Радарски станици и системи за воздушна одбрана на Русија. Радарски станици: историја и основни принципи на работа Дијаграми на електрично коло на примопредаватели за радари на авиони

Радарот е збир на научни методи и технички средства, служи за одредување на координатите и карактеристиките на објектот преку радио бранови. Објектот што се проучува често се нарекува радарска цел (или едноставно цел).

Радио опремата и алатките дизајнирани да извршуваат радарски задачи се нарекуваат радарски системи или уреди (радар или RLU). Основите на радарот се засноваат на следните физички феномени и својства:

• Во медиумот за ширење, радио брановите кои наидуваат на објекти со различни електрични својства се расфрлани од нив. Рефлектираниот бран од целта (или сопственото зрачење) им овозможува на радарските системи да ја откријат и идентификуваат целта.
• На големи растојанија, се претпоставува дека ширењето на радио брановите е праволиниско, со константна брзина во познат медиум. Оваа претпоставка овозможува да се достигне целта и нејзините аголни координати (со одредена грешка).
• Врз основа на Доплеровиот ефект, радијалната брзина на точката на емисија во однос на RLU се пресметува од фреквенцијата на примениот рефлектиран сигнал.

Историска референца

Способноста на радио брановите да рефлектираат беше истакната од големиот физичар Г. Херц и рускиот електроинженер кон крајот на 19 век. век. Според патент од 1904 година, првиот радар го создал германскиот инженер К. Хулмајер. Уредот, кој тој го нарече телемобилоскоп, се користел на бродови што пловат по Рајна. Во врска со развојот, употребата на радар изгледаше многу ветувачки како елемент.Истражувањето во оваа област беше спроведено од напредни специјалисти од многу земји во светот.

Во 1932 година, основниот принцип на радарот беше опишан во неговите дела од Павел Кондратиевич Ошчепков, истражувач во LEFI (Ленинградски електрофизички институт). Тие, во соработка со колегитеБ.К. Шембел и В.В. Во летото 1934 година, Цимбалин демонстрираше прототип на радарска инсталација која откри цел на надморска височина од 150 m на растојание од 600 m. Понатамошната работа за подобрување на радарската опрема беше ограничена на зголемување на нивниот опсег и зголемување на точноста на одредување целна локација.

Природата електромагнетно зрачењеЦелите ни овозможуваат да зборуваме за неколку видови радари:

• Пасивен радарго истражува сопственото зрачење (термичко, електромагнетно, итн.), кое генерира цели (проектили, авиони, вселенски објекти).
• Активен со активен одговорсе врши доколку објектот е опремен со сопствен предавател и интеракцијата со него се случува според алгоритмот „барање-одговор“.
• Активен со пасивен одговорвклучува проучување на секундарен (рефлектиран) радио сигнал. во овој случај се состои од предавател и приемник.
• Полуактивен радар- ова е посебен случај на активен, во случај кога приемникот на рефлектираното зрачење се наоѓа надвор од радарот (на пример, тоа е структурен елемент на проектил за враќање).

Секој тип има свои предности и недостатоци.

Методи и опрема

Според употребениот метод, целата радарска опрема е поделена на радари со континуирано и импулсно зрачење.

Првиот содржи предавател и приемник на зрачење кои работат истовремено и континуирано. Со овој принцип беа создадени првите радарски уреди. Пример за таков систем е радио височина (авијациски уред кој го одредува растојанието на авион од површината на земјата) или радар познат на сите возачи за одредување на ограничувањето на брзината на возилото.

Со методот на импулси, електромагнетната енергија се емитува во кратки импулси во период од неколку микросекунди. Потоа станицата работи само за прием. По фаќањето и регистрирањето на рефлектираните радио бранови, радарот пренесува нов пулс и циклусите се повторуваат.

Радарски режими на работа

Постојат два главни начини на работа на радарските станици и уреди. Првиот е скенирање на просторот. Се спроведува според строго дефиниран систем. Со секвенцијален преглед, движењето на радарскиот зрак може да биде кружно, спирално, конусно или секторско. На пример, низа од антени може полека да ротира во круг (азимут) додека истовремено се скенира во височина (навалување нагоре и надолу). Со паралелно скенирање, прегледот се врши со зрак од радарски зраци. Секој има свој приемник, а неколку текови на информации се обработуваат одеднаш.

Режимот за следење подразбира дека антената постојано е насочена кон избраниот објект. За да го ротирате во согласност со траекторијата на подвижна цел, се користат специјални автоматизирани системи за следење.

Алгоритам за одредување опсег и насока

Брзината на ширење на електромагнетните бранови во атмосферата е 300 илјади km/s. Затоа, знаејќи го времето поминато од емитуваниот сигнал за покривање на растојанието од станицата до целта и назад, лесно е да се пресмета растојанието на објектот. За да го направите ова, неопходно е точно да се сними времето на испраќање на пулсот и моментот кога е примен рефлектираниот сигнал.

Високо насочен радар се користи за да се добијат информации за локацијата на целта. Одредувањето на азимут и елевација (агол на височина или елевација) на објект се врши со антена со тесен зрак. Современите радари користат фазни антенски низи (PAA) за таа цел, способни да постават потесен зрак и се карактеризираат со голема брзина на ротација. По правило, процесот на скенирање на просторот се изведува со најмалку два зраци.

Основни системски параметри

Од тактички и технички карактеристикиопремата во голема мера зависи од ефикасноста и квалитетот на задачите што се решаваат.

Тактичките радарски индикатори вклучуваат:

• Областа на гледање е ограничена со минималниот и максималниот опсег на откривање на целта, дозволениот азимут агол и аголот на височина.
• Резолуција во опсег, азимут, височина и брзина (способност да се одредат параметрите на блиските цели).
• Точност на мерењето, која се мери со присуство на груби, систематски или случајни грешки.
• Имунитет од бучава и сигурност.
• Степенот на автоматизација на екстракција и обработка на дојдовниот проток на информации податоци.

Наведените тактички карактеристики се утврдени при дизајнирање уреди преку одредени технички параметри, вклучувајќи:

На борбеното место

Радарот е универзална алатка која стана широко распространета во воената сфера, науката и националната економија. Областите на употреба постојано се прошируваат поради развојот и подобрувањето на техничките средства и мерните технологии.

Употребата на радар во воената индустрија овозможува да се решат важни проблеми на надзор и контрола на просторот, откривање на воздушни, копнени и водени мобилни цели. Без радари е невозможно да се замисли опрема за која се користи информативна поддршкасистеми за навигација и системи за контрола на огнено оружје.

Воениот радар е основна компонента на системот за предупредување за стратешки ракетен напад и интегрирана ракетна одбрана.

Радио астрономија

Радио брановите испратени од површината на земјата се рефлектираат и од објекти во блиска и длабока вселена, како и од цели блиску до Земјата. Многу вселенски објекти не можеа целосно да се истражат само со користење на оптички инструменти, а само употребата на радарски методи во астрономијата овозможи да се добијат богати информации за нивната природа и структура. Пасивниот радар за првпат беше користен за проучување на Месечината од американски и унгарски астрономи во 1946 година. Отприлика во исто време, случајно биле примени и радио сигнали од вселената.

Во современите радио телескопи, приемната антена има облик на голем конкавен сферичен сад (сличен на огледалото на оптичкиот рефлектор). Колку е поголем неговиот дијаметар, толку повеќе слаб сигналантената ќе може да прима. Радио телескопите често работат на комплексен начин, комбинирајќи не само уреди лоцирани блиску еден до друг, туку и оние лоцирани на различни континенти. Меѓу најважните задачи на модерната радио астрономија се проучувањето на пулсарите и галаксиите со активни јадра и проучувањето на меѓуѕвездениот медиум.

Граѓанска апликација

Во земјоделството и шумарството, радарските уреди се неопходни за добивање информации за распространетоста и густината на вегетацијата, проучување на структурата, параметрите и типовите на почвите и навремено откривање пожари. Во географијата и геологијата, радарот се користи за изведување топографски и геоморфолошки работи, одредување на структурата и составот на карпите и пребарување на наоѓалишта на минерали. Во хидрологијата и океанографијата, радарските методи се користат за следење на состојбата на главните водни патишта во земјата, снежната и ледената покривка и мапирањето на крајбрежјето.

Радарот е незаменлив асистент за метеоролозите. Радарот лесно може да ја одреди состојбата на атмосферата на оддалеченост од десетици километри, а врз основа на анализата на добиените податоци се прави прогноза за промените на временските услови во одредена област.

Изгледи за развој

За модерна радарска станица, главниот критериум за оценување е односот на ефикасноста и квалитетот. Ефикасноста се однесува на генерализираните тактичко-технички карактеристики на опремата. Создавањето совршен радар е сложена инженерска, научна и техничка задача, чија имплементација е можна само со користење на најновите достигнувања на електромеханиката и електрониката, компјутерската наука и компјутерска технологија, енергија.

Според експертите, во блиска иднина главната функционални единицистаниците со најразлични нивоа на сложеност и намена ќе имаат антени со активна фазна низа во цврста состојба (антени со фазна низа), претворајќи ги аналогните сигнали во дигитални. Развојот на компјутерскиот комплекс ќе овозможи целосно автоматизирање на контролата и основните функции на радарот, обезбедувајќи му на крајниот корисник сеопфатна анализа на добиените информации.

Радарот емитува електромагнетна енергија и ги детектира ехото што доаѓа од рефлектираните објекти и исто така ги одредува нивните карактеристики. Целта на проектот на курсот е да се разгледа сеопфатен радар и да се пресметаат тактичките индикатори на овој радар: максимален опсег земајќи ја предвид апсорпцијата; реална резолуција во опсег и азимут; реална точност на мерењата на опсегот и азимутот. Во теоретскиот дел е даден функционален дијаграм на импулсен активен радар за воздушни цели за контрола на летање.

