itthon › Tanácsot › Oroszország radarállomásai és légvédelmi rendszerei. Radarállomások: története és működési alapelvei Repülőgép-radarok adó-vevőinek elektromos kapcsolási rajzai

Oroszország radarállomásai és légvédelmi rendszerei. Radarállomások: története és működési alapelvei Repülőgép-radarok adó-vevőinek elektromos kapcsolási rajzai

A radar tudományos módszerek összessége és technikai eszközökkel, amely egy objektum koordinátáinak és jellemzőinek rádióhullámokon keresztül történő meghatározására szolgál. A vizsgált objektumot gyakran radarcélpontnak (vagy egyszerűen célpontnak) nevezik.

A radarfeladatok elvégzésére tervezett rádióberendezéseket és eszközöket radarrendszereknek vagy eszközöknek (radar vagy RLU) nevezik. A radar alapjai a következő fizikai jelenségeken és tulajdonságokon alapulnak:

A terjedési közegben a különböző elektromos tulajdonságú tárgyakkal találkozó rádióhullámokat szórják szét. A célpontról visszavert hullám (vagy saját sugárzása) lehetővé teszi a radarrendszerek számára a cél észlelését és azonosítását.
Nagy távolságokon a rádióhullámok terjedését egyenes vonalúnak tételezzük fel, állandó sebességgel ismert közegben. Ez a feltevés lehetővé teszi a cél és annak szögkoordinátáinak elérését (bizonyos hibával).
A Doppler-effektus alapján az emissziós pont RLU-hoz viszonyított sugárirányú sebességét a vett visszavert jel frekvenciájából számítjuk ki.

Történelmi hivatkozás

A rádióhullámok visszaverő képességére a nagy fizikus, G. Hertz és az orosz villamosmérnök mutatott rá a 19. század végén. század. Egy 1904-es szabadalom szerint az első radart K. Hulmeier német mérnök alkotta meg. Az általa telemobiloszkópnak nevezett készüléket a Rajnán közlekedő hajókon használták. A fejlesztés kapcsán igen ígéretesnek tűnt a radar alkalmazása, mint elem, amelyen a világ számos országából érkezett haladó szakember végezte a kutatást.

1932-ben Pavel Kondratyevich Oshchepkov, a LEFI (Leningrádi Elektrofizikai Intézet) kutatója írta le munkáiban a radar alapelvét. Ők, kollégáikkal együttműködve B.K. Shembel és V.V. 1934 nyarán Tsimbalin egy radarberendezés prototípusát mutatta be, amely 150 m magasságban, 600 m távolságból észlelt egy célpontot. A radarberendezések továbbfejlesztésén végzett további munka a hatótávolság növelésére és a pontosság meghatározásának növelésére korlátozódott. cél.

Természet elektromágneses sugárzás A célpontok segítségével többféle radarról beszélhetünk:

Passzív radar feltárja saját sugárzását (termikus, elektromágneses stb.), amely célpontokat generál (rakéták, repülőgépek, űrobjektumok).
Aktív aktív reagálással akkor hajtják végre, ha az objektum saját adóval van felszerelve, és a vele való interakció a „kérés-válasz” algoritmus szerint történik.
Aktív passzív reagálással egy másodlagos (visszavert) rádiójel vizsgálatát foglalja magában. ebben az esetben egy adóból és egy vevőből áll.
Félaktív radar- ez az aktív speciális esete, abban az esetben, ha a visszavert sugárzás vevője a radaron kívül található (például egy irányító rakéta szerkezeti eleme).

Mindegyik típusnak megvannak a maga előnyei és hátrányai.

Módszerek és felszerelések

Az alkalmazott módszer szerint az összes radarberendezést folyamatos és impulzussugárzású radarokra osztják.

Az első egy adót és egy sugárvevőt tartalmaz, amelyek egyidejűleg és folyamatosan működnek. Az első radarberendezések ezen elv alapján készültek. Ilyen rendszer például a rádiós magasságmérő (repülőgép, amely meghatározza a repülőgép távolságát a föld felszínétől) vagy a minden autós által ismert radar a jármű sebességhatárának meghatározására.

Az impulzusos módszerrel az elektromágneses energia rövid impulzusokban, több mikromásodperces időtartamon keresztül bocsát ki. Ezt követően az állomás csak vételre működik. A visszavert rádióhullámok rögzítése és regisztrálása után a radar új impulzust ad ki, és a ciklusok megismétlődnek.

Radar működési módok

A radarállomásoknak és eszközöknek két fő működési módja van. Az első a tér pásztázása. Szigorúan meghatározott rendszer szerint történik. Szekvenciális áttekintéssel a radarsugár mozgása lehet körkörös, spirális, kúpos vagy szektorális. Például egy antennatömb lassan körben foroghat (azimut), miközben egyidejűleg magasságban pásztáz (fel-le billent). Párhuzamos pásztázás esetén a felülvizsgálatot egy radarnyaláb végzi. Mindegyiknek saját vevője van, és egyszerre több információfolyamot dolgoznak fel.

A követési mód azt jelenti, hogy az antenna folyamatosan a kiválasztott objektumra irányul. A mozgó cél pályájának megfelelő elforgatásához speciális automatizált nyomkövető rendszereket használnak.

Algoritmus tartomány és irány meghatározására

Az elektromágneses hullámok terjedési sebessége a légkörben 300 ezer km/s. Ezért, ismerve azt az időt, amelyet a sugárzott jel az állomás és a cél közötti távolság megtételére fordított, könnyen kiszámítható az objektum távolsága. Ehhez pontosan rögzíteni kell az impulzus küldésének és a visszavert jel vételének időpontját.

Az erősen irányított radar segítségével információt szereznek a célpont helyéről. Az objektum irányszögének és magasságának (emelkedési szögének vagy magasságának) meghatározását keskeny nyalábú antenna végzi. A modern radarok erre a célra fázisos antennatömböket (PAA) használnak, amelyek keskenyebb nyaláb beállítására képesek, és nagy forgási sebességgel rendelkeznek. A tér letapogatásának folyamatát általában legalább két sugár végzi.

Alapvető rendszerparaméterek

A taktikai és technikai sajátosságok felszereltsége nagyban függ a megoldandó feladatok hatékonyságától és minőségétől.

A taktikai radarjelzők a következők:

A látómezőt a minimális és maximális célérzékelési tartomány, a megengedett irányszög és magassági szög korlátozza.
Felbontás tartományban, irányszögben, magasságban és sebességben (a közeli célpontok paramétereinek meghatározásának képessége).
Mérési pontosság, amelyet durva, szisztematikus vagy véletlenszerű hibák jelenlétével mérnek.
Zajállóság és megbízhatóság.
A bejövő információáramlási adatok kinyerésének és feldolgozásának automatizáltsági foka.

A meghatározott taktikai jellemzőket az eszközök tervezése során határozzák meg bizonyos műszaki paraméterek alapján, beleértve:

A harci poszton

A radar egy univerzális eszköz, amely széles körben elterjedt a katonai szférában, a tudományban és a nemzetgazdaságban. A felhasználási területek folyamatosan bővülnek a technikai eszközök és mérési technológiák fejlődésének, fejlesztésének köszönhetően.

A radar hadiipari felhasználása lehetővé teszi a tér megfigyelésével és irányításával, a légi, földi és vízi mobil célpontok észlelésével kapcsolatos fontos problémák megoldását. Radarok nélkül lehetetlen elképzelni az ehhez használt berendezéseket információs támogatás navigációs rendszerek és fegyvertűzvezérlő rendszerek.

A katonai radar a stratégiai rakétatámadásra figyelmeztető rendszer és az integrált rakétavédelem alapvető eleme.

Rádiócsillagászat

A Föld felszínéről küldött rádióhullámok a közeli és a mélyűrben lévő tárgyakról, valamint a földközeli célokról is visszaverődnek. Sok űrobjektumot nem lehetett csak optikai eszközökkel teljes mértékben feltárni, és csak a radar módszerek alkalmazása a csillagászatban tette lehetővé természetükről és szerkezetükről gazdag információk megszerzését. Passzív radarral először 1946-ban amerikai és magyar csillagászok alkalmazták a Hold tanulmányozását. Körülbelül ugyanebben az időben véletlenül rádiójelek is érkeztek a világűrből.

A modern rádióteleszkópokban a vevőantenna egy nagy, homorú gömb alakú tál alakú (hasonlóan az optikai reflektor tükre). Minél nagyobb az átmérője, annál több gyenge jel az antenna képes lesz venni. A rádióteleszkópok gyakran összetetten működnek, nemcsak az egymáshoz közel, hanem a különböző kontinenseken elhelyezkedő eszközöket is kombinálják. A modern rádiócsillagászat legfontosabb feladatai közé tartozik a pulzárok és az aktív maggal rendelkező galaxisok, valamint a csillagközi közeg vizsgálata.

Polgári pályázat

A mező- és erdőgazdálkodásban a radarkészülékek nélkülözhetetlenek a növényzet eloszlásáról és sűrűségéről való információszerzéshez, a talajok szerkezetének, paramétereinek és típusainak tanulmányozásához, valamint a tüzek időben történő észleléséhez. A földrajzban és a geológiában a radar segítségével topográfiai és geomorfológiai munkákat végeznek, meghatározzák a kőzetek szerkezetét és összetételét, valamint ásványi lelőhelyeket keresnek. A hidrológiában és az oceanográfiában radaros módszerekkel követik nyomon az ország főbb vízi útjainak állapotát, a hó- és jégtakarót, valamint feltérképezik a partvonalat.

A radar a meteorológusok nélkülözhetetlen asszisztense. A radar könnyedén meg tudja határozni a légkör állapotát több tíz kilométeres távolságból, és a kapott adatok elemzése alapján előrejelzést készít az időjárási viszonyok változásairól egy adott területen.

Fejlődési kilátások

Egy modern radarállomásnál a fő értékelési kritérium a hatékonyság és a minőség aránya. A hatékonyság a berendezések általános taktikai és műszaki jellemzőit jelenti. A tökéletes radar megalkotása összetett mérnöki, tudományos és műszaki feladat, melynek megvalósítása csak az elektromechanika és elektronika, a számítástechnika és a legújabb vívmányok felhasználásával lehetséges. számítógépes technológia, energia.

Szakértők szerint a közeljövőben a fő funkcionális egységek a legkülönbözőbb bonyolultságú és célú állomások szilárdtest aktív fázisú antennákkal (fázisos tömbantennákkal) lesznek, amelyek az analóg jeleket digitálisakká alakítják át. A számítógép-komplexum fejlesztése lehetővé teszi a radar vezérlésének és alapvető funkcióinak teljes automatizálását, a végfelhasználó számára a kapott információk átfogó elemzését.

A radar elektromágneses energiát bocsát ki, érzékeli a visszavert tárgyakról érkező visszhangokat, és meghatározza azok jellemzőit is. A kurzusprojekt célja egy körkörös radar mérlegelése, és ennek a radarnak a taktikai mutatóinak kiszámítása: maximális hatótáv, figyelembe véve az abszorpciót; valós felbontás tartományban és azimutban; a tartomány- és azimutmérés valós pontossága. Az elméleti rész egy impulzusos aktív radar funkcionális diagramját mutatja be légi célpontok légiforgalmi irányításához.

