Постановка проблемы. В качестве телеметрического приемоответчика на борту шара-зонда в настоящее время используется сверхрегенеративный приемопередатчик (СПП), формирующий ответную паузу во время излучения на воздействие запросного радиоимпульса РЛС. Перечисленные в статье недостатки СПП представляют собой на пути дальнейшего развития радиозондирования атмосферы сложную и комплексную проблему, состоящую в необходимости увеличения чувствительности приемоответчика в режиме приема запросного радиоимпульса, а также глубины и продолжительности ответной паузы. Кроме того, востребованными являются решения задача сужения спектра излучения и уменьшение флуктуаций временного положения ответной паузы, а также значительное повышение его помехозащищенности к воздействию активных помех и упрощение настройки.
Цель. На основе предложенных технических решений и разработанной ранее математической модели показать возможность применения в системах радиозондирования атмосферы вместо СПП автодинных приемопередатчиков (АПП), использующих асинхронный режим приема запросного радиоимпульса РЛС на борту аэрологического радиозонда (АРЗ).
Результаты. Показано, что переход в системах радиозондирования атмосферы от применения СПП к АПП обеспечивает кардинальное решение проблемы улучшения спектральных характеристик излучения АПП и исключение флуктуаций временного положения, глубины и ширины ответной паузы. Обработка запросного радиосигнала на борту АРЗ с АПП повышает устойчивость режима работы приемоответчика при низком отношении сигнал/шум и улучшает помехозащищенность его к воздействию активных помех. Применение в АПП замкнутой системы автоматической стабилизации уровня запросного радиосигнала на входе автодинного СВ -генератора обеспечивает повышение устойчивости режима и надежности работы СВ генератора для широкого диапазона расстояний. В процессе пуска и подъема АРЗ этот диапазон расширен от местоположения РЛС до предела по дальности, ограниченного энергетическим потенциалом системы радиозондирования и рельефом местности. Представлено два варианта технических решений стабилизации уровня запросного сигнала на входе автодинного СВ -генератора АРЗ: первый вариант основан на применении управляемого аттенюатора между антенной и автодинным СВ генератором, который управляется выходным сигналом блока обработки по типу задержанной АРУ; второй вариант включает в себя цепь прямого воздействия на автодинный СВ -генератор и цепь информационной обратной связи о результатах этого воздействия. Предложен метод определения дальности до АРЗ, основанный на фиксации момента приема реакции автодинного СВ -генератора на воздействие запросного радиоимпульса РЛС посредством приемника РЛС с частотным детектором. Благодаря исключению флуктуаций временного положения ответного сигнала и аппаратной задержки радиосигнала обеспечивает повышение точности определения дальности от РЛС до АРЗ. Отмечено, что данный метод позволяет при сохранении функциональных возможностей известных АПП значительно упростить его конструкцию, что снижает затраты на изготовление АРЗ. При этом исключаются блок выделения автодинного сигнала, усилитель, обнаружитель запросного сигнала и формирователь импульса ответной паузы. Практическая значимость. Установлено, что внедрение предлагаемых методов и устройств в существующие системы радиозондирования потребует лишь незначительных конструктивных изменений в РЛС, связанных с введением частотного детектора в приемник канала дальности и перестройки частоты запросного передатчика на величину разностной частоты сигнала биений.