Споделете ја вашата работа на социјалните мрежи

Ако ова дело не ви одговара, на дното на страницата има список на слични дела. Можете исто така да го користите копчето за пребарување

Радарските системи (радари) се дизајнирани за откривање и одредување на тековните координати (опсег, брзина, височина и азимут) на рефлектираните објекти.

Радарот емитува електромагнетна енергија и детектира ехо што доаѓа од рефлектираните објекти, а исто така ги одредува нивните карактеристики.

Целта на проектот на курсот е да се разгледа сеопфатен радар и да се пресметаат тактичките индикатори на овој радар: максимален опсег земајќи ја предвид апсорпцијата; реална резолуција во опсег и азимут; реална точност на мерењата на опсегот и азимутот.

Во теоретскиот дел е даден функционален дијаграм на импулсен активен радар за воздушни цели за контрола на летање. Дадени се и системските параметри и формули за негова пресметка.

Во пресметковниот дел беа утврдени следните параметри: максимален опсег земајќи ја предвид апсорпцијата, реалниот опсег и азимутската резолуција, опсегот и точноста на мерењето на азимутот.

1. Теоретски дел

1.1 Функционален дијаграм на радаротсеопфатен поглед

Радар полето на радио инженерството, кое обезбедува радарско набљудување на различни објекти, односно нивно откривање, мерење на координати и параметри на движење, како и идентификација на одредени структурни или физички својства со користење на радио бранови рефлектирани или реемитирани од предмети или сопствена радио емисија. Информациите добиени за време на радарскиот надзор се нарекуваат радар. Уредите за радио технички радарски надзор се нарекуваат радарски станици (радари) или радари. Самите објекти за радарски надзор се нарекуваат радарски цели или едноставно цели. Кога користите рефлектирани радио бранови, радарските цели се какви било неправилности електрични параметримедиум (диелектрична и магнетна пропустливост, спроводливост) во која се шири примарниот бран. Ова вклучува авиони (авиони, хеликоптери, метеоролошки балони, итн.), хидрометеори (дожд, снег, град, облаци итн.), речни и морски бродови, копнени објекти (згради, автомобили, авиони на аеродроми итн.). , сите видови воени објекти итн. Посебен тип на радарски цели се астрономските објекти.

Изворот на радарските информации е радарскиот сигнал. Во зависност од методите за негово добивање, се разликуваат следните видови на радарски надзор.

1. Радар за пасивен одговор,врз основа на фактот дека осцилациите што ги емитираат сигналот за радарски сондирање се рефлектираат од целта и влегуваат во радарскиот приемник во вид на рефлектираниот сигнал. Овој тип на надзор понекогаш се нарекува и радар за активен пасивен одговор.

Радар за активен одговор,наречен активен радар со активен одговор, се карактеризира со фактот дека сигналот за одговор не се рефлектира, туку повторно се емитува со помош на специјален транспондер - повторувач. Во исто време, опсегот и контрастот на радарското набљудување значително се зголемуваат.

Пасивниот радар се заснова на примање на сопствените радио емисии на целите, главно во опсегот на милиметар и сантиметар. Ако звучниот сигнал во двата претходни случаи може да се користи како референтен сигнал, што обезбедува основна можност за мерење на опсегот и брзината, тогаш во овој случај не постои таква можност.

Радарскиот систем може да се смета како радарска врска, слична на радио комуникациите или телеметриските врски. Главните компоненти на радарот се предавател, приемник, уред за антена и терминален уред.

Главните фази на радарскиот надзор се:откривање, мерење, резолуција и препознавање.

Откривање е процес на одлучување за присуство на цели со прифатлива веројатност за погрешна одлука.

Мерење ви овозможува да ги процените координатите на целите и параметрите на нивното движење со прифатливи грешки.

Дозвола се состои од извршување на задачите за откривање и мерење на координатите на една цел во присуство на други кои се блиску по домет, брзина и сл.

Препознавање овозможува да се утврдат некои карактеристични карактеристики на целта: дали е точка или група, движење или група итн.

Радарските информации кои доаѓаат од радарот се пренесуваат преку радио канал или кабел до контролната точка. Процесот на радарско следење на поединечни цели е автоматизиран и се изведува со помош на компјутер.

Навигацијата на авионите долж трасата ја обезбедуваат истите радари што се користат во контролата на летање. Тие се користат и за следење на придржувањето кон дадена рута и за одредување локација за време на летот.

За извршување на слетувањето и неговата автоматизација, заедно со системите за радио-светилници, широко се користат радари за слетување, кои обезбедуваат следење на отстапувањето на авионот од курсот и патеката на лизгање.

Во цивилната авијација се користат и голем број воздушни радарски уреди. Ова првенствено вклучува вграден радар за откривање опасни временски формации и пречки. Обично тоа служи и за истражување на земјата со цел да се обезбеди можност за автономна навигација по карактеристични копнени радарски знаменитости.

Радарските системи (радари) се дизајнирани за откривање и одредување на тековните координати (опсег, брзина, височина и азимут) на рефлектираните објекти. Радарот емитува електромагнетна енергија и детектира ехо што доаѓа од рефлектираните објекти, а исто така ги одредува нивните карактеристики.

Да ја разгледаме работата на пулсен активен радар за откривање воздушни цели за контрола на летање (ATC), чија структура е прикажана на слика 1. Уредот за контрола на погледот (контрола на антената) се користи за прегледување простор (обично кружен) со антенски зрак, тесен во хоризонталната рамнина и широк во вертикалата.

Предметниот радар користи режим на пулсова радијација, затоа, во моментот кога ќе заврши следниот сонден радио пулс, единствената антена се префрлува од предавател на приемник и се користи за прием додека не почне да се генерира следниот сонден радио пулс, по што антената повторно е поврзан со предавателот итн.

Оваа операција се изведува со прекинувач за пренос и примање (RTS). Импулсите на активирањето, кои го поставуваат периодот на повторување на сигналите за сондирање и ја синхронизираат работата на сите радарски потсистеми, се генерираат од синхронизатор. Сигналот од приемникот по аналогно-дигитален конвертор (ADC) се доставува до процесорот на сигналот за опрема за обработка на информации, каде што се врши примарна обработка на информации, која се состои од откривање на сигналот и менување на координатите на целта. Целните ознаки и трагите на траекторијата се формираат при првичната обработка на информациите во процесорот на податоци.

Генерираните сигнали, заедно со информациите за аголната положба на антената, се пренесуваат за понатамошна обработка до командното место, како и за следење до индикаторот за сеопфатна видливост (PVI). На траење на батеријатаРадарот на ICO служи како главен елемент за следење на состојбата на воздухот. Таквиот радар обично обработува информации во дигитална форма. За таа цел е обезбеден уред за конвертирање на сигналот во дигитален код(ADC).

Слика 1 Функционален дијаграм на сеопфатен радар

1.2 Дефиниции и главни параметри на системот. Формули за пресметка

Основни тактички карактеристики на радарот

Максимален опсег

Максималниот опсег е поставен со тактички барања и зависи од многу технички карактеристики на радарот, условите за ширење на радио брановите и целните карактеристики, кои се предмет на случајни промени во реалните услови на користење на станиците. Затоа, максималниот опсег е веројатна карактеристика.

Равенката на опсегот на слободен простор (т.е. без да се земе предвид влијанието на земјата и апсорпцијата во атмосферата) за точка цел ја воспоставува врската помеѓу сите главни параметри на радарот.

каде Е остров - енергија емитирана во еден пулс;

С а - ефективна антена област;

С ефо - ефективна рефлектирачка целна област;

 - бранова должина;

k стр - коефициент на дискриминабилност (однос на енергија сигнал-шум на влезот на приемникот, кој обезбедува прием на сигнали со дадена веројатност за правилно откривањеВ од и веројатноста за лажна тревога Wlt);

Е ш - енергија на бучава што дејствува за време на приемот.

Каде што R и - и моќност на пулсот;

 и , - времетраење на пулсот.

Каде д ag - хоризонтална големина на огледалото на антената;

d av - вертикална големина на огледалото на антената.

k r = k r.t. ,

каде к р.т. - теоретски коефициент на различност.

к р.т. =,

каде q 0 - параметар за детекција;

Н - бројот на импулси добиени од целта.

каде што Wlt - веројатност за лажна тревога;

В од - веројатност за правилно откривање.

каде што е регионот,

F и - фреквенција на испраќање пулс;

П а0.5 - Ширина на шемата на зрачење на антената на ниво на моќност од 0,5

каде е аголната брзина на ротација на антената.

каде што Т преглед е периодот на преглед.

каде k =1,38  10 -23 J/deg - Болцманова константа;

к ш - бројка за бучава од приемникот;

Т - температура на приемникот во степени Келвини (Т = 300К).

Максималниот опсег на радарот, земајќи ја предвид апсорпцијата на енергијата на радио брановите.

каде што  магаре - коефициент на слабеење;

 Д - ширина на ослабениот слој.

Минимален радарски опсег

Ако системот за антена не наметнува ограничувања, тогаш минималниот опсег на радарот се одредува според времетраењето на пулсот и времето за обновување на прекинувачот на антената.

каде што c е брзината на ширење електромагнетен бранво вакуум, c = 3∙10 8 ;

 и , - времетраење на пулсот;

τ во - време за обновување на прекинувачот на антената.