Ossza meg munkáját a közösségi hálózatokon

Ha ez a munka nem felel meg Önnek, az oldal alján található a hasonló művek listája. Használhatja a kereső gombot is

A radarrendszereket (radarokat) a visszavert objektumok aktuális koordinátáinak (tartomány, sebesség, magasság és irányszög) észlelésére és meghatározására tervezték.

A radar elektromágneses energiát bocsát ki és érzékeli a visszavert tárgyakról érkező visszhangokat, és meghatározza azok jellemzőit is.

A kurzusprojekt célja egy körkörös radar mérlegelése, és ennek a radarnak a taktikai mutatóinak kiszámítása: maximális hatótáv, figyelembe véve az abszorpciót; valós felbontás tartományban és azimutban; a tartomány- és azimutmérés valós pontossága.

Az elméleti rész egy impulzusos aktív radar funkcionális diagramját mutatja be légi célpontok légiforgalmi irányításához. A rendszer paraméterei és számítási képletei is megadva vannak.

A számítási részben a következő paramétereket határoztuk meg: maximális tartomány az abszorpció figyelembevételével, valós tartomány és azimut felbontás, tartomány és azimut mérési pontosság.

1. Elméleti rész

1.1 A radar működési diagramjakörbetekintés

Radar a rádiótechnika területe, amely különféle objektumok radarmegfigyelését, azaz észlelését, koordinátáinak és mozgási paramétereinek mérését, valamint egyes szerkezeti vagy fizikai tulajdonságok azonosítását biztosítja a tárgyak által visszavert vagy újra kibocsátott rádióhullámok, ill. saját rádiókibocsátásukat. A radaros megfigyelés során kapott információkat radarnak nevezzük. A rádiótechnikai radarmegfigyelő eszközöket radarállomásoknak (radaroknak) vagy radaroknak nevezik. Magukat a radaros megfigyelő objektumokat radarcélpontoknak vagy egyszerűen célpontoknak nevezik. Visszavert rádióhullámok használatakor a radarcélpontok bármilyen szabálytalanságot okoznak elektromos paraméterek közeg (dielektromos és mágneses permeabilitás, vezetőképesség), amelyben az elsődleges hullám terjed. Ide tartoznak a repülőgépek (repülőgépek, helikopterek, léggömbök stb.), hidrometeorok (eső, hó, jégeső, felhők stb.), folyami és tengeri hajók, földi objektumok (épületek, autók, repülőtereken stb.). , mindenféle katonai objektum, stb. A radarcélpontok egy speciális típusa a csillagászati objektumok.

A radarinformáció forrása a radarjel. A megszerzési módszerektől függően a radaros megfigyelés következő típusait különböztetjük meg.

Passzív válaszradar,azon alapul, hogy a radarszondázó jel által kibocsátott oszcillációk a célpontról visszaverődnek és visszavert jel formájában jutnak be a radarvevőbe. Ezt a fajta megfigyelést néha aktív passzív válaszradarnak is nevezik.

Aktív válaszradar,Aktív válaszjelű aktív radarnak nevezik, az jellemzi, hogy a válaszjel nem tükröződik, hanem egy speciális transzponder - átjátszó segítségével - újra kibocsátja. Ugyanakkor jelentősen megnő a radaros megfigyelés hatótávolsága és kontrasztja.

A passzív radar a célpontok saját rádiósugárzásának vételén alapul, főleg a milliméter és centiméter tartományban. Ha az előző két esetben a szondázó jel referenciajelként használható, amely a tartomány és a sebesség mérésének alapvető lehetőségét biztosítja, akkor ebben az esetben nincs ilyen lehetőség.

A radarrendszert radarcsatornának tekinthetjük, hasonlóan a rádiókommunikációs vagy telemetriai csatornákhoz. A radar fő alkotóelemei egy adó, egy vevő, egy antennaeszköz és egy végberendezés.

A radaros megfigyelés fő szakaszai a következők:észlelés, mérés, felbontás és felismerés.

Érzékelés a célok meglétéről való döntés folyamata a hibás döntés elfogadható valószínűségével.

Mérés lehetővé teszi a célok koordinátáinak és mozgásuk paramétereinek elfogadható hibával történő becslését.

Engedély az egyik célpont koordinátáinak észlelésére és mérésére vonatkozó feladatok elvégzéséből áll, olyan többi célpont jelenlétében, amelyek hatótávolságban, sebességben stb.

Elismerés lehetővé teszi a cél néhány jellemző jellemzőjének megállapítását: pont vagy csoport, mozgás vagy csoport stb.

A radarról érkező radarinformációk rádiócsatornán vagy kábelen keresztül jutnak el a vezérlőponthoz. Az egyes célpontok radarkövetésének folyamata automatizált és számítógép segítségével történik.

A légijármű-navigációt az útvonalon ugyanazok a radarok biztosítják, amelyeket a légiforgalmi irányításban használnak. Egyrészt az adott útvonal betartásának figyelésére, másrészt a repülés közbeni hely meghatározására szolgálnak.

A leszálláshoz és annak automatizálásához a rádiós jelzőrendszerekkel együtt széles körben alkalmazzák a leszállási radarokat, amelyek figyelemmel kísérik a repülőgép iránytól és siklópályától való eltérését.

A polgári repülésben számos légi radarberendezést is használnak. Ez elsősorban a veszélyes időjárási képződmények és akadályok észlelésére szolgáló fedélzeti radarokat foglalja magában. Általában a Föld felmérésére is szolgál, hogy lehetővé tegye az autonóm navigációt a jellegzetes földi radar tereptárgyak mentén.

A radarrendszereket (radarokat) a visszavert objektumok aktuális koordinátáinak (tartomány, sebesség, magasság és irányszög) észlelésére és meghatározására tervezték. A radar elektromágneses energiát bocsát ki és érzékeli a visszavert tárgyakról érkező visszhangokat, és meghatározza azok jellemzőit is.

Tekintsük egy impulzusos aktív radar működését a légi célpontok érzékelésére a légiforgalmi irányítás (ATC) számára, melynek felépítése az 1. ábrán látható. A nézetvezérlő eszköz (antennavezérlés) a tér (általában kör alakú) megtekintésére szolgál. antennasugár, vízszintes síkban keskeny és függőlegesen széles.

A szóban forgó radar impulzusos sugárzási módot használ, ezért a következő szondázó rádióimpulzus végén az egyetlen antenna átvált adóról vevőre, és vételre szolgál mindaddig, amíg a következő szondázó rádióimpulzus generálása meg nem kezdődik, majd az antenna. ismét csatlakoztatva van az adóhoz, és így tovább.

Ezt a műveletet egy adó-vevő kapcsoló (RTS) hajtja végre. A trigger impulzusokat, amelyek beállítják a szondázó jelek ismétlési periódusát és szinkronizálják az összes radar alrendszer működését, egy szinkronizáló állítja elő. A vevőből az analóg-digitális átalakító (ADC) után érkező jel az információfeldolgozó berendezés jelfeldolgozójába kerül, ahol az elsődleges információfeldolgozás történik, amely a jel észleléséből és a cél koordinátáinak megváltoztatásából áll. A céljelek és a pályapályák az információ első feldolgozása során alakulnak ki az adatfeldolgozóban.

A generált jeleket az antenna szöghelyzetére vonatkozó információkkal együtt továbbítják további feldolgozás céljából a parancsnoki állomásra, valamint megfigyelésre a körkörös láthatóságjelzőnek (PVI). Nál nél elem élettartam Az ICO radar a légi helyzet figyelésének fő eleme. Az ilyen radar általában digitális formában dolgozza fel az információkat. Erre a célra egy eszközt biztosítunk a jel átalakítására digitális kód(ADC).

1. ábra A körkörös radar működési diagramja

1.2 A rendszer definíciói és főbb paraméterei. Számítási képletek

A radar alapvető taktikai jellemzői

Maximális hatósugár

A maximális hatótávolságot taktikai követelmények határozzák meg, és a radar számos műszaki jellemzőjétől, a rádióhullám-terjedési feltételektől és a céljellemzőktől függ, amelyek az állomások valós használati körülményeinek véletlenszerű változásainak vannak kitéve. Ezért a maximális tartomány valószínűségi jellemző.

A szabadtér hatótávolságú egyenlete (azaz a talaj hatásának és a légkörben való elnyelésének figyelembevétele nélkül) egy pontcélra meghatározza a kapcsolatot a radar összes fő paramétere között.

ahol E isl - egy impulzusban kibocsátott energia;

S a - hatékony antennaterület;

S efo - hatékony fényvisszaverő célterület;

 - hullámhossz;

k p - diszkriminálhatósági együttható (jel-zaj energia arány a vevő bemenetén, amely biztosítja a jelek vételét adott valószínűséggel a helyes észlelésnek W által és a téves riasztás valószínűsége Wlt);

E sh - vétel közben ható zajenergia.

Ahol R és - és impulzusteljesítmény;

 és , - impulzus időtartam.

hol d ag - az antennatükör vízszintes mérete;

d av - az antennatükör függőleges mérete.

k r = k r.t. ,

ahol k r.t. - elméleti megkülönböztethetőségi együttható.

k r.t. =,

ahol q 0 - észlelési paraméter;

N - a célponttól kapott impulzusok száma.

ahol Wlt - téves riasztás valószínűsége;

W által - a helyes észlelés valószínűsége.

hol t régió,

F és - impulzusküldési frekvencia;

Q a0.5 - az antenna sugárzási mintázatának szélessége 0,5 teljesítményszinten

ahol az antenna forgási szögsebessége.

ahol T felülvizsgálat a felülvizsgálati időszak.

ahol k =1,38  10 -23 J/deg - Boltzmann-állandó;

k sh - vevő zajalakja;

T - a vevő hőmérséklete Kelvin fokban ( T =300K).

A radar maximális hatótávolsága, figyelembe véve a rádióhullám-energia elnyelését.

ahol  szamár - csillapítási együttható;

 D - a gyengítő réteg szélessége.

Minimális radar hatótávolság

Ha az antennarendszer nem ír elő korlátozásokat, akkor a radar minimális hatótávolságát az impulzus időtartama és az antennakapcsoló helyreállítási ideje határozza meg.

ahol c a terjedési sebesség elektromágneses hullám vákuumban c = 3∙10 8 ;

 és , - impulzus időtartam;

τ in - az antennakapcsoló helyreállítási ideje.

A radar hatótávolságának felbontása

A valós hatótávolság felbontását körkörös láthatóság-jelző kimeneti eszközként történő használata esetén a képlet határozza meg

 (D)=  (D) verejték +  (D) ind,

g de  (D) izzadság - potenciál tartomány felbontása;

 (D) bev - az indikátor tartomány felbontása.

Egy inkoherens téglalap alakú impulzussorozat formájában megjelenő jel esetén:

ahol c egy elektromágneses hullám terjedési sebessége vákuumban; c = 3,10 8 ;

 és , - impulzus időtartam;

 (D) bev - a mutató tartomány felbontását a képlet számítja ki

g de D shk - a tartományskála határértéke;

k e = 0,4 - képernyő kihasználtsági tényező,

Q f - a cső fókuszálási minősége.

Radar azimut felbontás

A tényleges azimut felbontást a következő képlet határozza meg:

 ( az) =  ( az) izzadság +  ( az) ind,

ahol  ( az) izzad - potenciális azimut felbontás a Gauss-görbe sugárzási mintázatának közelítésekor;

 ( az ) bev - az indikátor irányszög felbontása

 ( az ) izzadság =1,3  Q a 0,5 ,

 ( az ) ind = d n M f ,

ahol dn - a katódsugárcső pontátmérője;

Mf skála skála.

ahol r - a jel eltávolítása a képernyő közepéről.

