с учетом СПМФШ в высших зонах Найквиста. Выполнено моделирование коэффициента подавления при наличии гармонической составляющей в спектре сигнала.

Практическая значимость. Полученная в работе аналитическая зависимость коэффициента подавления ЛЧМ- сигнала в схеме череспериодного вычитания может быть использована при разработке синтезаторов частот для импульсных радиолокаторов.

Королёв А.В. Оценка влияния спектра фазовых шумов и гармонических составляющих ЛЧМ-сигнала на эффективность работы схемы череспериодного вычитания в радиолокаторе // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2026. Т. 18. № 2. С. 18–28. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j22250980-202602-02

1. Очков Д. С., Силаев Е. А., Формальнов И. С. Оценка интервалов когерентности радиотрактов РЛС // Радиотехника. 2006.
   № 4. С. 36–38.
2. Григорьев И.А. Оценка влияния фазовых флуктуаций гетеродинных сигналов РЛС на автокорреляционную функцию эхосигналов // Радиотехника. 2013. № 5. С. 69–73.
3. Коновальцев А.В., Нуждин В.М., Скосырев В.Н., Харламов А.Н., Кишко Д.В. Оценка фазовых искажений широкополосных ЛЧМ сигналов в аналоговом тракте радиолокатора // III Всерос. науч. конф. «Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике». Муром. 2010. С. 257–261.
4. Занин К.А. Оценка влияния фазового шума элементов информационного тракта на показатели качества радиолокационного изображения (на примере опорного генератора) // Вестник НПО им. СА Лавочкина. 2021. № 1. С. 4–11.
5. Молчанов Е.Г. и др. Вариация Аллана и ее модификации при оценке кратковременной нестабильности частоты гетеродина когерентной РЛС // Радиотехника. 2007. № 10. С. 108–110.
6. Allan D.W. Statistics of atomic frequency sstandards // Proceedings of the IEEE. 1966. V. 54. № 2 P. 221–230.
7. Chorti A., Brookes M. A spectral model for RF oscillators with power-law phase noise // IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers. 2006. V. 53. № 9. P. 1989–1999.
8. Cutler L.S., Searle C.L. Some aspects of the theory and measurement of frequency fluctuations in frequency standards // Proceedings of the IEEE. 2005. V. 54. № 2. P. 136–154.
9. Бакулев П.А. Радиолокационные системы. М.: Радиотехника. 2015.
10. Силаев Е.А. Сравнение экспериментальных и теоретических результатов при оценке паразитного набега фазы СВЧ-сигнала гетеродина когерентной РЛС // Радиотехника. 2014. № 1. С. 89–99.
11. Королев А.В., Рыков С.Г. Экспериментальное исследование фазовых и амплитудных шумов многорежимных цифро-аналоговых преобразователей в режимах RZ, NRZ и RF // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 7. С. 177–194.
12. Budge M.C., Burt M.P. Range correlation effects in radars // The Record of the 1993 IEEE National Radar Conference // IEEE. 1993. P. 212–216.
13. Королев А.В., Коршиков Я.В., Рыков С.Г. Гибридный синтезатор с двумя кольцами ФАПЧ и ЦВС. Часть 2. Цепь точной настройки и основное кольцо ФАПЧ // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 7. С. 145−161.
14. Кочемасов В.Н., Белов Л.А., Оконешников В.С. Формирование сигналов с линейной частотной модуляцией. М.: Радио и связь, 1983. 192 с.
15. Steyn W., Van Der Walt P.W. Characterizing phase noise in radar // Authorea Preprints. 2023.
16. Aubry A. et al. Radar phase noise modeling and effects-part I: MTI filters // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2016. V. 52. № 2. P. 698–711.
17. Raven R.S. Requirements on master oscillators for coherent radar // Proceedings of the IEEE. 2005. V. 54. № 2. P. 237–243.