Резолуција на радарскиот опсег

Вистинската резолуција на опсегот кога се користи индикатор за сеопфатна видливост како излезен уред ќе се определи со формулата

 (D)=  (D) пот +  (D) инд,

g de  (D) пот - резолуција на потенцијален опсег;

 (Г) инд - резолуција на опсегот на индикаторот.

За сигнал во форма на некохерентен воз од правоаголни импулси:

каде што c е брзината на ширење на електромагнетниот бран во вакуум; c = 3∙10 8 ;

 и , - времетраење на пулсот;

 (Г) инд - резолуцијата на опсегот на индикаторот се пресметува со формулата

г де Д шк - гранична вредност на скалата на опсегот;

к е = 0,4 - фактор на искористеност на екранот,

П ѓ - квалитет на фокусирање на цевката.

Радарска азимутска резолуција

Вистинската резолуција на азимут се одредува со формулата:

 ( az) =  ( az) пот +  ( az) инд,

каде што  ( az ) тенџере - потенцијална резолуција на азимут при приближување на шемата на зрачење на Гаусова крива;

 ( az ) инд - азимутска резолуција на индикаторот

 ( az ) пот =1,3  Q a 0,5 ,

 ( az ) ind = d n M f,

каде што dn - дијаметар на место на катодната цевка;

М ф скала скала.

каде р - отстранување на ознаката од центарот на екранот.

Точност на одредување на координатите по опсегИ

Прецизноста на определувањето на опсегот зависи од точноста на мерењето на доцнењето на рефлектираниот сигнал, грешките поради неоптимална обработка на сигналот, присуството на ненаменети доцнења на сигналот во патеките за пренос, прием и индикација и случајни грешки во мерењето на опсегот кај индикаторските уреди.

Точноста се карактеризира со грешка при мерењето. Добиената коренска средна квадратна грешка на мерењето на опсегот се одредува со формулата:

каде што  (D) пот - потенцијална грешка при мерењето на опсегот.

 (D) дистрибуција грешка поради нелинеарност на ширење;

 (D) апликација - хардверска грешка.

каде q 0 - двоен однос сигнал-шум.

Точност на определување на азимутските координати

Систематски грешки во мерењата на азимутот може да се појават поради неточна ориентација на системот на радарската антена и поради неусогласеност помеѓу положбата на антената и електричната азимутска скала.

Случајните грешки во мерењето на целниот азимут се предизвикани од нестабилноста на системот за ротација на антената, нестабилноста на шемите за генерирање на означување на азимутот, како и грешки при читање.

Добиената коренска средна квадратна грешка во мерењето на азимутот се одредува со:

Почетни податоци (опција 5)

1. Бранова должина  , [цм] …............................................. ............................ .... 6
2. Моќ на пулсотР и , [kW] ................................................ ............... 600
3. Времетраење на пулсот и , [μs] ................................................ ................ 2,2
4. Фреквенција на испраќање пулс F и , [Hz]................................................ ......... 700
5. Хоризонтална големина на огледалото на антената d ag [m] ........................ 7
6. Вертикална големина на огледалото на антената d av , [m] ..................... 2.5
7. Преглед на периодот Т преглед , [Со] ................................................ ............................. 25
8. Фигура за бучава од ресиверотк ш ................................................. ....... 5
9. Веројатност за правилно откривањеВ од ............................. .......... 0,8
10. Веројатност за лажна тревогаЗ л.. ................................................ ....... 10 -5
11. Дијаметар на екранот со индикатор околу погледотг е , [mm] ..................... 400
12. Ефективна рефлектирачка целна областС ефо, [m 2 ] …...................... 30
13. Фокусирајте го квалитетотП ѓ ............................................................... ...... 400
14. Ограничување на скалата на опсегот Д shk1 , [km] ........................... 50 Д shk2 , [км] .......................... 400
15. Ознаки за мерење на опсегот Д , [km] ...................................... 15
16. Азимут мерни ознаки , [степени] ......................................... 4

2. Пресметка на тактички индикатори на сеопфатен радар

2.1 Пресметка на максималниот опсег земајќи ја предвид апсорпцијата

Прво, максималниот опсег на радарот се пресметува без да се земе предвид слабеењето на енергијата на радио брановите за време на ширењето. Пресметката се врши според формулата:

(1)

Да ги пресметаме и утврдиме количините вклучени во овој израз:

E isl = P и  и =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.

к р.т. =

101,2

0,51 [степени]

14,4 [степени/с]

Заменувајќи ги добиените вредности, ќе имаме:

t регион = 0,036 [s], N = 25 импулси и k r.t. = 2,02.

Нека = 10, а потоа k P =20.

Е ш - енергија на бучава што дејствува за време на приемот:

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

Заменувајќи ги сите добиени вредности во (1), наоѓаме 634,38 [km]

Сега го одредуваме максималниот опсег на радарот, земајќи ја предвид апсорпцијата на енергијата на радио брановите:

(2)

Вредност  магаре го наоѓаме од графиконите. За =6 cm  магаре земено еднакво на 0,01 dB/km. Да претпоставиме дека слабеењето се случува низ целиот опсег. Под овој услов, формулата (2) има форма на трансцендентална равенка

(3)

Равенката (3) ја решаваме графички. За osl = 0,01 dB/km и D max = 634,38 км пресметано D max.osl = 305,9 km.

Заклучок: Од добиените пресметки, јасно е дека максималниот опсег на радарот, земајќи го предвид слабеењето на енергијата на радио брановите за време на ширењето, е еднаков на D max.os l = 305,9 [km].

2.2 Пресметка на вистински опсег и азимутска резолуција

Вистинската резолуција на опсегот кога се користи индикатор за сеопфатна видливост како излезен уред ќе се определи со формулата:

 (D) =  (D) пот +  (D) инд

За сигнал во форма на некохерентен воз на правоаголни импулси

0,33 [км]

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

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

Резолуција на реален опсег:

за D wk1 =50 km  (D) 1 =  (D) пот +  (D) ind1 =0,33+0,31=0,64 [km]

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

Ја пресметуваме вистинската резолуција на азимут користејќи ја формулата:

 ( az) =  ( az) пот +  ( az) инд

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

 ( az ) ind = d n M f

Земајќи r = k e d e / 2 (ознака на работ на екранот), добиваме

0,717 [степени]

 ( az )=0,663+0,717=1,38 [степени]

Заклучок: Вистинската резолуција на опсегот е:

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

Реална резолуција на азимут:

 ( az )=1,38 [степени].

2.3 Пресметка на реална точност на мерењата на опсегот и азимутот

Точноста се карактеризира со грешка при мерењето. Добиената коренска средна квадратна грешка во мерењето на опсегот ќе се пресмета со формулата:

40,86

 (D) пот = [km]

Грешка поради нелинеарност на ширење (D) дистрибуција запоставени. Хардверски грешки (D) апликација се сведуваат на грешки во читањето на индикаторската скала (D) инд . Ние го усвојуваме методот на броење со електронски ознаки (прстени на скалата) на екранот на индикаторот за сеопфатен приказ.

 (D) ind = 0,1  D =1,5 [km], каде што  D - цена на поделба на скалата.

 (D) = = 5 [km]

На сличен начин ја одредуваме добиената грешка корен-средна квадратура при мерењето на азимутот:

0,065

 ( az ) инд =0,1   = 0,4

Заклучок: Откако ја пресметавме добиената коренска средна квадратна грешка на мерењето на опсегот, добиваме (D)  ( az) =0,4 [степени].

Заклучок

Во оваа работа на курсот, беа пресметани параметрите на пулсен активен радар (максимален опсег земајќи ја предвид апсорпцијата, реалната резолуција во опсегот и азимутот, точноста на опсегот и мерењата на азимутот) за откривање воздушни цели за контрола на летање.

При пресметките се добиени следните податоци:

1. Максималниот опсег на радарот, земајќи го предвид слабеењето на енергијата на радио брановите за време на ширењето, е еднаков на D max.osl = 305,9 [km];

2. Резолуцијата на реалниот опсег е еднаква на:

за D wk1 = 0,64 [km];

за D shk2 = 2,83 [km].

Реална резолуција на азимут: ( az )=1,38 [степени].

3. Се добива добиената коренска средна квадратна грешка на мерењето на опсегот(D) =1,5 [км]. Корен средна квадратна грешка на мерењето на азимутот ( az ) =0,4 [степени].

Предностите на импулсните радари ја вклучуваат леснотијата на мерење на растојанијата до целите и нивната резолуција до опсегот, особено кога има многу цели во областа за гледање, како и речиси целосно временско раздвојување помеѓу примените и емитираните осцилации. Последната околност дозволува користење на иста антена и за пренос и за прием.

Недостаток на импулсните радари е потребата да се користи висока врвна моќност на емитирани осцилации, како и неможноста да се измери голема мртва зона со кратки дострели.

Радарите се користат за решавање на широк спектар на проблеми: од обезбедување на меко слетување на вселенски летала на површината на планетите до мерење на брзината на движењето на луѓето, од контрола на оружјето во противракетните и противвоздушните одбранбени системи до лична заштита.

Библиографија

1. Васин В.В. Опсег на мерни системи за радио инженерство. Методолошки развој. - М.:МИЕМ 1977 г
2. Васин В.В. Резолуција и точност на мерењата во радио инженерските мерни системи. Методолошки развој. - М.: МИЕМ 1977 година
3. Васин В.В. Методи за мерење на координати и радијална брзина на објекти во радиоинженерски мерни системи. Белешки за предавање. - М.: МИЕМ 1975 година.