A koordináták tartományonkénti meghatározásának pontosságaÉs

A tartomány meghatározásának pontossága függ a visszavert jel késleltetésének mérési pontosságától, a szuboptimális jelfeldolgozásból adódó hibáktól, az adási, vételi és jelzési útvonalak el nem számolt késleltetéseitől, valamint az indikátorkészülékekben a tartománymérés véletlenszerű hibáitól.

A pontosságot mérési hiba jellemzi. A kapott tartománymérés négyzetes középhibáját a következő képlet határozza meg:

ahol  (D) izzad - potenciáltartomány mérési hiba.

 (D) eloszlás hiba a terjedés nemlinearitása miatt;

 (D) alkalmazás - hardver hiba.

ahol q 0 - dupla jel-zaj arány.

Azimut koordináta meghatározásának pontossága

Az irányszögmérésekben szisztematikus hibák fordulhatnak elő a radarantennarendszer pontatlan orientációja, valamint az antenna helyzete és az elektromos azimutskála közötti eltérés miatt.

A cél azimut mérésénél előforduló véletlenszerű hibákat az antenna forgatási rendszerének instabilitása, az azimutjelölés generálási sémák instabilitása, valamint olvasási hibák okozzák.

Az azimutmérés eredményül kapott négyzetes középhibáját a következők határozzák meg:

Kezdeti adatok (5. lehetőség)

Hullámhossz  , [cm] ................................................... .......................... .... 6
Impulzus teljesítmény R és , [kW] ................................................... .............. 600
Impulzus időtartam és , [μs] ................................................... ...... ........... 2,2
Impulzusküldési frekvencia F és , [Hz]................................................ ........... 700
Az antennatükör vízszintes mérete d ag [m] ........................ 7
Az antennatükör függőleges mérete d av , [m] ...................... 2.5
T felülvizsgálati időszak felülvizsgálata , [Val vel] .............................................. ......................... 25
Vevő zajadata k sh ................................................. ....... 5
A helyes észlelés valószínűsége W által ............................. .......... 0,8
A téves riasztás valószínűsége W lt.. ................................................ ....... 10 -5
Körülnézet jelző képernyő átmérője d e , [mm] ..................... 400
Hatékony fényvisszaverő célterület S efo, [m 2 ] …...................... 30
Fókusz minőség Q f ............................................................... ...... 400
Tartomány skálahatár D shk1 , [km] ........................... 50 D shk2 , [km] .......................... 400
Tartomány mérési jelek D , [km] .............................................. 15
Azimut mérési jelek , [fok] ......................................................... 4

2. A körradar taktikai mutatóinak számítása

2.1 A maximális tartomány kiszámítása az abszorpció figyelembevételével

Először is, a radar maximális hatótávolságát a rádióhullámok terjedése közbeni csillapítása nélkül számítják ki. A számítás a következő képlet szerint történik:

(1)

Számítsuk ki és állapítsuk meg a kifejezésben szereplő mennyiségeket:

E isl = P és  és =600  10 3  2,2  10 -6 =1,32 [J]

S a = d ag d av =  7  2,5 = 8,75 [m 2 ]

k r = k r.t.

k r.t. =

101,2

0,51 °

14,4 [fok/s]

A kapott értékeket behelyettesítve a következőket kapjuk:

t régió = 0,036 [s], N = 25 impulzus és k r.t. = 2,02.

Legyen = 10, akkor k P =20.

E sh - vétel közben ható zajenergia:

E w =kk w T = 1,38  10 -23  5  300 = 2,07  10 -20 [J]

Az összes kapott értéket (1) behelyettesítve 634,38 [km]

Most meghatározzuk a radar maximális hatótávolságát, figyelembe véve a rádióhullám-energia abszorpcióját:

(2)

Érték  szamár a grafikonokból megtaláljuk. Mert =6 cm  szamár 0,01 dB/km. Tegyük fel, hogy a csillapítás a teljes tartományban fellép. Ilyen feltételek mellett a (2) képlet transzcendentális egyenlet alakját veszi fel

(3)

A (3) egyenletet grafikusan oldjuk meg. Mert osl = 0,01 dB/km és D max = 634,38 km számolva D max.osl = 305,9 km.

Következtetés: A kapott számításokból egyértelmű, hogy a radar maximális hatótávolsága, figyelembe véve a rádióhullám-energia csillapítását a terjedés során, egyenlő D max.os l = 305,9 [km].

2.2 A tényleges tartomány és azimut felbontás kiszámítása

A tényleges hatótávolság felbontást, ha körkörös láthatósági jelzőt használunk kimeneti eszközként, a következő képlet határozza meg:

 (D) =  (D) izzadság +  (D) ind

Egy téglalap alakú impulzusok inkoherens sorozata formájában megjelenő jelhez

0,33 [km]

D esetén shk1 =50 [km],  (D) ind1 =0,31 [km]

ha D shk2 = 400 [km],  (D) ind2 = 2,50 [km]

Valós tartomány felbontása:

ha D hét1 =50 km  (D) 1 =  (D) izzadság +  (D) ind1 =0,33+0,31=0,64 [km]

ha D wk2 =400 km  (D) 2 =  (D) izzadság +  (D) ind2 =0,33+2,50=2,83 [km]

A valós azimut felbontást a következő képlettel számítjuk ki:

 ( az) =  ( az) izzadság +  ( az) ind

 ( az ) izzadság =1,3  Q a 0,5 =0,663 [fok]

 ( az ) ind = d n M f

Ha r = k e d e / 2 (jel a képernyő szélén), megkapjuk

0,717 °

 ( az )=0,663+0,717=1,38 [deg]

Következtetés: A tényleges tartomány felbontása:

D shk1 esetén = 0,64 [km], D shk2 esetén = 2,83 [km].

Valós azimut felbontás:

 ( az )=1,38 [fok].

2.3 A távolság- és azimutmérés valós pontosságának kiszámítása

A pontosságot mérési hiba jellemzi. A kapott tartománymérés négyzetes középhibáját a következő képlet segítségével számítjuk ki:

40,86

 (D) izzadság = [km]

Hiba a terjedés nemlinearitása miatt (D) eloszlás elhanyagolt. Hardver hibák (D) kb az indikátorskála olvasási hibáira redukálódnak (D) ind . Az elektronikus jelölésekkel (skálagyűrűkkel) történő számlálás módszerét alkalmazzuk a körkörös kijelző kijelzőjén.

 (D) ind = 0,1  D =1,5 [km], ahol  D - skálaosztás ára.

 (D) = = 5 [km]

Hasonló módon határozzuk meg az azimutmérés eredő négyzetes középhibáját:

0,065

 ( az ) ind =0,1   = 0,4

Következtetés: A kapott tartománymérés négyzetes középhibájának kiszámítása után megkapjuk (D)  ( az) =0,4 [fok].

Következtetés

Ebben a kurzusmunkában egy impulzusos aktív radar paramétereit számítottam ki (maximális hatótávolság az abszorpciót figyelembe véve, valós felbontás a tartományban és azimutban, a hatótávolság és az azimut mérések pontossága) a légi célpontok légiforgalmi irányítási célú észlelésére.

A számítások során a következő adatokat kaptuk:

1. A radar maximális hatótávolsága, figyelembe véve a rádióhullám-energia terjedés közbeni csillapítását, egyenlő D max.osl = 305,9 [km];

2. A valós tartomány felbontása egyenlő:

D wk1 esetén = 0,64 [km];

D shk2 esetén = 2,83 [km].

Valós azimut felbontás: ( az )=1,38 [fok].

3. A kapott tartománymérés négyzetes középhibáját kapjuk(D) =1,5 [km]. Az azimutmérés négyzetes középhibája ( az ) =0,4 [fok].

Az impulzusradarok előnyei közé tartozik a célpontok távolságának egyszerű mérése és hatótávolságuk felbontása, különösen, ha sok célpont van a látómezőben, valamint a vett és kibocsátott rezgések szinte teljes időbeli szétválasztása. Ez utóbbi körülmény lehetővé teszi, hogy ugyanazt az antennát használjuk adáshoz és vételhez egyaránt.

Az impulzusradarok hátránya a kibocsátott rezgések nagy csúcsteljesítményének alkalmazása, valamint az, hogy nem tudják mérni a kis hatótávolságú nagy holtzónákat.

A radarokat sokféle probléma megoldására használják: az űrhajók lágy leszállásának biztosításától a bolygók felszínén az emberi mozgás sebességének méréséig, a rakéta- és légvédelmi védelmi rendszerekben lévő fegyverek vezérlésétől a személyi védelemig.

Bibliográfia

Vasin V.V. Rádiótechnikai mérőrendszerek választéka. Módszertani fejlesztés. - M.:MIEM 1977
Vasin V.V. A mérések felbontása és pontossága rádiótechnikai mérőrendszerekben. Módszertani fejlesztés. - M.: MIEM 1977
Vasin V.V. Az objektumok koordinátáinak és radiális sebességének mérési módszerei rádiótechnikai mérőrendszerekben. Előadásjegyzet. - M.: MIEM 1975.

4. Bakulev P.A. Radar rendszerek. Tankönyv egyetemek számára. M.: „Rádió-

Technika" 2004

5. Rádiórendszerek: Tankönyv egyetemek számára / Yu. M. Kazarinov [stb.]; Szerk. Yu. M. Kazarinova. M.: Akadémia, 2008. 590 p.:

Egyéb hasonló művek, amelyek érdekelhetik.vshm>
1029.		Szoftverfejlesztés a számítógépes képzési rendszer (CTS) „Expert Systems” laboratóriumi komplexumához	4,25 MB
	Az AI területe több mint negyven éves fejlesztési múlttal rendelkezik. Kezdettől fogva számos nagyon összetett problémával foglalkozott, amelyek másokkal együtt ma is kutatás tárgyát képezik: a tételek automatikus bizonyítása...
3242.		A mérőrendszer elsődleges jelátalakítójának dinamikus jellemzőinek digitális korrekciójára szolgáló rendszer kidolgozása	306,75 KB
	Az időtartomány jelfeldolgozását széles körben használják a modern elektronikus oszcillográfiában és a digitális oszcilloszkópokban. A digitális spektrumanalizátorokat pedig a jelek privát tartományban történő megjelenítésére használják. A bővítőcsomagok a jelfeldolgozás matematikai vonatkozásainak tanulmányozására szolgálnak
13757.		Hálózati rendszer létrehozása az elektronikus tanfolyamtámogatás Operációs rendszerek tesztelésére (a Joomla eszközhéj példájával)	1,83 MB
	A tesztíró program lehetővé teszi, hogy kérdésekkel dolgozzon elektronikus formában használjon minden típust digitális információ hogy megjelenítse a kérdés tartalmát. Célja tanfolyami munka célja egy modern webszolgáltatás modell létrehozása a tudás tesztelésére webfejlesztő eszközök és szoftver implementáció segítségével hatékony munkavégzés tesztrendszer az információ másolása és a tudáskontroll során történő csalás elleni védelem stb. Az utolsó kettő egyenlő feltételek megteremtését jelenti minden áthaladó tudáskontroll számára, a csalás lehetetlenségét és...
523.		A szervezet funkcionális rendszerei. Az idegrendszer működése	4,53 KB
	A szervezet funkcionális rendszerei. Az idegrendszer munkája Az analizátorokon, azaz az érzékszerveken kívül más rendszerek is működnek a szervezetben. Ezek a rendszerek egyértelműen morfológiailag alakíthatók, azaz világos szerkezetűek. Ilyen rendszerek például a keringési, légző- vagy emésztőrendszerek.
6243.			44,47 KB
	CSRP Ügyfél szinkronizált erőforrás-tervezési osztályrendszerei. CRM rendszerek Customer Relationships Mngement ügyfélkapcsolat-kezelés. EAM osztályú rendszerek. Annak ellenére, hogy a vezető vállalkozások bevezetik a legerősebb rendszerek az ERP osztály már nem elegendő a vállalati bevételek növeléséhez.
3754.		Számrendszerek	21,73 KB
	A szám alapfogalom a matematikában, ami általában vagy mennyiséget, méretet, súlyt és hasonlókat jelent, vagy sorozatszámot, sorozatba rendezettséget, kódot, rejtjelezést és hasonlókat.
4228.		Társadalmi rendszerek	11,38 KB
	A Parsons a gázrendszernél nagyobb raktárt jelent. Az élet további tárolórendszerei a kulturális rendszer, a különlegesség rendszere és a viselkedési szervezet rendszere. A különböző megerősítési alrendszerek megkülönböztetése jellemző funkcióik alapján történhet. Ahhoz, hogy a rendszer működni tudjon, megtehető az integrációhoz való hozzáférés adaptálása és a nézet mentése előtt, így több funkcionális előnnyel is elégedett lehet.
9218.		REPÜLŐI TANFOLYAM RENDSZEREK	592,07 KB
	Átfogó módszer a tanfolyam meghatározására. A repülőgépek menetirányának meghatározására a különböző fizikai működési elveken alapuló irányműszerek és rendszerek legnagyobb csoportját hozták létre. Ezért az iránymérés során hibák lépnek fel a Föld forgása és a repülőgép Földhöz viszonyított mozgása miatt. Az irányleolvasások hibáinak csökkentése érdekében a giroszkóp-féliránytű látszólagos eltolódását, és a giroszkóp forgórészének tengelyének vízszintes helyzetét korrigálják.
5055.		Politikai rendszerek	38,09 KB
	A politikai rendszerek modernizációjának funkciói. Ha a politikát az ember és az állam interakciós szférájának tekintjük, ezeknek a kapcsolatoknak a kiépítésére két, a politikai élet történetében folyamatosan, de korántsem egyenletesen terjedő lehetőséget különböztethetünk meg.
8063.		Többbázisú rendszerek	7,39 KB
	A többbázisú rendszerek lehetővé teszik a különböző helyek végfelhasználói számára az adatok elérését és megosztását anélkül, hogy a meglévő adatbázisokat fizikailag integrálniuk kellene. Lehetővé teszik a felhasználók számára saját csomópontjaik adatbázisainak kezelését az elosztott DBMS-ek hagyományos típusaira jellemző központi vezérlés nélkül. A helyi adatbázis-adminisztrátor egy exportálási séma létrehozásával engedélyezheti a hozzáférést az adatbázis egy meghatározott részéhez.

A RADAR BLOKKDIAGRAMJA, MŰKÖDÉSI ELVE, TAKTIKAI ÉS MŰSZAKI JELLEMZŐI

Az elsődleges, harmadik generációs radar blokkdiagramjának elkészítésére több lehetőség is van. Az alábbiakban az egyik lehetséges opciók, amely a tudomány és a technológia modern vívmányait használja fel. Analóg rendszerként a hazai „Skala-M”, „Skala-MPR” és „Skala-MPA” radarokat választották ki. Az ATCR-22, ATCR-44 külföldi radarok felépítésének jellemzőit ebben a fejezetben tárgyaljuk a hazai radarokkal való összehasonlítás szempontjából. Az útvonal- és repülőtéri radarok felépítésében mutatkozó különbségeket szükség szerint ismertetjük/

ábrán. Az 1.1. ábra az elsődleges, körkörös impulzusradar blokkdiagramját mutatja. Ennek a rendszernek a fő jellemzői a következők:

· két adó-vevő csatorna használata frekvencia elválasztással;

· kétsugaras antennaminta használata függőleges síkban a céltárgyakról visszavert jelek vételére;

· valódi koherens módszer alkalmazása mozgó célpontok kiválasztására.

A radar első jellemzője az energiapotenciál növelésére szolgáló egyik módszer - a frekvencia elválasztási módszer - használatához kapcsolódik, amely a következő. Két A és B jeladó működik egyszerre

1.1. ábra. Az elsődleges radar blokkvázlata

egy közös antennához impulzusmodulációs üzemmódban, különböző vivőfrekvenciákkal FaÉs Fв rádióimpulzusokat hallatni. Ezek között a rádióimpulzusok között van egy kis időeltolódás, ami általában 4-6 μs. A frekvencia elválasztás nem haladja meg a 40-60 MHz-et. A célpontról visszaverődő különböző frekvenciájú jeleket mikrohullámú szűrők választják el, és két vevőcsatorna erősíti AÉs BAN BEN a megfelelő frekvenciára hangolva. Az észlelés után az A és B csatorna videojeleit egyesítik és együtt dolgozzák fel. A legegyszerűbb esetben a videojeleket időben kombinálják késleltetési vonalak segítségével, és hozzáadják az amplitúdót.

A radarban a szinkronizálást úgy hajtják végre, hogy az egyik csatorna (A) a master, a másik pedig a slave.

Az ilyen, tetszőleges számú frekvenciacsatornával rendelkező radarállomásokat frekvencia-többcsatornás radaroknak nevezzük, amelyek mindegyik csatornára közös antennával rendelkeznek. A többfrekvenciás radar előnyei az egycsatornás radarral szemben a következők:

· a radarsugárzás összteljesítménye növekszik az egyes adók teljesítményének korlátozása esetén;

· a célérzékelési tartomány és a koordináta mérési pontosság növelése;

· növekszik a radar megbízhatósága és zajtűrése a mesterséges és természetes eredetű interferenciákkal szemben.

A célkoordináták mérési tartományának és pontosságának növekedését az magyarázza, hogy kellően nagy távolság mellett vivőfrekvenciák kibocsátott jelek

f a -f b =Df ³ c/l c,

Ahol Val vel- rádióhullámok terjedési sebessége, l c- a cél lineáris mérete.

Az A és B csatornákban a vett jelek és zajok nem korrelálnak, és ezeknek a csatornáknak a kimeneti feszültségeinek összegét sokkal kisebb amplitúdó-ingadozások jellemzik egy összetett mozgó cél megfigyelésének folyamatában, mint a jel vétele esetén. egy frekvencián. A fluktuációk simításának ugyanaz a hatása magyarázza a földfelszínről és a helyi objektumokról érkező zavaró visszaverődések hatékonyabb elnyomásának lehetőségét is. Például az ATCR-22 és ATCR-44 radarok esetében a működési tartomány kétfrekvenciás üzemmódban 20-30%-kal nagyobb, mint egyfrekvenciás módban. A radar működésének megbízhatósága két frekvenciatávolságú csatorna használatakor nagyobb, mint az egycsatornás radaroké, mivel az egyik csatorna meghibásodása vagy kikapcsolása esetén Karbantartás ez a radar bizonyos mutatók elfogadható romlásával (a radar hatótávolságának és rendelkezésre állásának csökkenése) képes ellátni funkcióit.

A vizsgált radar másik fontos jellemzője az antennamintázat egy további nyalábjának használata a függőleges síkban a nagy magassági szögű célpontokról visszavert jelek vételére. Ebben az esetben a radar észlelési zónája a függőleges síkban két sugár segítségével jön létre: a fő (alsó) sugár, amikor a fő antenna betáplálása adási és vételi módban működik, és egy további (felső) sugár, amikor a kiegészítő antenna betáplálása van. csak vételi módban működik. A kétsugaras sugárnyaláb használata a célpontokról visszavert jelek fogadására a földfelszínről és a helyi objektumokról érkező zavaró visszaverődések elleni küzdelem egyik módszerét valósítja meg. Ezeknek a visszaverődéseknek az elnyomását a sugár fő- és kiegészítő nyalábja mentén vett jelek súlyának összegzésével hajtják végre. A felső sugár mentén a maximális sugárzás iránya a függőleges síkban található, általában 3-5°-kal magasabban, mint az alsó. Ezzel az interferenciakezelési módszerrel a helyi objektumok jelei 15-20 dB-lel gyengülnek.

Egyes radartípusokban a függőleges síkban lévő észlelési zóna kialakítása az SDC rendszerben vett jelek helyi feldolgozásának figyelembevételével történik. Az észlelési zóna kialakításának elve egy útvonalradar segítségével példaként az 1. ábrán látható. 1.2. A teljes hatótávolságú érzékelési zóna négy részre oszlik, 1-1V. A területek határait szigorú program szerint határozzák meg a radar elhelyezésének konkrét feltételeitől függően. ábrán. Az 1.2-es jelölések:

K 1 az SDC rendszerben feldolgozott 2. kiegészítő nyalábból származó jelek használatának felső határa (Additional SDC);

Rizs. 1.2. K-zónaképzési elve - pályaradar: 1 - távolsági fény; 2 - kiegészítő gerenda

K 2 - az 1. fősugárból érkező jelek használatának felső határa, amelyet az SDC rendszerben dolgoznak fel (Main SDC);

A az SDC rendszerben nem feldolgozott további nyaláb 2 jelek használatának felső határa (A kiegészítő);

D max a radar maximális hatótávolsága, amely az SDC rendszerben feldolgozatlan távolsági 1 jelek használatának felső határa.

(A alap), a K 1, K 2 és A határok helyzete az ábrán jelzett határokon belül van beállítva. A III. szakaszhoz két szubrutin használata biztosított, az adott határok (kapcsolóimpulzusok) sorrendje szerint; K1-A-K2 vagy K1-K2-A. Az észlelési zóna kialakításának ez az elve lehetővé teszi, hogy:

· maximális érzékelés elérése a függőleges síkban az 1. tartomány kezdeti szakaszában lévő helyi objektumok okozta interferencia elnyomására;

· minimalizálja a légtér azon területét, ahol a fő jelek összegét használják. SDC +Hozzáadás. SDC, és ezáltal csökkenti az SDC rendszer sebességjellemzőinek hatását (II. szakasz);

· „angyal” típusú interferencia esetén, amelyet az SDC rendszer nem küszöböl ki teljesen, célszerű egy kiegészítő sugár jelét használni (111. szakasz a K 2-nél<А).

A kétsugaras nyalábmintázat kombinált használata a radarban az SDC rendszerben a vétel és a helyi jelfeldolgozás céljából a helyi objektumok által okozott interferencia általános elnyomását 45-56 dB-lel biztosítja az SDC rendszerben a periódusok közötti kettős kivonás jelenlétében. háromszoros kivonás esetén pedig 50 -55 dB-lel.

Megjegyzendő, hogy az észlelési zóna kialakításának megfontolt elve egyfrekvenciás és kétfrekvenciás radarműködési módban egyaránt használható frekvencia-elválasztással.