4. Бакулев П.А. Радарски системи. Учебник за универзитети. М.: „Радио-

Техника“ 2004 година

5. Радио системи: Учебник за универзитети / Ју. М. Казаринов [итн.]; Ед. Ју.М.Казаринова. М.: Академија, 2008. 590 стр.:

Други слични дела кои може да ве интересираат.vshm>
1029.		Развој на софтвер за лабораториски комплекс на компјутерски систем за обука (CTS) „Експертски системи“	4,25 MB
	Областа на вештачката интелигенција има повеќе од четириесет години развојна историја. Од самиот почеток разгледуваше голем број многу сложени проблеми, кои, заедно со други, сè уште се предмет на истражување: автоматски докажувања на теоремите...
3242.		Изработка на систем за дигитална корекција на динамичките карактеристики на примарниот трансдуцер на мерниот систем	306,75 KB
	Обработката на сигналот во временски домен е широко користена во модерната електронска осцилографија и дигиталните осцилоскопи. А анализаторите на дигитален спектар се користат за претставување на сигнали во приватниот домен. Пакетите за проширување се користат за проучување на математичките аспекти на обработката на сигналот
13757.		Создавање на мрежен систем за тестирање на електронска поддршка на курсеви Оперативни системи (користејќи го примерот на Joomla tool shell)	1,83 MB
	Програмата за пишување тест ќе ви овозможи да работите со прашања во во електронски форматкористете ги сите видови дигитални информацииза прикажување на содржината на прашањето. Цел работа на курсоте да се создаде модерен модел на веб сервис за тестирање на знаењето со користење на алатки за развој на веб и имплементација на софтвер за ефикасна работа тест системзаштита од копирање на информации и мамење при контрола на знаење и сл. Последните две значат создавање еднакви услови за сите полагање на контрола на знаење, неможност за мамење и...
523.		Функционални системи на телото. Функција на нервниот систем	4,53 KB
	Функционални системи на телото. Работа на нервниот систем Покрај анализаторите, односно сетилните системи, во телото функционираат и други системи. Овие системи можат да бидат јасно морфолошки обликувани, односно да имаат јасна структура. Таквите системи вклучуваат, на пример, циркулаторниот, респираторниот или дигестивниот систем.
6243.			44,47 KB
	CSRP Системи за класа за синхронизирано планирање на ресурси со клиенти. CRM системи Односи со клиенти Менаџмент на управување со односите со клиентите. ЕАМ класа системи. И покрај фактот што водечките претпријатија воведуваат најмоќните системикласата ERP повеќе не е доволна за зголемување на приходот на претпријатието.
3754.		Системи на броеви	21,73 KB
	Бројот е основен концепт во математиката, кој обично значи или количина, големина, тежина и слично, или сериски број, распоред во низа, код, шифра и слично.
4228.		Социјални системи	11,38 KB
	Парсонс значи складиште поголем од гасниот систем. Други системи за складирање на животот се културниот систем, системот на посебност и системот на бихејвиоралниот организам. Разликата помеѓу различни потсистеми за зајакнување може да се изврши врз основа на нивните карактеристични функции. За да може системот да работи, тоа може да се направи пред да се прилагоди пристапот до интеграција и да се зачува приказот за да можете да бидете задоволни со неколку функционални придобивки.
9218.		СИСТЕМИ ЗА КУРС ЗА АВИОНИ	592,07 KB
	Сеопфатен метод за одредување на курсот. За да се одреди текот на авионите, беше создадена најголемата група на инструменти и системи за главни глави засновани на различни физички принципи на работа. Затоа, при мерењето на курсот, се појавуваат грешки поради ротацијата на Земјата и движењето на авионот во однос на Земјата. За да се намалат грешките во отчитувањата на насловите, се коригира привидното лизгање на жиро-полукомпасот и се коригира хоризонталната положба на оската на роторот на жироскопот.
5055.		Политички системи	38,09 KB
	Функции на модернизација на политичките системи. Сметајќи ја политиката како сфера на интеракција помеѓу личноста и државата, можеме да разликуваме две опции за градење на овие врски, постојано, но во никој случај рамномерно ширејќи се во историјата на политичкиот живот.
8063.		Повеќебазни системи	7,39 KB
	Мулти-базните системи им овозможуваат на крајните корисници на различни локации да пристапуваат и да споделуваат податоци без потреба од физички интегрирање на постоечките бази на податоци. Тие им обезбедуваат на корисниците можност да управуваат со базите на податоци на нивните сопствени јазли без централизирана контрола што е типична за конвенционалните типови на дистрибуирани DBMS. Администратор на локална база на податоци може да дозволи пристап до одреден дел од нивната база на податоци преку креирање шема за извоз.

БЛОК ДИЈАГРАМ, ПРИНЦИП НА РАБОТА И ТАКТИЧКИ И ТЕХНИЧКИ КАРАКТЕРИСТИКИ НА РАДАРОТ

Постојат неколку опции за конструирање блок дијаграм на примарниот радар од трета генерација. Подолу е еден од можни опции, кој ги користи современите достигнувања на науката и технологијата. Како аналогни системи беа избрани домашните радари „Скала-М“, „Скала-МПР“ и „Скала-МПА“. Карактеристиките на изградбата на странски радари ATCR-22, ATCR-44 се дискутирани во ова поглавје во однос на споредба со домашните радари. Разликите во конструкцијата на радарите за рути и аеродроми се објаснети како што е потребно/

На сл. Слика 1.1 покажува блок дијаграм на примарниот сеопфатен импулсен радар. Главните карактеристики на оваа шема се:

· употреба на два канали на примопредаватели со раздвојување на фреквенцијата;

· употреба на шема на антена со два зраци во вертикалната рамнина за примање сигнали што се рефлектираат од целите;

· примена на вистински кохерентен метод за избор на подвижни цели.

Првата карактеристика на радарот е поврзана со употребата на еден од методите за зголемување на неговиот енергетски потенцијал - методот на раздвојување на фреквенцијата, кој е како што следува. Два предаватели А и Б работат истовремено

Слика 1.1. Блок-дијаграм на примарниот радар

на заедничка антена во режим на пулсна модулација со различни носители на фреквенции ФаИ Fвзвучни радио пулсирања. Помеѓу овие радио пулсирања има мало временско поместување, кое обично е 4 -6 μs. Раздвојувањето на фреквенцијата не надминува 40 -60 MHz. Сигналите со различни фреквенции рефлектирани од целта се одвојуваат со помош на микробранови филтри и се засилуваат со два приемни канали АИ ВОподесени на соодветните фреквенции. По откривањето, видео сигналите на каналите А и Б се комбинираат и дополнително се обработуваат заедно. Во наједноставниот случај, видеосигналите се комбинираат со време користејќи линии за одложување и се додаваат во амплитуда.

Синхронизацијата во радарот се врши на таков начин што еден од каналите (А) е главен, а другиот е роб.

Радарските станици од овој вид со произволен број фреквенциски канали се нарекуваат фреквентно-повеќеканални радари со заедничка антена за сите канали. Предностите на повеќефреквентниот радар во однос на едноканалниот радар се како што следува:

· вкупната моќност на радарското зрачење се зголемува во присуство на ограничувања на моќноста на поединечен предавател;

· се зголемува опсегот на откривање цел и точноста на мерењето на координатите;

· се зголемува доверливоста на радарот и неговата отпорност на бучава на пречки од вештачко и природно потекло.

Зголемувањето на опсегот на откривање и точноста на мерењето на целните координати се објаснуваат со фактот дека со доволно големо раздвојување фреквенции на носителиемитувани сигнали

f a -f b =Df ³ c/l c,

Каде Со- брзина на ширење на радио бранови, л в- линеарна големина на целта.

Примените сигнали и бучавата во каналите А и Б се покажаа како неповрзани, а збирот на излезните напони на овие канали се карактеризира со многу помали амплитудни флуктуации во процесот на набљудување сложена подвижна цел отколку во случај на примање сигнал на една фреквенција. Истиот ефект на измазнување на флуктуациите, исто така, ја објаснува можноста за поефикасно потиснување на попречувачките рефлексии од површината на земјата и локалните објекти. На пример, за радарите ATCR-22 и ATCR-44, опсегот на работа во режим на двофреквенција е 20-30% поголем отколку во режимот со една фреквенција. Веродостојноста на радарската работа при користење на два канали со фреквентно растојание е поголема од онаа на едноканален радар, поради фактот што ако еден канал откажа или е исклучен, Одржувањеовој радар е способен да ги извршува своите функции со прифатливо влошување на одредени индикатори (намалување на опсегот и достапноста на радарот).

Друга важна карактеристика на радарот што се разгледува е употребата на дополнителен зрак на шаблонот на антената во вертикалната рамнина за примање сигнали што се рефлектираат од цели под големи агли на височина. Во овој случај, зоната за детекција на радарот во вертикалната рамнина се формира со користење на два зраци: главното (долното) светло кога главната антена работи во режими за пренос и примање и дополнителен (горен) зрак кога дополнителното напојување на антената е работи само во режим на примање. Употребата на зрак со два зраци за примање сигнали рефлектирани од целите имплементира еден од методите за борба против попречувачките рефлексии од површината на земјата и локалните објекти. Потиснувањето на овие рефлексии се врши со собирање на тежината на сигналите добиени долж главните и дополнителните зраци на зракот. Насоката на максималното зрачење долж горниот зрак се наоѓа во вертикалната рамнина, обично 3 -5 ° повисока од долж долната. Со овој метод на справување со пречки, се постигнува слабеење на сигналите од локални објекти за 15 -20 dB.

Кај некои типови радари, зоната за откривање во вертикалната рамнина се формира земајќи ја предвид употребата на локална обработка на примените сигнали во системот SDC. Овој принцип на формирање зона за откривање со помош на радар за маршрута како пример е прикажан на сл. 1.2. Целата зона за откривање опсег е поделена на четири делови од 1 -1V. Границите на областите се поставени според строга програма во зависност од специфичните услови за локацијата на радарот. На сл. 1.2 се означени:

K 1 е горната граница за употреба на сигнали од дополнителното зрак 2 обработено во системот SDC (Дополнителен SDC);

Ориз. 1.2. К-принцип на формирање зона - радар на патеката: 1 - долго светло; 2 - дополнителен зрак

K 2 - горната граница на употреба на сигнали од долгото светло 1, обработена во системот SDC (Main SDC);

A е горната граница за употреба на сигнали за дополнителен сноп 2 кои не се обработуваат во системот SDC (Дополнително A);

D max е максималниот опсег на радарот, што е горната граница на употребата на сигналите на долгото светло 1 необработени во системот SDC.

(Основно А), положбата на границите K 1, K 2 и A се прилагодува во опсегот во границите наведени на сликата. За дел III, обезбедена е употреба на две потпрограми, определени според редоследот на дадените граници (префрлувачки импулси); K 1 - A - K 2 или K 1 - K 2 -A. Овој принцип на формирање зона за откривање ви овозможува:

· да се добие максимална детекција во вертикалната рамнина за да се потисне пречки од локални објекти во почетниот дел од опсегот 1;

· минимизирајте ја областа на воздушниот простор каде што се користи збирот на главните сигнали. SDC + Додај. SDC, а со тоа и намалување на влијанието на карактеристиките на брзината на системот SDC (дел II);

· во присуство на пречки од типот „ангел“ што не е целосно елиминиран од системот SDC, препорачливо е да се користи сигналот на дополнителен зрак (дел 111 на K 2<А).

Комбинираната употреба во радарот на шема со две зраци за прием и локална обработка на сигналот во системот SDC обезбедува општо потиснување на пречки од локални објекти за 45 -56 dB во присуство на двојно одземање меѓу периоди во системот SDC и за 50 -55 dB во случај на трикратно одземање.

Треба да се напомене дека разгледуваниот принцип на формирање зона за откривање може да се користи и во еднофреквентни и во двофреквентни режими на радарска работа со раздвојување на фреквенцијата.

Разликата помеѓу двофреквентниот режим е во тоа што при формирање зона за откривање се користат збировите на сигналите Main A A + Main B - A и Additional a -A + Additional b -A необработени во системот SDC, а во SDC системски сигнали само на еден фреквенциски канал (водечки A, Сл. 1.1).

Лесно е да се забележи дека опишаниот метод за формирање зона за откривање се заснова на идејата за контрола на структурата и параметрите на радарот во зависност од ситуацијата на пречки во специфични работни услови. Во овој случај, контролата се врши според строга програма. По прелиминарна анализа на ситуацијата со пречки и поставување на границите K 1, K 2. и помеѓу четирите делови од опсегот на зоната за откривање, радарската структура добива фиксна конфигурација и не се менува за време на работата на радарот.

Други современи радари користат пофлексибилен метод за формирање зона за откривање, што ја спроведува идејата за динамичко прилагодување на радарот на околината за заглавување. Овој метод се користи, на пример, во радарите ATCR-22 и ATCR-44. Во овој случај, целата зона за откривање по опсег е поделена на два еднакви делови (1 и 11). Делот 1, кој се карактеризира со најголемо влијание на пречки од локални објекти, е поделен на помали елементи долж опсегот (16 елементи). Областа на гледање на азимут еднаква на 360° е исто така поделена на елементарни сектори од 5,6° (64 сектори) . Како резултат на тоа, целата област на гледање во хоризонталната рамнина во првата половина од максималниот опсег на радарот е поделена на 16*64=1024 ќелии. За време на работен циклус еднаков на три периоди на преглед, ситуацијата на пречки се анализира и тековната мапа на пречки што содржи информации за нивото на пречки во секоја од 1024 ќелии се генерира во специјален радарски уред за складирање. Врз основа на овие информации, тежинските коефициенти се избираат за да се формира пондерирана сума на сигнали примени по главниот и дополнителниот зрак на зракот, за секоја од овие ќелии посебно. Како резултат на тоа, зоната за откривање радар во вертикалната рамнина добива сложена конфигурација: долниот раб на зоната за откривање во различни ќелии има различен наклон (-0,5; 0,1; 0,5 или 1 °). Во втората половина од опсегот (дел II), се користи само сигналот примен долж долгото светло.

Споредувајќи ги двата разгледувани методи за формирање зона за откривање радар, треба да се забележи дека комбинацијата на сигнали од главните и дополнителните зраци на долниот зрак во првиот метод се изведува на видео фреквенција, а во вториот метод - на висока фреквенција. Во вториот случај, операцијата за собирање на сигналите се изведува во посебен уред - првиот од долниот раб на зоната за откривање (FNK, Сл. 1.1). Во овој случај, за понатамошна обработка на вкупниот сигнал, се користи еден приемен канал, вклучувајќи го и системот SDC. Првиот метод бара два приемни канали, што доведува до посложена опрема. Покрај тоа, со вториот метод, поцелосно се користат можностите на системот SDC, бидејќи во овој систем се обработуваат сигналите на двата фреквенциски канали на радарот, а не само сигналот на водечкиот канал, како со првиот метод. . Заедно со наведените предности, вториот метод за формирање зона за откривање има значителен недостаток што ја комплицира неговата широка употреба:

сумирањето сигнали на високи фреквенции бара висока точност и стабилност на формирањето на овие сигнали. Прекршувањето на ова барање за време на работата на радарот може да доведе до намалување на степенот на потиснување на пречки од локални објекти поради употребата на шема на антена со две зраци.

Да го разгледаме принципот на работа на радарот, чиј блок дијаграм е прикажан на сл. 1.1. Овој радар работи во сеопфатен режим на гледање азимут, обезбедувајќи откривање на воздушни цели и мерење на коси опсег и азимут на овие цели. Целосната видливост се изведува поради механичката ротација на радарската антена, која се состои од параболичен рефлектор и две доводи на рогови - главните и дополнителните. Како сигнал за сондирање се користи периодична низа од радио пулсирања со правоаголни обвивки. Во овој случај, мерењето на целниот азимут се врши со методот на амплитуда, врз основа на употребата на насочените својства на радарската антена во хоризонталната рамнина, а мерењето на опсегот се врши со методот на време со мерење доцнењето на сигналот што се рефлектира од целта во однос на моментот на емисија на сигналот за сондирање.

Ајде внимателно да ја разгледаме работата на еден радарски канал. Системот за синхронизација (SS) генерира радарски активирачки импулси, кои се напојуваат на влезот на модулаторот M на уредот што предава. Модулаторот М, под влијание на импулсите на активирањето, произведува моќни модулирачки импулси кои пристигнуваат до крајниот засилувач (ОА) на радарскиот предавател, направен според колото „главен осцилатор - засилувач на моќност“. Генератор на радио фреквенции (RFG), стабилизиран со кварцен резонатор, генерира континуирани хармонични осцилации со фреквенција f a, кои се засилуваат во крајниот засилувач и модулирани во амплитуда со импулси на модулаторот (M). Како резултат на тоа, на излезот од оп-засилувачот се формира низа од моќни кохерентни радио пулсирања со носачка фреквенција f a и правоаголна обвивка. Овие радио импулси влегуваат во уредот за радарска антена преку прекинувачот за антена (AS) и единицата за додавање напојување и одвојување сигнал на BSRS и се емитуваат од антената во насока на целта.

Радио импулсите со носачка фреквенција f a рефлектирана од целта, примени по должината на главното светло на долниот зрак, преку BSRS, AP и RF единиците со низок шум се доставуваат до еден од влезовите на обликувачот на долниот раб (FNK). Радио пулсирањата со иста фреквенција fd, примени преку дополнителен зрак на долниот зрак, се доставуваат до вториот влез на FNC преку блок за одвојување на сигналите на BRS и URCH. На излезот од FNC, како резултат на збирот на тежината на сигналите на главните и дополнителните зраци, се формира вкупен сигнал, кој се напојува на влезот на радарскиот приемник. Контролниот сигнал, кој го одредува изборот на тежинските коефициенти за време на сумирањето, се доставува до контролниот влез на FNC од системот за обработка на дигитален сигнал и радарска адаптација. Уредот за примање врши конверзија на фреквенција, засилување и избор на фреквенција на сигналот во засилувач со средна фреквенција и откривање со помош на детектори за амплитуда и фаза. Видеосигналот А од излезот на детекторот за амплитуда дополнително се внесува во системот за дигитална обработка, заобиколувајќи го SDC системот, а видеосигналот SDC од излезот на фазниот детектор се внесува до влезот на SDC системот, кој е дел од системот за обработка на дигитален сигнал. Сигналите со референтни фреквенции f a1 и f a2 неопходни за работа на фреквентниот конвертор и фазниот детектор на приемникот се генерираат од заеднички главен генератор на фреквенција. Благодарение на ова, во овој радар е имплементиран навистина кохерентен SDC метод.

Покрај главните процеси опишани погоре што се случуваат во аналогниот дел на радарот, постојат голем број на помошни процеси кои обезбедуваат нормално функционирање на радарот. Тие вклучуваат, на пример, различни типови на автоматско прилагодување на засилувањето на приемникот:

· привремена автоматска контрола на засилување,

автоматска контрола на засилување на бучавата,

· автоматска чекор-по-чекор контрола на засилувачот со помош на приспособливо коло за придушување на бучавата.