A kétfrekvenciás mód közötti különbség az, hogy az érzékelési zóna kialakításánál az SDC rendszerben feldolgozatlan Fő A A + Fő B - A és a Kiegészítő a -A + Kiegészítő b -A jelek összegét használjuk, az SDC-ben pedig rendszer csak egy frekvenciacsatorna jelét adja (A bevezető, 1.1. ábra).

Könnyen észrevehető, hogy az észlelési zóna kialakításának leírt módszere azon az elgondoláson alapul, hogy a radar szerkezetét és paramétereit az interferencia helyzetétől függően vezéreljük adott működési körülmények között. Ebben az esetben az ellenőrzés szigorú program szerint történik. Az interferenciahelyzet előzetes elemzése és a K 1, K 2 határok meghatározása után. és Az észlelési zóna tartományának négy szakasza között a radarszerkezet rögzített konfigurációt kap, és nem változik a radar működése során.

Más modern radarok rugalmasabb módszert alkalmaznak az észlelési zóna kialakítására, amely megvalósítja a radar dinamikus adaptálását a zavaró környezethez. Ezt a módszert alkalmazzák például az ATCR-22 és ATCR-44 radarok esetében. Ebben az esetben a teljes érzékelési zóna tartományonként két egyenlő részre van osztva (1 és 11). A helyi objektumok által okozott interferencia legnagyobb hatásával jellemezhető 1. szakasz a tartomány mentén kisebb elemekre van felosztva (16 elem). A 360°-os azimut látómező szintén 5,6°-os elemi szektorokra (64 szektor) van felosztva. . Ennek eredményeként a radar maximális hatótávolságának első felében a vízszintes síkban lévő teljes látómező 16*64=1024 cellára oszlik. A három felülvizsgálati periódusnak megfelelő munkaciklus során elemzik az interferencia-helyzetet, és egy speciális radartároló eszközben egy aktuális interferenciatérképet állítanak elő, amely információkat tartalmaz az 1024 cella mindegyikében az interferencia szintjéről. Ezen információ alapján a súlyozási együtthatókat választják ki, hogy a sugár fő és kiegészítő nyalábja mentén vett jelek súlyozott összegét képezzék, mindegyik cellára külön-külön. Ennek eredményeként a radar észlelési zónája a függőleges síkban összetett konfigurációt kap: az észlelési zóna alsó széle a különböző cellákban eltérő lejtésű (-0,5; 0,1; 0,5 vagy 1°). A tartomány második felében (II. szakasz) csak a távolsági sugár mentén vett jel kerül felhasználásra.

A radarérzékelési zóna kialakításának két figyelembe vett módszerét összehasonlítva meg kell jegyezni, hogy az alsó sugár fő- és kiegészítő nyalábjaiból származó jelek kombinációja az első módszerben videofrekvencián történik, a második módszerben pedig - magas frekvencia. Az utóbbi esetben a jelek összegzésének műveletét egy speciális eszközben hajtják végre - az előbbi az észlelési zóna alsó széle (FNK, 1.1. ábra). Ebben az esetben a teljes jel további feldolgozásához egy vételi csatornát használnak, beleértve az SDC rendszert is. Az első módszer két vételi csatornát igényel, ami bonyolultabb berendezésekhez vezet. Ezenkívül a második módszerrel az SDC rendszer képességeit jobban kihasználják, mivel ebben a rendszerben a radar mindkét frekvenciacsatornájának jeleit dolgozzák fel, és nem csak a vezető csatorna jelét, mint az első módszernél. . A felsorolt előnyök mellett az észlelési zóna kialakításának második módszere jelentős hátránnyal rendelkezik, amely megnehezíti annak széles körű használatát:

a jelek összegzése magas frekvencián ezeknek a jeleknek a képződésének nagy pontosságát és stabilitását igényli. Ennek a követelménynek a radar működése során történő megsértése a kétsugaras antennamintázat miatt a helyi objektumok interferencia-elnyomásának csökkenéséhez vezethet.

Tekintsük a radar működési elvét, amelynek blokkvázlata a 2. ábrán látható. 1.1. Ez a radar körkörös irányszögű megtekintési módban működik, lehetővé téve a légi célpontok észlelését, valamint a célpontok dőlésszögének és azimutjának mérését. A körkörös láthatóságot a radarantenna mechanikus forgatása biztosítja, amely egy parabola reflektorból és két kürtbetáplálásból áll - a fő és a kiegészítő. A rádióimpulzusok periodikus sorozatát téglalap alakú burkolójelként használják vizsgálójelként. Ebben az esetben a cél azimut mérése amplitúdó módszerrel történik, a radarantenna iránytulajdonságainak vízszintes síkban történő felhasználása alapján, a hatótávolság mérése pedig időmódszerrel, méréssel történik. a célpontról visszavert jel késleltetése a tapintójel kibocsátásának pillanatához képest.

Nézzük meg közelebbről egy radarcsatorna működését. A szinkronizációs rendszer (SS) radar trigger impulzusokat állít elő, amelyeket az adókészülék M modulátorának bemenetére táplálunk. Az M modulátor a trigger impulzusok hatására erőteljes moduláló impulzusokat állít elő, amelyek a radaradó végső erősítőjéhez (OA) érkeznek, a „fő oszcillátor - teljesítményerősítő” áramkör szerint. A kvarcrezonátorral stabilizált rádiófrekvenciás generátor (RFG) folyamatos harmonikus rezgéseket hoz létre fa frekvenciájú, amelyeket a végső erősítőben felerősítenek, és amplitúdóját modulátorimpulzusok (M) modulálják. Ennek eredményeként erős koherens rádióimpulzusok sorozata képződik fa vivőfrekvenciával és téglalap alakú burkolólappal az op-amp kimenetén. Ezek a rádióimpulzusok az antennakapcsolón (AS) és a BSRS teljesítmény-kiegészítő és jelleválasztó egységén keresztül jutnak be a radarantenna eszközébe, és az antenna a cél irányába bocsátja ki őket.

A célról visszaverődő f a vivőfrekvenciájú rádióimpulzusok, amelyek az alsó nyaláb főnyalábja mentén, a BSRS-en, AP-n és alacsony zajszintű RF egységeken keresztül kerülnek az alsó élformázó (FNK) egyik bemenetére. Az azonos frekvenciájú fd rádióimpulzusok, amelyeket az alsó sugár további nyalábján keresztül kapnak, az FNC második bemenetére jutnak a BRS és az URCH jeleit elválasztó blokkon keresztül. Az FNC kimenetén a fő- és kiegészítő nyalábok jeleinek súlyösszegzése eredményeként egy teljes jel jön létre, amely a radarvevő bemenetére kerül. A vezérlőjel, amely az összegzés során a súlytényezők kiválasztását határozza meg, a digitális jelfeldolgozó és radar-adaptációs rendszerből érkezik az FNC vezérlőbemenetére. A vevőkészülék a jel frekvenciakonverzióját, erősítését és frekvenciaválasztását végzi el egy köztes frekvenciaerősítőben, valamint detektálást amplitúdó- és fázisdetektorok segítségével. Az amplitúdódetektor kimenetéről az A videojel továbbmegy a digitális feldolgozó rendszerbe, megkerülve a DTS rendszert, a fázisérzékelő kimenetéről pedig az SDC videojel a DTS rendszer bemenetére kerül, amely a digitális része. jelfeldolgozó rendszer. A frekvenciaváltó és a vevő fázisdetektorának működéséhez szükséges f a1 és f a2 referenciafrekvenciájú jeleket közös master frekvenciagenerátor állítja elő. Ennek köszönhetően egy valóban koherens SDC módszer valósul meg ebben a radarban.

A fent leírt fő folyamatokon kívül, amelyek a radar analóg részében fordulnak elő, számos segédfolyamat létezik, amelyek biztosítják a radar normál működését. Ide tartoznak például a különféle típusú automatikus vevőerősítés-beállítások:

· ideiglenes automatikus erősítés szabályozás,

zaj automatikus erősítés szabályozás,

· az erősítő automatikus, lépésről lépésre történő erősítésének szabályozása adaptív zajcsillapító áramkör segítségével.

A fenti beállítások – a SHARA kivételével – biztosítják a vett radarjel dinamikus tartományának tömörítését és annak összehangolását a digitális jelfeldolgozó és adaptációs rendszer dinamikatartományával. A SHARU segítségével a radarvevő kimenetén a zajszint stabilizálása biztosított.

A radarantenna-adagoló rendszer a következőket kínálja:

· eszközök a kibocsátott rezgések polarizációjának zökkenőmentes beállítására,

· méteres átvitt teljesítmény, frekvencia és a szondázási jel alakja.

A pszeudokoherens radaroknál, amelyek magnetronon készült adóeszközöket használnak, a vevő egy rendszert is tartalmaz a magnetron frekvenciájának automatikus beállítására. Ez a rendszer a magnetronfrekvencia beállítására és a koherens lokális oszcillátor fázisára szolgál, amely referencia oszcillációkat generál az SDC rendszer számára.

A valóban koherens radarban az állandó frekvenciakülönbség biztosítása érdekében f aÉs f b két frekvenciacsatornát, egy speciális frekvenciaváltó generátort használnak, amelynek segítségével az A csatorna frekvenciatartományának rezgésének hatására (lásd 1.1. ábra) a B csatornában frekvenciájú oszcillációk jönnek létre. f bÉs f b1, a frekvenciákhoz képest eltolva f aÉs f a1.

A radar digitális része a digitális jelfeldolgozó és radar adaptációs rendszer bemenetével kezdődik. Ennek a rendszernek a fő funkciói a következők:

· a vett jel megtisztítása a különböző típusú zavaroktól,

· hasznos információk kiválasztása a radar meghatározott taktikai és műszaki jellemzőinek biztosításához,

· az aktuális interferencia-helyzet elemzése,

· az üzemmódok és radarparaméterek automatikus vezérlése (adaptációs funkció).

A vevőkimenetről érkező A, SDC és Meteo bemeneti videojeleket analóg-digitális átalakítók segítségével digitális formává alakítják. Ebben az esetben ezeknek a jeleknek az amplitúdója alapján idő-mintavételezést és többszintű kvantálást hajtanak végre.

A feldolgozórendszer első funkciója a következő digitális eszközökkel valósul meg:

· az SDC rendszer periódusok közötti (kettős vagy hármas) kivonó eszközei;

· videokorrelátor az aszinkron interferencia és az előző vizsgálati időszak visszavert jeleinek elnyomására;

· LOG-MPV-AntiLOG eszközök hasznos jelek elkülönítésére a hatótávolságban és azimutban kitágult célpontok (különösen a meteorológiai képződmények által okozott interferencia) hátterében;

· jelkivonó eszközök a meteorológiai képződmények körvonalairól információszerzésre.

A feldolgozórendszer második funkciójának végrehajtásakor a következő eszközöket használják:

· szektorozó eszköz a megtekintési terület cellákra osztására és a rendszermemória elosztására;

· interferencialeképező dinamikus interferenciatérkép létrehozásához;

· a vett jelek paramétereinek elemzői, amelyek segítségével az aktuális interferencia-helyzet elemzése történik (jelszint elemzők a köztes frekvenciaútban, téves riasztások gyakorisága, meteorológiai képződmények jeleinek paraméterei stb.) ;

· véletlen hozzáférésű memóriaeszközök az aktuális interferenciahelyzettel kapcsolatos információk tárolására;

· vezérlőberendezések vezérlőjelek generálására az üzemmódokhoz és radarparaméterekhez, amelyek meghatározzák:

· súlyozási együtthatók kiválasztása az FNC-hez,

· az A vagy SDC üzemmód kiválasztása,

· engedélyezze vagy tiltsa le a LOG-MPV-AntiLOG eszközt,

· az észlelési küszöb beállítása a téves riasztások szintjének stabilizálása során,

· egyéb jelfeldolgozási paraméterek a megtekintési terület egyes szakaszaihoz vagy celláihoz külön-külön.