Горенаведените прилагодувања, со исклучок на SHARA, обезбедуваат компресија на динамичкиот опсег на примениот радарски сигнал и негова координација со динамичкиот опсег на системот за обработка и адаптација на дигитален сигнал. Со помош на SHARU се обезбедува стабилизација на нивото на бучава на излезот од радарскиот приемник.

Системот за радарска антена-хранител обезбедува:

· уреди за непречено прилагодување на поларизацијата на испуштените вибрации,

· метри на пренесената моќност, фреквенција и облик на сигналот за сондирање.

Во псевдо-кохерентни радари кои користат преносни уреди направени на магнетрон, приемникот вклучува и систем за автоматско прилагодување на фреквенцијата на магнетронот. Овој систем служи за прилагодување на фреквенцијата на магнетронот и за фазирање на кохерентниот локален осцилатор, кој генерира референтни осцилации за системот SDC.

Во разгледуваниот навистина кохерентен радар, за да се обезбеди постојана разлика во фреквенцијата f aИ f bдва фреквенциски канали, се користи специјален генератор за поместување на фреквенцијата, со чија помош, под влијание на осцилациите на фреквентниот опсег на каналот А (види слика 1.1), во каналот Б се генерираат осцилации со фреквенции. f bИ f b1, поместено во однос на фреквенциите f aИ f a1.

Дигиталниот дел од радарот започнува со внесување на системот за обработка на дигитален сигнал и радарска адаптација. Главните функции на овој систем се:

· чистење на примениот сигнал од разни видови пречки,

· избор на корисни информации за обезбедување на наведените тактички и технички карактеристики на радарот,

· анализа на моменталната ситуација со мешање,

· автоматска контрола на режимите на работа и радарските параметри (функција за адаптација).

Влезните видео сигнали A, SDC и Meteo кои доаѓаат од излезот на ресиверот се претвораат во дигитална форма користејќи аналогно-дигитални конвертори. Во овој случај, се врши земање примерок на време и квантизација на повеќе нивоа по амплитуда на овие сигнали.

Првата функција на системот за обработка се имплементира со користење на следните дигитални уреди:

· уреди за одземање меѓу периоди (двојни или тројни) на системот SDC;

· видео корелатор за потиснување на асинхрони пречки и рефлектирани сигнали од претходниот период на испитување;

· Уреди LOG-MPV-AntiLOG за изолирање на корисен сигнал на позадината на пречки од цели кои се проширени во опсег и азимут (особено, пречки од метеоролошки формации);

· уреди за екстракција на сигнали за добивање информации за контурите на метеоролошките формации.

При извршување на втората функција на системот за обработка, се користат следниве уреди:

· Уред за секторизација за поделба на областа за гледање во ќелии и дистрибуција на системска меморија;

· мапер на пречки за генерирање мапа на динамички пречки;

· анализатори на параметрите на примените сигнали, со чија помош се врши анализа на моменталната ситуација на пречки (анализатори на нивото на сигналот во патеката на средна фреквенција, фреквенција на лажни аларми, параметри на сигнали од метеоролошки формации итн.) ;

· мемориски уреди со случаен пристап за складирање на информации за моменталната ситуација на пречки;

· контролни уреди за генерирање контролни сигнали за режими на работа и радарски параметри, кои одредуваат:

· избор на коефициенти на тежина за FNC,

· избор на режим А или SDC,

· вклучете или оневозможете го уредот LOG-MPV-AntiLOG,

· прилагодување на прагот за откривање при стабилизирање на нивото на лажни аларми,

· други параметри за обработка на сигналот за секој дел или ќелија од областа за гледање посебно.

Уредот S (види Сл. 1.1) ги комбинира сигналите на два фреквенциски канали на радарот. Од излезот на овој уред, два комбинирани сигнали се пренесуваат до APOI: сигналот A (или SDC) и сигналот Meteo. Во радарите кои не содржат сопствен APOI, овие сигнали се претвораат со помош на дигитално-аналогни конвертори во аналогна форма и се пренесуваат до влезовите на APOI поврзани со радарот, контролната сијаличка (CI) и широкопојасната комуникациска линија SLS. Вториот обезбедува пренос на радарски информации во сурова форма, т.е., заобиколувајќи го APOI, до опремата за прикажување на рачниот ATC систем.

Примарната опрема за обработка на информации обично е универзална опрема поврзана со различни типови радари. Оваа опрема ги извршува операциите на откривање сигнали од воздушни цели и мерење на нивните координати, како и комбинирање на информации од примарниот радар со информации од секундарниот радар. Од излезот APOI, радарските информации дигитално се пренесуваат до центарот за контрола на летање со помош на теснопојасна опрема за пренос на податоци ADF. Дополнително, истата информација се испраќа до контролната сијаличка CI на примарниот радар. За да се синхронизираат APOI, CI и опремата за прикажување поврзана преку ShLS, се користат сигнали генерирани од системот за синхронизација CC, како и сигналот на тековната азимутална насока на примарното дно на радарот, што доаѓа од системот за снабдување антена. Во универзалните APOI, обично се обезбедува автономен синхронизатор, кој овозможува обработка и издавање сигнали со оптимално темпо, без оглед на временските режими на работа на примарните и секундарните радари. За таа цел, на влезот APOI се обезбедени уреди за складирање на бафер, контролирани со такт пулсирања и аголни информациски сигнали на споменатите радари. Понатамошната обработка во APOI се врши со помош на контролни сигнали генерирани од автономен APOI синхронизатор.

Важна карактеристика на потенцијалниот радар што се разгледува е употребата на автоматски вграден систем за контрола (AVC), кој обезбедува контрола на толеранција на аналогна и тест контрола на дигитални радарски уреди и системи.

Структурно, радарот е направен од посебни единици за склопување - модули, кои, кога се склопуваат во одредени комбинации, можат да произведат неколку радарски опции кои се разликуваат по опсег, доверливост и цена. Со тоа се постигнува рационално користење на радарската опрема, земајќи ги предвид специфичните услови за примена.

Патеката за пренос на кој било радар се состои од уред за пренос, систем за снабдување и антена. Уредот за пренос на радио е дизајниран да генерира звучни сигнали со претворање на енергијата на изворите на енергија во енергија на високофреквентни (HF) осцилации и контролирање на параметрите на овие осцилации. За да го направите ова, преносниот уред обично вклучува извор на енергија, модулатор (контролен уред) и генератор.

Напојувањето обезбедува енергија во форма на наизменична или директна струја. Во вториот случај, изворот на енергија е направен во форма на високонапонски исправувач. Двата типа на извори најдоа примена во воздушните радари.

Модулаторот ги контролира параметрите на обвивката на RF сигналот.

Генераторот произведува моќен RF сигнал, чии параметри се одредуваат со контролните сигнали на модулаторот.

Првата група е со континуирано зрачење (без модулација и со модулација на емитирани осцилации во амплитуда, фреквенција и фаза). Ваквите преносни уреди се користат во радарските системи на одборот дизајнирани да ја одредат брзината на земјата и аголот на летање на авионот (врз основа на промените на фреквенцијата на Доплер), информациите за емитување на радарот итн.

Втората група се предаватели кои работат во режим на импулсно зрачење со времетраење на RF импулси од делови од микросекунда до стотици милисекунди и работен циклус од единици до стотици илјади. Таквите преносни уреди можат да користат амплитуда, фреквенција и фазна модулација на RF осцилации и во рамките на еден импулс и во низа од импулси. Дополнително, може да се користат специфични типови на модулација (времетраење на пулсот, код на пулсот итн.).

Блок дијаграм на предавател со едностепен генератор

Написот го разгледува принципот на работа и општиот структурен дијаграм на радарот на бродот. Работењето на радарските станици (радари) се заснова на употребата на феноменот на рефлексија на радио бранови од различни пречки лоцирани на патот на нивното ширење, односно во радарот феноменот на ехо се користи за одредување на положбата на предметите. За таа цел радарот располага со предавател, приемник, специјален уред за антена-бранова водилка и индикатор со екран за визуелно набљудување на ехо сигналите. Така, работата на радарската станица може да се претстави на следниов начин: радарскиот предавател генерира високофреквентни осцилации со одредена форма, кои се испраќаат во вселената во тесен зрак кој непрекинато ротира по хоризонтот. Рефлектираните вибрации од кој било предмет во форма на ехо сигнал ги прима приемникот и се прикажуваат на екранот на индикаторот, додека на екранот е можно веднаш да се одреди насоката (лежиштето) до објектот и неговото растојание од бродот.
Лежиштето кон објектот се одредува според насоката на тесниот радарски зрак, кој моментално паѓа врз објектот и се рефлектира од него.
Растојанието до објектот може да се добие со мерење на кратки временски интервали помеѓу испраќањето на пулсот за сондирање и моментот на примање на рефлектираниот пулс, под услов радио пулсирањата да се шират со брзина c = 3 X 108 m/s. Радарите на бродот имаат сеопфатни индикатори (PSI), на чиј екран се формира слика од навигациската средина што го опкружува бродот.
Широко се користат крајбрежни радари инсталирани во пристаништата, на нивните приоди и на канали или на сложени патеки. Со нивна помош, стана можно да се внесат бродови во пристаништето, да се контролира движењето на бродовите по талпатот, канал во услови на слаба видливост, како резултат на што времето на застој на бродовите е значително намалено. Овие станици во некои пристаништа се дополнети со специјална опрема за пренос на телевизија, која пренесува слики од екранот на радарската станица до бродовите кои се приближуваат до пристаништето. Пренесените слики се примаат на бродот со конвенционален телевизиски приемник, што во голема мера ја олеснува задачата за внесување на бродот во пристаништето со слаба видливост за навигаторот.
Крајбрежните (пристанишни) радари може да ги користи и диспечерот на пристаништето за да го следи движењето на бродовите лоцирани во водите на пристаништето или на приодите до него.
Да го разгледаме принципот на работа на радарот на бродот со индикатор за сеопфатна видливост. Ајде да користиме поедноставен блок дијаграм на радар за да ја објасниме неговата работа (сл. 1).
Пулсот на активирање генериран од генераторот SI ги лансира (синхронизира) сите радарски единици.
Кога активирачките импулси пристигнуваат до предавателот, модулаторот (Mod) генерира правоаголен пулс со времетраење од неколку десетини од микросекунди, кој се напојува до генераторот на магнетрон (MG).