Az S eszköz (lásd 1.1. ábra) a radar két frekvenciacsatornájának jeleit egyesíti. Ennek az eszköznek a kimenetéről két kombinált jel kerül az APOI-ba: A jel (vagy SDC) és a Meteo jel. Azokban a radarokban, amelyek nem tartalmaznak saját APOI-t, ezeket a jeleket digitális-analóg átalakítók segítségével analóg formává alakítják, és a radarral, az ellenőrző jelzővel (CI) és az SLS szélessávú kommunikációs vonallal összekapcsolt APOI bemeneteire továbbítják. Ez utóbbi biztosítja a radarinformációk nyers formában, azaz az APOI-t megkerülve továbbítását egy kézi ATC rendszer megjelenítő berendezésére.

Az elsődleges információfeldolgozó berendezés általában egy univerzális berendezés, amely különféle típusú radarokhoz kapcsolódik. Ez a berendezés végrehajtja a légi célpontok jeleinek észlelését és azok koordinátáinak mérését, valamint az elsődleges radar információinak és a másodlagos radar információinak a kombinálását. Az APOI kimenetről a radarinformációk digitálisan továbbítják a légiforgalmi irányító központot keskenysávú ADF adatátviteli berendezés segítségével. Ezenkívül ugyanazt az információt küldi el az elsődleges radar CI vezérlőjelzője. Az ShLS-en keresztül csatlakoztatott APOI, CI és megjelenítő berendezések szinkronizálására a CC szinkronizációs rendszer által generált jelek, valamint az antenna-adagoló rendszerből érkező, az elsődleges radarfenék aktuális irányirányának jelei szolgálnak. Az univerzális APOI-kban általában egy autonóm szinkronizálót biztosítanak, amely lehetővé teszi a jelek optimális ütemben történő feldolgozását és kibocsátását, függetlenül az elsődleges és másodlagos radarok működési módjától. Erre a célra az APOI bemeneten puffertárolók vannak kialakítva, melyeket az említett radarok óraimpulzusai és szöginformációs jelei vezérelnek. Az APOI további feldolgozása egy autonóm APOI szinkronizáló által generált vezérlőjelek felhasználásával történik.

A vizsgált leendő radar fontos jellemzője az automatikus beépített vezérlőrendszer (AVC) alkalmazása, amely analóg és tesztvezérlést biztosít a digitális radareszközök és rendszerek esetében.

Szerkezetileg a radar különálló összeszerelési egységekből - modulokból - készül, amelyek bizonyos kombinációkban összeállítva többféle radar opciót állíthatnak elő, amelyek hatótávolságban, megbízhatóságban és költségben különböznek egymástól. Ezzel a radarberendezések ésszerű használata érhető el, figyelembe véve a speciális alkalmazási feltételeket.

Bármely radar adóútja egy adóeszközből, egy adagolórendszerből és egy antennából áll. A rádióadó eszközt úgy tervezték, hogy hangjelzéseket állítson elő az energiaforrások energiájának nagyfrekvenciás (HF) rezgések energiájává történő átalakításával és ezen rezgések paramétereinek szabályozásával. Ehhez az adóeszköz általában egy áramforrást, egy modulátort (vezérlőkészüléket) és egy generátort tartalmaz.

A tápegység váltakozó vagy egyenáram formájában szolgáltat energiát. A második esetben az áramforrás nagyfeszültségű egyenirányító formájában készül. Mindkét típusú forrás alkalmazásra talált a légi radarokban.

A modulátor vezérli az RF jel burkológörbéjének paramétereit.

A generátor erős RF jelet állít elő, amelynek paramétereit a modulátor vezérlőjelei határozzák meg.

Az első csoport a folyamatos sugárzású (moduláció nélkül, valamint az amplitúdó, frekvencia és fázis kibocsátott oszcillációinak modulálásával). Az ilyen átviteli eszközöket a fedélzeti radarrendszerekben használják, amelyek célja a repülőgép talajsebességének és elsodródási szögének meghatározására (Doppler-frekvencia-változások alapján), radarinformációk sugárzása stb.

A második csoport az impulzusos sugárzási üzemmódban működő adók, amelyek RF impulzusainak időtartama mikroszekundum töredékétől több száz ezredmásodpercig terjed, és a munkaciklus egységektől százezrekig terjed. Az ilyen adóeszközök az RF rezgések amplitúdóját, frekvenciáját és fázismodulációját használhatják egyetlen impulzuson belül és impulzusok sorozatában is. Ezenkívül speciális modulációs típusok is használhatók (impulzus időtartama, impulzuskód stb.).

Egyfokozatú generátorral rendelkező adó blokkvázlata

A cikk a hajóradar működési elvét és általános szerkezeti diagramját tárgyalja. A radarállomások (radarok) működése a rádióhullámok visszaverődésének jelenségén alapul a terjedésük útján elhelyezkedő különféle akadályokról, azaz a radarban a visszhang jelenségét az objektumok helyzetének meghatározására használják. Erre a célra a radar adóval, vevővel, speciális antenna-hullámvezető eszközzel és egy kijelzővel rendelkezik a visszhangjelek vizuális megfigyelésére. Így egy radarállomás működése a következőképpen ábrázolható: a radaradó meghatározott alakú nagyfrekvenciás rezgéseket generál, amelyek a horizont mentén folyamatosan forgó keskeny nyalábban kerülnek a világűrbe. Bármely tárgyról visszavert rezgést visszhangjel formájában, a vevő fogadja és megjeleníti a jelzőképernyőn, miközben a képernyőn azonnal meghatározható az objektum iránya (csapágyazása) és távolsága a hajótól.
Az objektum irányát egy keskeny radarsugár iránya határozza meg, amely éppen az objektumra esik, és visszaverődik róla.
A tárgy távolságát a szondázó impulzus küldése és a visszavert impulzus vételének pillanata közötti rövid időintervallumok mérésével kaphatjuk meg, feltéve, hogy a rádióimpulzusok c = 3 X 108 m/sec sebességgel terjednek. A hajóradarok mindenre kiterjedő indikátorokkal (PSI) rendelkeznek, amelyek képernyőjén a hajót körülvevő navigációs környezet képe keletkezik.
Széles körben alkalmazzák a kikötőkbe, azok megközelítésére és csatornákra vagy összetett hajóutakra telepített parti radarokat. Segítségükkel lehetővé vált a hajók behozatala a kikötőbe, a hajók mozgásának ellenőrzése a hajóút mentén, rossz látási viszonyok között csatorna, aminek következtében a hajók állásideje jelentősen csökken. Ezeket az állomásokat egyes kikötőkben speciális televíziós adóberendezéssel egészítik ki, amely a radarállomás képernyőjéről továbbítja a képeket a kikötőhöz közeledő hajóknak. A továbbított képeket a hajón egy hagyományos televíziós vevő veszi, ami nagyban megkönnyíti a hajó kikötőbe való bejutását rossz látási viszonyok között a navigátor számára.
A parti (kikötői) radarokat a kikötői diszpécser is használhatja a kikötői vizeken vagy annak megközelítésein elhelyezkedő hajók mozgásának megfigyelésére.
Tekintsük a hajóradar működési elvét egy körkörös láthatósági jelzővel. Használjuk egy radar egyszerűsített blokkdiagramját a működésének magyarázatára (1. ábra).
Az SI generátor által generált trigger impulzus elindítja (szinkronizálja) az összes radar egységet.
Amikor trigger impulzusok érkeznek az adóhoz, a modulátor (Mod) több tized mikroszekundum időtartamú téglalap alakú impulzust generál, amelyet a magnetrongenerátorhoz (MG) táplál.

A magnetron 70-80 kW teljesítményű szondázó impulzust állít elő, hullámhossz 1 = 3,2 cm, frekvencia /s = 9400 MHz. A magnetron impulzus egy antennakapcsolón (AS) keresztül, speciális hullámvezetőn keresztül jut az antennához, és keskeny, irányított nyalábban sugározzák ki az űrbe. A nyaláb szélessége vízszintes síkban 1-2°, függőleges síkban kb. 20°. A függőleges tengely körül 12-30 fordulat/perc sebességgel forgó antenna besugározza az edényt körülvevő teljes teret.
A visszavert jeleket ugyanaz az antenna veszi, így az AP felváltva csatlakoztatja az antennát először az adóhoz, majd a vevőhöz. A visszavert impulzus egy antennakapcsolón keresztül egy keverőbe kerül, amelyhez klystron oszcillátor (KG) van csatlakoztatva. Ez utóbbi kis teljesítményű rezgéseket generál f Г=946 0 MHz frekvenciával.
A keverőben az oszcillációk hozzáadásának hatására felszabadul egy köztes frekvencia fPR=fГ-fС=60 MHz, amely ezután egy köztes frekvenciaerősítőhöz (IFA) kerül, amely felerősíti a visszavert impulzusokat. Az erősítő kimenetén elhelyezett detektor segítségével az erősített impulzusokat videoimpulzusokká alakítják, amelyeket egy videokeverőn (VS) keresztül egy videoerősítőhöz táplálnak. Itt felerősítik és egy katódsugárcső (CRT) katódjára küldik.
A katódsugárcső egy speciálisan kialakított vákuumcső (lásd az 1. ábrát).
Három fő részből áll: egy fókuszáló eszközzel ellátott elektronágyúból, egy terelő mágneses rendszerből és egy üvegburából, amelynek képernyője utánvilágítási tulajdonsággal rendelkezik.
Az 1-2 elektronágyú és a 4 fókuszáló berendezés sűrű, jól fókuszált elektronnyalábot alkot, és ennek az elektronsugárnak a vezérlésére szolgál az 5 eltérítő rendszer.
Az eltérítő rendszeren való áthaladás után az elektronsugár eléri a 8-as képernyőt, amely egy speciális anyaggal van bevonva, amely képes izzani, ha elektronokkal bombázzák. A cső széles részének belső oldala speciális vezetőréteggel (grafit) van bevonva. Ez a réteg a 7 cső fő anódja, és van egy érintkezője, amelyre nagy pozitív feszültség van kapcsolva. A 3. anód egy gyorsító elektróda.
A katódsugárcsöves képernyő fénypontjának fényerejét a 2. vezérlőelektróda negatív feszültségének a „Fényerő” potenciométerrel történő megváltoztatásával szabályozzuk. Normál állapotban a cső negatív feszültséggel van reteszelve a 2. vezérlőelektródán.
A környező nézet kijelzőjén a környező környezet képe a következőképpen érhető el.
A szonda impulzusadó sugárzásának indításával egyidejűleg elindul egy sweep generátor, amely egy multivibrátorból (MB) és egy fűrészfog-áramgenerátorból (RCG) áll, amely fűrészfog impulzusokat generál. Ezeket az impulzusokat az 5 eltérítő rendszerbe tápláljuk, amelynek van egy forgató mechanizmusa, amely a 6 vevő szinkronizálóhoz van csatlakoztatva.
Ezzel egyidejűleg egy négyszögletű pozitív feszültségimpulzus kerül a 2. vezérlőelektródára, és feloldja azt. A növekvő (fűrészfog) áram megjelenésével a CRT eltérítési rendszerben az elektronsugár elkezd simán eltérni a cső középpontjától a széle felé, és egy világító pásztázási sugár jelenik meg a képernyőn. A sugár sugárirányú mozgása a képernyőn nagyon halványan látható. Abban a pillanatban, amikor a visszavert jel megérkezik, a rács és a vezérlőkatód közötti potenciál megnő, a cső kioldódik, és a sugárirányú mozgást végző sugár aktuális helyzetének megfelelő pont világítani kezd a képernyőn. A képernyő közepe és a fénypont közötti távolság arányos lesz a tárgy távolságával. Az eltérítő rendszer forgó mozgással rendelkezik.
Az eltérítő rendszer forgásmechanizmusa szinkron átvitellel kapcsolódik a 9 antenna szinkron érzékelőjéhez, így az eltérítő tekercs a 12 antennával szinkronban és fázisban forog a CRT nyaka körül. Ennek eredményeként megjelenik egy forgó pásztázási sugár a CRT képernyőn.
Az antenna elforgatásakor a letapogatási vonal elfordul, és a jelzőképernyőn új területek kezdenek világítani, amelyek megfelelnek a különböző csapágyakon elhelyezkedő tárgyakról visszaverődő impulzusoknak. Az antenna teljes elforgatásához a CRT képernyő teljes felületét számos radiális pásztázási vonal borítja, amelyek csak akkor világítanak, ha a megfelelő csapágyakon visszaverő tárgyak vannak. Így a hajót körülvevő helyzet teljes képe reprodukálódik a csőképernyőn.
A különböző objektumok távolságának hozzávetőleges méréséhez skálagyűrűket (fix tartományú köröket) alkalmaznak a CRT képernyőn a PCD egységben generált elektronikus megvilágítás segítségével. A távolság pontosabb mérésére a radar egy speciális távolságmérő eszközt használ, úgynevezett mozgó távolsági körrel (MRC).
A CRT képernyőn látható bármely célpont távolságának méréséhez el kell forgatni a távolságmérő fogantyúját, a PCD-t a céljelhez kell igazítani, és mérföldben és tizedben le kell mérni a távolságmérő fogantyújához mechanikusan csatlakoztatott számlálót.
A visszhangjelek és távolsági gyűrűk mellett a 10-es irányjelzés világít a CRT képernyőn (lásd 1. ábra). Ezt úgy érik el, hogy pozitív impulzust alkalmaznak a CRT vezérlőrácsra abban a pillanatban, amikor az antenna maximális sugárzása az ér középvonali síkjával egybeeső irányba halad.
A katódsugárcsöves képernyőn látható kép tájolható a hajó DP-hez (iránystabilizáció) vagy a valódi meridiánhoz (északi stabilizáció) viszonyítva. Ez utóbbi esetben a cső terelőrendszere is szinkron kapcsolatban áll a giroiránytűvel.