Магнетронот генерира пулс за сондирање со моќност од 70-80 kW, бранова должина 1 = 3,2 cm, фреквенција / s = 9400 MHz. Пулсот на магнетронот се доставува до антената преку антенски прекинувач (AS) преку специјален брановод и зрачи во вселената со тесно насочен зрак. Ширината на снопот во хоризонталната рамнина е 1-2°, а во вертикалната рамнина околу 20°. Антената, ротирајќи околу вертикална оска со брзина од 12-30 вртежи во минута, го зрачи целиот простор што го опкружува садот.
Рефлектираните сигнали ги прима истата антена, така што AP наизменично ја поврзува антената прво со предавателот, а потоа со приемникот. Рефлектираниот пулс се напојува преку прекинувач за антена до миксер на кој е поврзан клистрон осцилатор (KG). Вториот генерира осцилации со мала моќност со фреквенција f Г=946 0 MHz.
Во миксерот, како резултат на додавање на осцилации, се ослободува средна фреквенција fPR=fГ-fС=60 MHz, која потоа оди во среднофреквентен засилувач (IFA), кој ги засилува рефлектираните импулси. Со помош на детектор кој се наоѓа на излезот од засилувачот, засилените импулси се претвораат во видео импулси, кои преку видео миксер (VS) се напојуваат до видео засилувач. Овде тие се засилуваат и се испраќаат до катодата на цевката со катодни зраци (CRT).
Катодната цевка е специјално дизајнирана вакуумска цевка (види Сл. 1).
Се состои од три главни делови: електронски пиштол со уред за фокусирање, магнетен систем за отклонување и стаклена сијалица со екран што има својство на последователен сјај.
Електронскиот пиштол 1-2 и уредот за фокусирање 4 формираат густ, добро фокусиран зрак на електрони, а системот за отклонување 5 служи за контрола на овој електронски зрак.
Откако ќе помине низ системот на отклонување, електронскиот сноп удира во екранот 8, кој е обложен со специјална супстанција која има способност да свети кога е бомбардиран со електрони. Внатрешната страна на широкиот дел на цевката е обложена со посебен спроводлив слој (графит). Овој слој е главната анода на цевката 7 и има контакт на кој се применува висок позитивен напон. Анодата 3 е електрода за забрзување.
Светлината на светлечката точка на екранот на CRT се регулира со менување на негативниот напон на контролната електрода 2 со помош на потенциометарот „Осветленост“. Во нормална состојба, цевката е заклучена со негативен напон на контролната електрода 2.
Сликата од околината на екранот на индикаторот за сеопфатна видливост се добива на следниов начин.
Истовремено со започнувањето на зрачењето од предавателот на импулси на сондата, се стартува генератор за бришење, кој се состои од мултивибратор (MB) и генератор на струјни заби со пила (RCG), кој генерира пулсирачки заби. Овие импулси се внесуваат во системот за отклонување 5, кој има механизам за вртење што е поврзан со синхронизатор за примање 6.
Во исто време, правоаголен пулс на позитивен напон се применува на контролната електрода 2 и ја отклучува. Со појавата на зголемена (пилена) струја во системот за отклонување на CRT, електронскиот сноп почнува непречено да отстапува од центарот до работ на цевката и на екранот се појавува светлосен радиус на скенирање. Радијалното движење на зракот преку екранот е многу слабо видливо. Во моментот кога ќе пристигне рефлектираниот сигнал, потенцијалот помеѓу решетката и контролната катода се зголемува, цевката се отклучува и точка што одговара на моменталната положба на зракот што врши радијално движење почнува да свети на екранот. Растојанието од центарот на екранот до светлечката точка ќе биде пропорционално на растојанието до објектот. Системот на отклонување има ротационо движење.
Механизмот на ротација на системот за отклонување е поврзан со синхрони пренос со синхрониот сензор на антената 9, така што калемата за отклонување се ротира околу вратот на CRT синхроно и во фаза со антената 12. Како резултат на тоа, се појавува ротирачки радиус на скенирање на екранот на CRT.
Кога антената се ротира, линијата за скенирање се ротира и нови области почнуваат да светат на екранот на индикаторот, што одговара на пулсирањата што се рефлектираат од различни предмети лоцирани на различни лежишта. За целосно ротирање на антената, целата површина на екранот на CRT е покриена со многу линии за радијално скенирање, кои се осветлени само ако има рефлектирачки предмети на соодветните лежишта. Така, на екранот на цевката се репродуцира целосна слика за ситуацијата околу бродот.
За приближно мерење на растојанијата до различни објекти, прстените на скалата (кругови со фиксен опсег) се применуваат на екранот на CRT користејќи електронско осветлување генерирано во единицата PCD. За попрецизно мерење на растојанието, радарот користи специјален уред за далечина со таканаречен круг на движење на опсег (MRC).
За да се измери растојанието до која било цел на екранот на CRT, неопходно е да се ротира рачката на далечина, да се порамни PCD со целната ознака и да се отчитува во милји и десетинки од бројач механички поврзан со рачката на далечина.
Покрај ехо сигналите и прстените за растојание, ознаката за наслов 10 е осветлена на екранот на CRT (види слика 1). Ова се постигнува со примена на позитивен импулс на контролната мрежа на CRT во моментот кога максималното зрачење од антената поминува во насока што се совпаѓа со рамнината на централната линија на садот.
Сликата на екранот на CRT може да биде ориентирана во однос на DP на бродот (стабилизација на насоката) или во однос на вистинскиот меридијан (северна стабилизација). Во вториот случај, системот за отклонување на цевката исто така има синхрона врска со жирокомпасот.

6.1. ПРИНЦИП НА РАБОТА НА ИМУЛСЕН ПРЕВОДНИК

Предавателот, кој е дел од пулсен навигациски радар, е дизајниран да генерира моќни краткотрајни импулси на ултра-висока фреквенција (микробранови) електрични осцилации со строго дефинирана фреквенција, специфицирана со коло за синхронизација.

Радарскиот предавател содржи генератор со ултра висока фреквенција (UHF), субмодулатор, модулатор и извор на енергија. Блок-дијаграмот на радарскиот предавател е прикажан на сл. 6.1.

Субмодулатор– генерира импулси со одредено времетраење и амплитуда.

Модулатор на пулс -дизајниран да ги контролира осцилациите на генератор на микробранови. Модулаторот произведува високонапонски видео импулси, кои се напојуваат на влезот на магнетрон, кој генерира микробранови радио пулсирања со дадено времетраење. Принципот на работа на пулсните модулатори се заснова на бавното акумулирање на резервите на енергија во посебен уред за складирање енергија во временскиот интервал помеѓу импулсите и брзото последователно ослободување на енергија до оптоварувањето на модулаторот, т.е. генератор на магнетрон, во време еднакво на времетраењето на пулсот.

Како MSHF се користат магнетрони и полупроводнички микробранови генератори (Gunn диоди).

Блок-дијаграмот на модулаторот на пулсот е прикажан на сл. 6.2.

Кога преклопниот уред е отворен, уредот за складирање се полни од извор на постојан напон преку ограничувач (отпорник), кој го штити изворот на енергија од преоптоварување. Кога уредот е затворен, уредот за складирање се испушта на оптоварување (магнетрон) и се создава пулс на напон со дадено времетраење и амплитуда на неговите анодна-катодни терминали.

Капацитетот во форма на кондензатор или отворен на крајот на долга (вештачка) линија може да се користи како уред за складирање. Преклопни уреди - вакуумска цевка (за претходно пуштени радари), тиристор, нелинеарна индуктивност.

Наједноставно е колото на модулаторот со кондензатор за складирање. Колото на таков модулатор содржи како уред за складирање на енергија: кондензатор за складирање, како прекинувачки уред: преклопна (модулатор или празнење) светилка, како и ограничувачки отпорник и генератор на магнетрон. Во почетната состојба, светилката за празнење е заклучена со негативен напон на контролната мрежа (колото е прекинато), кондензаторот за складирање се полни.

Кога правоаголен пулс на напон со позитивен поларитет со времетраење од т Исветилката за празнење се отклучува (колото е затворено) и кондензаторот за складирање се испушта во магнетронот. На анодна-катодните терминали на магнетронот се создава пулс на модулирачки напон, под чие влијание магнетронот генерира импулси на микробранова осцилација.

Напонот на магнетронот ќе биде се додека има позитивен напон на контролната мрежа на светилката за празнење. Следствено, времетраењето на радио пулсот зависи од времетраењето на контролните импулси.