6.1. AZ IMPULZUSADÓ MŰKÖDÉSI ELVE

Az adó, amely egy impulzusos navigációs radar része, erős, rövid távú ultra-nagy frekvenciájú (mikrohullámú) elektromos oszcillációt generál, szigorúan meghatározott frekvenciával, amelyet egy szinkronizációs áramkör határoz meg.

A radaradó ultra-nagyfrekvenciás generátort (UHF), szubmodulátort, modulátort és áramforrást tartalmaz. A radaradó blokkvázlata az ábrán látható. 6.1.

Szubmodulátor– meghatározott időtartamú és amplitúdójú impulzusokat generál.

Impulzus modulátor - mikrohullámú generátor rezgésének szabályozására tervezték. A modulátor nagyfeszültségű videoimpulzusokat állít elő, amelyeket egy magnetron bemenetére táplálunk, amely adott időtartamú mikrohullámú rádióimpulzusokat generál. Az impulzusmodulátorok működési elve az energiatartalékok lassú felhalmozódásán alapul egy speciális energiatároló eszközben az impulzusok közötti időintervallumban, és az energia gyors ezt követő felszabadításán a modulátor terhelése felé, azaz. magnetron generátor, az impulzus időtartamával megegyező idő alatt.

Magnetronokat és félvezető mikrohullámú generátorokat (Gunn-diódákat) használnak MSHF-ként.

Az impulzusmodulátor blokkvázlata az ábrán látható. 6.2.

A kapcsolókészülék kinyitásakor a tárolóeszköz állandó feszültségű forrásról töltődik egy korlátozón (ellenálláson) keresztül, amely megvédi az áramforrást a túlterheléstől. A készülék zárt állapotában a tárolóeszköz lemerül a terhelésre (magnetron), és adott időtartamú és amplitúdójú feszültségimpulzus jön létre annak anód-katód kapcsain.

Tárolóeszközként egy kondenzátor formájú vagy egy hosszú (mesterséges) vezeték végén nyitott kapacitás használható. Kapcsolóeszközök - vákuumcső (korábban kiadott radarokhoz), tirisztor, nemlineáris induktivitás.

A legegyszerűbb a modulátor áramkör tárolókondenzátorral. Az ilyen modulátor áramköre energiatárolóként: tárolókondenzátort, kapcsolóeszközként: kapcsoló (modulátor vagy kisülési) lámpát, valamint korlátozó ellenállást és magnetrongenerátort tartalmaz. Kezdeti állapotban a kisülőlámpa negatív feszültséggel reteszelve van a vezérlőrácson (az áramkör megszakadt), a tárolókondenzátor fel van töltve.

Amikor egy téglalap alakú pozitív polaritású feszültségimpulzus időtartama t És a kisülőlámpa feloldódik (az áramkör zárva van), és a tárolókondenzátor kisüt a magnetronba. A magnetron anód-katód kapcsain moduláló feszültségimpulzus jön létre, melynek hatására a magnetron mikrohullámú oszcillációs impulzusokat generál.

A magnetron feszültsége addig lesz, amíg pozitív feszültség van a kisülőlámpa vezérlőrácsán. Következésképpen a rádióimpulzusok időtartama a vezérlőimpulzusok időtartamától függ.

A tárolókondenzátorral ellátott impulzusmodulátornak van egy jelentős hátránya. Mivel a kondenzátor töltése a rádióimpulzus generálásakor elfogy, gyorsan leesik rajta a feszültség, és ezzel együtt a nagyfrekvenciás rezgések ereje is. Ennek eredményeként éles szélű, enyhe csillapítású rádióimpulzus jön létre. Sokkal jövedelmezőbb téglalap alakú impulzusokkal dolgozni, amelyek ereje körülbelül állandó marad időtartamuk alatt. A leírt generátor téglalap alakú impulzusokat generál, ha a tárolókondenzátort a szabad végén nyitott mesterséges hosszú vezetékkel helyettesítjük. A vonal karakterisztikus impedanciájának meg kell egyeznie a teljesítménykapcsok oldalán lévő RF oszcillátor ellenállásával, pl. anódfeszültségének az anódáramhoz viszonyított aránya

6.2. LINEÁRIS ÉS MÁGNESES MODULÁTOROK

A gyakorlatban a modulátorok tárolási energiával, ún lineáris modulátorok. Az ilyen modulátor kapcsolási rajza (6.3. ábra) a következőket tartalmazza: töltődióda V1, töltő induktor tekercs L1, felhalmozó vonal L.C., impulzus transzformátor T, tirisztor V2, töltőáramkör C1,R1.

Amikor a tirisztor le van zárva, a vezeték keresztül töltődik V1, L1 a feszültséghez E. Ugyanakkor a kondenzátor feltöltődik C1 ellenálláson keresztül R1.

Ha trigger impulzust adunk a tirisztorra ( ZI) pozitív polaritású, a tirisztor feloldódik, a rajta átfolyó kisütőáram csökkenti a tirisztor ellenállását, és a tárolóvezeték az impulzustranszformátor primer tekercsére kisül. A szekunder tekercsből eltávolított moduláló feszültségimpulzus a magnetronba kerül. A generált impulzus időtartama a paraméterektől függ L.C. sorok:

A gyakorlatban a kapcsolókészülékek nemlineáris induktivitású tekercsek formájában, amelyeket ún mágneses impulzus modulátorok. A nemlineáris induktivitású tekercs magja speciális ferromágneses anyagból készül, minimális veszteséggel. Ismeretes, hogy ha egy ilyen mag telített, akkor a mágneses permeabilitása alacsony, és az ilyen tekercs induktív reaktanciája minimális. Éppen ellenkezőleg, telítetlen állapotban a mag mágneses permeabilitása nagyobb, a tekercs induktivitása nő, és az induktív reaktancia nő.

A lineáris modulátor áramkörben használt elemeken kívül a mágneses modulátor áramkör (6.4. ábra) tartalmaz egy nemlineáris induktivitású tekercset (fojtót) L1, tároló kondenzátor C1, nemlineáris transzformátor T1, tároló kondenzátor C2és impulzus transzformátor T2.

Amikor a tirisztor ki van kapcsolva, a kondenzátor feltöltődik C1 feszültségforrásból Eés fojtószelep mag L1 telítésig mágnesezett. Amikor a tirisztor nincs reteszelve, a kondenzátor C1 kisütjük a transzformátor primer tekercsére T1. A szekunder tekercsben indukált feszültség tölti fel a kondenzátort C2. A töltés végére a mag T1 telített, és a kondenzátor C2 lemerül az impulzustranszformátor primer tekercsére.

A moduláló impulzus időtartamát a kondenzátor kisülési ideje határozza meg C2. Szükséges esetekben 0,1 μs-ot meghaladó impulzusidővel a gyakorlatban kondenzátor helyett C2 tartalmazza a formáló vonalat. Ekkor a moduláló impulzusok időtartamát a vonalparaméterek határozzák meg, hasonlóan egy lineáris modulátor áramköréhez.

6.3. ALMODULATOR KASZKÁDOK

A kisülési (modulátor) lámpa működését egy tárolókondenzátoros áramkörben egy speciális almodulátor áramkör vezérli, amely egy trigger impulzuserősítőt tartalmaz; az első készenléti blokkoló oszcillátor, amely impulzusismétlési ráta osztás üzemmódban működik; a második blokkoló generátor, amely rögzített időtartamú és amplitúdójú vezérlőfeszültség impulzusokat állít elő, amelyek a kisülőlámpa működését szabályozzák. Ez a szubmodulátor áramkör biztosítja, hogy az adó különböző ismétlési gyakorisággal és különböző időtartamú szondázó impulzusokkal működjön.

A tirisztorokat vezérlőelemként használó lineáris és mágneses modulátorok működését egy mester oszcillátor vezérli, amely általában egy trigger impulzus erősítőt, egy készenléti blokkoló generátort és egy emitter követőt, amely a tirisztor bemeneti áramkörét illeszti a blokkoláshoz. generátor kimenet.

Rizs. 6.5. Ocean radar szubmodulátor áramkör

ábrán. A 6.5. ábra az Ocean radar szubmodulátor vázlatos rajzát mutatja, amely az elavult elembázis ellenére még mindig működik.

Ennek az áramkörnek négy szakasza van:

Trigger erősítő (a lámpa bal fele L1 6N1P típus),

Várakozás blokkoló oszcillátor (a lámpa jobb fele L1),

L2 TGI1-35/3 típus,

Thyratron kimeneti fokozat L3 típusú TGI1-35/3.

A moduláló impulzusok időtartamától (0,1 vagy 1 μs) függően a tiratron működik L2 vagy tiratron L3. Az első esetben a tárolóvezeték töltése 1 töltési ellenálláson keresztül történik R1. A második esetben a felhalmozó sor 2 ellenálláson keresztül töltődik fel R2.

A kimeneti fokozatok terhelése ellenállás R3És R4, párhuzamosan csatlakozik a tiratronok katódáramköréhez L1És L2. A tárolóvezetékek kisütésekor ezeken az ellenállásokon egy adott időtartamú, 1250 V amplitúdójú feszültségimpulzus jön létre.

A modulátor almodulátor fokozataként blokkoló oszcillátort használnak. Az alacsony kimeneti ellenállás elérése érdekében a blokkoló oszcillátor kimenetén katódkövető van.

6.4. A MÁGNETRON GENERÁTOROK JELLEMZŐI

A magnetron egy kételektródos elektrovákuum készülék elektromágneses vezérléssel. A centiméteres hullámhossz-tartományban többüregű magnetronokat használnak. Egy ilyen magnetron felépítése az ábrán látható. 6.6.

11 10

Rizs. 6.6. Magnetron kialakítás Fig. 6.7. Halmozott magnetron

A magnetron kialakításának alapja az anódblokk 1 egy masszív rézhenger formájában, amelyben páros számú horony van megmunkálva a kerület mentén, amelyek hengeres rezonátorokat képviselnek 2.

A blokk közepén egy hengeres oxidfűtésű katód található 10 , amelyek jelentős átmérőjűek ahhoz, hogy elegendő emissziós áramot kapjanak. A rezonátorok téglalap alakú barázdák segítségével kommunikálnak a magnetron belső üregével, az úgynevezett interakciós térrel 9. A katód a magnetron belsejében van rögzítve tartókkal 12 , amelyek egyidejűleg áramkimenetként is szolgálnak 11. A tartók peremre szerelt hengeres csövek üvegcsatlakozásain haladnak át. A karimán lévő megvastagodások nagyfrekvenciás fojtóként működnek, megakadályozva a nagyfrekvenciás energia kijutását az izzószál kivezetésein keresztül. A katód mindkét oldalán védőtárcsák találhatók 4 , megakadályozva az elektronok kiszivárgását a kölcsönhatási térből a magnetron végterületeibe. Az anódblokk végén vezetőkötegek vannak 3 , amely összeköti az anódblokk szegmenseit.

A magnetron hűtéséhez a külső felületén lamellák vannak, amelyeket egy ventilátor fúj meg. A hűtés megkönnyítése, a karbantartás biztonsága és a nagyfrekvenciás energia eltávolítása érdekében az anódblokk földelve van, és a katódra negatív polaritású nagyfeszültségű impulzusok kerülnek.

A magnetronban lévő mágneses mezőt speciális ötvözetekből készült állandó mágnesek hozzák létre, amelyek erős mágneses teret hoznak létre.

A magnetron egy rézhuzal hurkon keresztül kapcsolódik a külső terheléshez 8 , amely egyik végén az egyik rezonátor falára van forrasztva, a másik pedig a belső vezetékre van csatlakoztatva 7 rövid koaxiális vonal, amely áthalad az üvegcsomóponton 6 a hullámvezetőbe 5 . A magnetronban az ultranagy frekvenciájú rezgéseket állandó, egymásra merőleges elektromos és mágneses mezők által szabályozott elektronáramlás gerjeszti.

A magnetron generátor radarok nagy koercitivitású ötvözetekből készült állandó mágneseket használnak. Kétféle mágneses rendszer létezik: külső mágneses rendszerek és „stack” mágneses rendszerek. A külső mágneses rendszer egy álló szerkezet, a pólusdarabok közé egy magnetron van beépítve.

A hajónavigációs radarokban elterjedtek az egymásra helyezett magnetronok, amelyekben magának a magnetronnak a kialakításának szerves részét képezi a mágneses rendszer. Az egymásra helyezett magnetronok esetében a pólusdarabok a végükről belépnek a magnetronba (6.7. ábra). Ez csökkenti a pólusok közötti légrést, és ennek következtében a mágneses áramkör ellenállását, ami lehetővé teszi a mágneses áramkör méretének és súlyának csökkentését. ábrán láthatók a magnetron generátorok áramkörei. 6,8, a; 6.8, b.

A magnetron generátor áramkör tartalmaz: egy magnetront, egy izzószálas transzformátort és egy hűtőrendszert a magnetron anódblokkjához. A magnetron generátor áramkör három áramkört tartalmaz: mikrohullámú, anód és izzószál. Mikrohullámú áramok keringenek a magnetron rezonanciarendszerben és a hozzá kapcsolódó külső terhelésben. Az impulzusos anódáram a modulátor pozitív kivezetésétől az anódon - a magnetron katódján keresztül - a negatív terminálig folyik. A kifejezés határozza meg

Rizs. 6.8. Magnetron generátor áramkörök

Ahol I A- az anódáram átlagos értéke, A;

F I – frekvencia impulzussorozatok, imp/s;

τ I – impulzus időtartama, s;

α – impulzus alaktényező (téglalap alakú impulzusok egyenlő eggyel).

Az izzószál áramkör az izzószál-transzformátor szekunder tekercséből áll Trés katód fűtőszálak. A magnetron izzószál feszültsége jellemzően 6,3 V, de mivel a katód fokozott elektronbombázásos üzemmódban működik, a fűtőszál teljes tápfeszültsége csak a katód felmelegítéséhez szükséges, mielőtt a magnetron anódra nagy feszültséget kapcsolna. . A nagy anódfeszültség bekapcsolásakor az izzószál feszültsége általában automatikusan 4 V-ra csökken egy ellenállás segítségével. R, izzószálas transzformátor primer tekercséhez csatlakozik. Az áramkörben (6.8a. ábra) a modulátor kimenetéből negatív polaritású moduláló feszültségimpulzus kerül a magnetron katódjára.

Az izzószálas transzformátor szekunder tekercse a generátorházhoz képest nagy feszültség alatt van. Hasonlóképpen az áramkörben (6.8. ábra, b) az impulzustranszformátor szekunder tekercsének egyik vége ITr csatlakozik a házhoz, a másik végét pedig az izzótranszformátor szekunder tekercsének kivezetéséhez. Ezért az izzószál transzformátor szekunder tekercse és a ház közötti szigetelést, valamint a tekercsek közötti szigetelést a magnetron teljes anódfeszültségére kell tervezni. Annak érdekében, hogy ne okozzon észrevehető torzulást a moduláló impulzusok alakjában, az izzószál-transzformátor szekunder tekercsének kapacitásának a lehető legkisebbnek kell lennie (nem több, mint néhány tíz pikofarad).

6.5. ADÓESZKÖZ "NAYADA-5" radar

A Nayada-5 radaradó a P-3 eszköz (adó-vevő) része, és célja:

mikrohullámú impulzusok kialakítása és generálása;

az indikátor, adó-vevő és antenna eszköz összes blokkjának és csomópontjának időben történő szinkron és fázisban történő működésének biztosítása.

ábrán. A 6.9. ábra a Nayada-5 radar adó-vevő adókészülékének blokkvázlatát mutatja.

Az adókészülék a következőket tartalmazza: ultra-nagyfrekvenciás egység; adó modulátor; modulátor szűrő; óra impulzus generátor; egyenirányító eszközök, amelyek a P – 3 eszköz blokkjait és áramköreit biztosítják.

A Nayada-5 radar adó-vevő blokkvázlata a következőket tartalmazza:

Stabilizációs jel generálási útja, amely az indikátorba belépő másodlagos szinkronizálási impulzusok generálására szolgál, valamint az adó modulátor vezérlésének automatikus stabilizáló egységén keresztül indítható. Ezeknek a szinkronizáló impulzusoknak a segítségével biztosított a tapintó impulzusok szinkronizálása a CRT indikátoron a letapogatás megkezdésével.

Impulzusgenerálási út szondázása, amelyet mikrohullámú impulzusok generálására és hullámvezetőn keresztül antennaeszközre történő továbbítására terveztek. Ez azután következik be, hogy a feszültségmodulátor impulzusmodulációt generál a mikrohullámú generátoron, valamint az illeszkedő blokkok és csomópontok vezérlő és szinkronizáló impulzusait.

Videojel generálási út, amelyet arra terveztek, hogy a visszavert mikrohullámú impulzusokat köztes frekvenciájú impulzusokká alakítsa helyi oszcillátor és keverők segítségével, videojelet képezve és felerősítve, amely ezután belép az indikátorba. Egy közös hullámvezetőt használnak a szondázási impulzusok továbbítására az antennaeszközre és a visszavert impulzusok továbbítására a videojel-generáló útra.

Vezérlés és teljesítmény konfigurációs útvonal,Úgy tervezték, hogy tápfeszültséget állítson elő a készülék összes blokkjához és áramköréhez, valamint figyelje a tápegységek, a funkcionális blokkok és az állomáselemek, a magnetron, a helyi oszcillátor, a szikraköz stb. teljesítményét.

6.6. ADÓK TERVEZÉSI JELLEMZŐI

Szerkezetileg a radaradók a vevőkészülékkel együtt egy külön elkülönített eszközben helyezkedhetnek el, amelyet ún Rádió adó-vevő, tehát az antennaegységben.

ábrán. A 6.10. ábra a „Ryad” modern egy- és kétcsatornás automatizált radarállomás (3,2 és 10 cm hullámhossz) adó-vevőinek megjelenését mutatja, amely külön készülékben van elhelyezve. A főbb műszaki jellemzőket a 6.1. táblázat tartalmazza.

A 3 cm-es hatótávolságú (P3220 R) 20 kW vagy nagyobb impulzusteljesítményű adó-vevők nem fűtött mezőkatódos magnetronok alapján készülnek. Ezek a magnetronok több mint 10 000 óra üzemi körülmények között hibamentes üzemidővel rendelkeznek, azonnali üzemkészséget biztosítanak és jelentősen leegyszerűsítik az adót.

Rizs. 6.10. A "Ryad" automata radar adó-vevői

A mikroelektronika széleskörű bevezetése a modern hajónavigációs radarokba, elsősorban szilárdtest-mikrohullámú készülékekbe és mikroprocesszorokba, lehetővé tette a modern jelfeldolgozási módszerekkel kombinálva kompakt, megbízható, gazdaságos és könnyen használható adó- és vevőberendezések előállítását. . A terjedelmes hullámvezető eszközök használatának kiküszöbölése és a visszavert jelek hullámvezetőkben történő adása és vétele során fellépő teljesítményveszteségek kiküszöbölése érdekében az adó és a vevő szerkezetileg az antennaegységben van elhelyezve, külön modul formájában, amelyet néha ún. scanner(lásd 7.23. ábra). Ez biztosítja az adó-vevő modul gyors eltávolítását, valamint az összesített csere módszerrel történő javítást. Az ilyen típusú adó-vevők be- és kikapcsolása távolról történik.

ábrán. A 6.11. ábrán a parti radar (BRLS) "Baltika-B" antenna-adó-vevő berendezése látható, monoblokk formájában. A Baltika-B radar part menti radarként használatos hajóforgalom-irányító rendszerekben (VTCS), valamint kikötői vizeken, megközelítési csatornákon és hajóutakon.