Модулаторот на пулсот со кондензатор за складирање има еден значаен недостаток. Бидејќи полнењето на кондензаторот се троши при генерирање на радио пулс, напонот на него брзо паѓа, а со тоа и моќта на високофреквентните осцилации. Како резултат на тоа, се генерира радио пулс со остри рабови со нежно распаѓање. Многу попрофитабилно е да се работи со правоаголни импулси, чија моќност останува приближно константна за време на нивното времетраење. Правоаголните импулси ќе бидат генерирани од опишаниот генератор ако кондензаторот за складирање се замени со вештачка долга линија отворена на слободниот крај. Карактеристичната импеданса на водот мора да биде еднаква на отпорноста на RF осцилаторот од страната на напојните терминали, т.е. односот на неговиот аноден напон со струјата на анодата

6.2. ЛИНЕАРНИ И МАГНЕТНИ МОДУЛАТОРИ

Во пракса, модулатори со енергија за складирање, наречени линеарни модулатори.Дијаграмот на колото на таков модулатор (сл. 6.3) вклучува: диода за полнење V1, намотка на индуктор за полнење L1,акумулативна линија Л.Ц., пулсен трансформатор Т, тиристор V2, коло за полнење C1, R1.

Кога тиристорот е заклучен, линијата се полни V1, L1до тензија Е. Во исто време, кондензаторот се полни C1преку отпорник R1.

Кога пулсот на активирањето се применува на тиристорот ( ЗИ) позитивен поларитет, тиристорот е отклучен, струјата на празнење што тече низ него го намалува отпорот на тиристорот, а линијата за складирање се испушта до примарното намотување на импулсниот трансформатор. Модулирачки пулс на напон отстранет од секундарното намотување се напојува до магнетронот. Времетраењето на генерираниот пулс зависи од параметрите Л.Ц.линии:

Во пракса, преклопни уреди во форма на нелинеарни индуктивни калеми, кои се нарекуваат модулатори на магнетни импулси.Намотката на нелинеарната индуктивност има јадро направено од специјален феромагнетен материјал со минимални загуби. Познато е дека ако таквото јадро е заситено, тогаш неговата магнетна пропустливост е мала, а индуктивната реактанса на таков калем е минимална. Напротив, во незаситена состојба, магнетната пропустливост на јадрото е поголема, индуктивноста на серпентина се зголемува, а индуктивната реактанса се зголемува.

Покрај елементите што се користат во колото на линеарниот модулатор, колото на магнетниот модулатор (сл. 6.4) содржи нелинеарна индуктивна намотка (задави) L1, кондензатор за складирање C1, нелинеарен трансформатор Т1, кондензатор за складирање C2и пулсен трансформатор Т2.

Кога тиристорот е исклучен, кондензаторот се полни C1од извор на напон Еи јадрото за гас L1магнетизирани до заситување. Кога тиристорот е отклучен, кондензаторот C1се испушта на примарното намотување на трансформаторот Т1. Напонот индуциран во секундарното намотување го полни кондензаторот C2. До крајот на полнењето јадрото Т1е заситен, а кондензаторот C2се испушта на примарното намотување на импулсниот трансформатор.

Времетраењето на модулирачкиот пулс се определува со времето на празнење на кондензаторот C2.Во неопходни случаи, со времетраење на пулсот поголем од 0,1 μs, во пракса, наместо кондензатор C2ја вклучуваат линијата за формирање. Потоа, времетраењето на модулационите импулси ќе се определи со параметрите на линијата слично на колото на линеарен модулатор.

6.3. КАСКАДИ НА ПОДМОДУЛАТОРИТЕ

Работата на светилка за празнење (модулатор) во коло со кондензатор за складирање е контролирана од специјално коло на субмодулатор, кое вклучува засилувач на импулси за активирање; првиот осцилатор за блокирање на подготвеност кој работи во режим на поделба на стапката на повторување на пулсот; вториот блокирачки генератор, кој генерира контролни напонски импулси со фиксно времетраење и амплитуда, кои ја контролираат работата на ламбата за празнење. Ова коло на субмодулатор гарантира дека предавателот работи со различни стапки на повторување и различно времетраење на импулсите за сондирање.

Работата на линеарните и магнетните модулатори, каде што тиристорите се користат како контролен елемент, е контролирана од главен осцилатор, кој обично вклучува засилувач на импулси за активирање, генератор за блокирање на подготвеност и следбеник на емитер што одговара на влезното коло на тиристорот со блокирањето. излез од генератор.

Ориз. 6.5. Коло на субмодулатор на океански радар

На сл. Слика 6.5 покажува шематски дијаграм на субмодулаторот на радарот Океан, кој, и покрај застарената база на елементи, сè уште е во функција.

Ова коло има четири фази:

Засилувач за активирање (лева половина од светилката L1тип 6N1P),

Осцилатор за блокирање на чекање (десната половина од светилката L1),

L2тип TGI1-35/3,

Излезна фаза на тиратрон L3тип TGI1-35/3.

Во зависност од времетраењето на модулирачките импулси (0,1 или 1 μs), тиратронот работи L2или тиратрон L3. Во првиот случај, полнењето на линијата за складирање 1 се јавува преку отпорот на полнење R1.Во вториот случај, акумулативната линија 2 наполнета преку отпор R2.

Оптоварувањето на излезните фази е отпорници R3И R4, поврзан паралелно со катодното коло на тиратроните L1И L2.Кога линиите за складирање се испразнети, на овие отпорници се создава пулс на напон со дадено времетраење со амплитуда од 1250 V.

Блокувачки осцилатор се користи како подмодулаторна фаза на модулаторот. За да се добие низок излезен отпор, блокирачкиот осцилатор има катоден следбеник на излезот.

6.4. КАРАКТЕРИСТИКИ НА ГЕНЕРАТОРИТЕ НА МАГНЕТРОН

Магнетрон е електровакуумски уред со две електроди со електромагнетна контрола. Во опсегот на бранова должина од сантиметар, се користат магнетрони со повеќекавитации. Структурата на таков магнетрон е прикажана на сл. 6.6.

11 10

Ориз. 6.6. Дизајн на магнетрон Сл. 6.7. Наредени магнетрони

Основата на дизајнот на магнетрон е анодниот блок 1 во форма на масивен бакарен цилиндар, во кој парен број жлебови се обработуваат околу обемот, што претставуваат цилиндрични резонатори 2.

Цилиндрична катода загреана со оксид се наоѓа во центарот на блокот 10 , со значителен дијаметар за да се добие доволна емисија на струја. Резонаторите комуницираат со внатрешната празнина на магнетронот, наречена простор за интеракција, користејќи правоаголни жлебови 9. Катодата е фиксирана внатре во магнетронот со помош на држачи 12 , кои истовремено служат како тековни излези 11. Држачите минуваат низ стаклени спојки во цилиндрични цевки монтирани на прирабница. Задебелувањата на прирабницата делуваат како високофреквентен придушувач, спречувајќи ја енергијата со висока фреквенција да избега низ терминалите на филаментот. На двете страни на катодата има заштитни дискови 4 , спречувајќи истекување на електрони од просторот на интеракцијата во крајните региони на магнетронот. На крајната страна на анодниот блок има снопови со проводници 3 , поврзувајќи ги сегментите на анодниот блок.

За да се излади магнетронот, има перки на неговата надворешна површина, разнесени од вентилатор. За лесно ладење, безбедност при одржување и лесно отстранување на високофреквентната енергија, анодниот блок е заземјен, а на катодата се применуваат високонапонски импулси со негативен поларитет.

Магнетното поле во магнетронот се создава со постојани магнети направени од специјални легури кои создаваат силно магнетно поле.

Магнетронот е поврзан со надворешното оптоварување преку јамка од бакарна жица 8 , кој е залепен на едниот крај на ѕидот на еден од резонаторите, а другиот е поврзан со внатрешната жица 7 кратка коаксијална линија што минува низ стаклениот спој 6 во брановодот 5 . Осцилациите со ултрависока фреквенција во магнетронот се возбудени од проток на електрони контролиран од постојани електрични и магнетни полиња насочени меѓусебно нормално едно на друго.

Радарите со генератори на магнетрон користат постојани магнети направени од легури со висока присилност. Постојат два дизајни на магнетни системи: надворешни магнетни системи и магнетни системи „оџак“. Надворешниот магнетен систем е стационарна структура, со магнетрон инсталиран помеѓу половите парчиња.

Во радарите за навигација на бродови, наредените магнетрони станаа широко распространети, во кои магнетниот систем е составен дел од дизајнот на самиот магнетрон. За наредени магнетрони, половите парчиња влегуваат од краевите во магнетронот (сл. 6.7). Ова го намалува воздушниот јаз помеѓу половите и, следствено, отпорот на магнетното коло, што овозможува да се намалат големината и тежината на магнетното коло. Коло на магнетронски генератори се прикажани на сл. 6.8, а; 6.8, б.

Колото на генератор на магнетрон вклучува: магнетрон, трансформатор со влакно и систем за ладење за анодниот блок на магнетронот. Колото на генератор на магнетрон содржи три кола: микробранова, анодна и филамент. Микробрановите струи циркулираат во магнетронскиот резонантен систем и во надворешното оптоварување поврзано со него. Импулсната анодна струја тече од позитивниот терминал на модулаторот низ анодата - катодата на магнетронот до негативниот терминал. Се дефинира со изразот

	А)

Ориз. 6.8. Кола на генератор на магнетрони

Каде јас А -просечна вредност на струјата на анодата, A;

F I -фреквенција пулсни секвенци, imp/s;

τ I -времетраење на пулсот, s;

α – фактор на форма на пулс (за правоаголна пулсот е еднаков на еден).

Колото со влакно се состои од секундарното намотување на трансформаторот со влакно Три катодни грејни нишки. Вообичаено, напонот на магнетронската влакно е 6,3 V, но поради фактот што катодата работи во режимот на засилено електронско бомбардирање, целосниот напон на напојување на грејната нишка е потребен само за загревање на катодата пред да се примени висок напон на магнетронската анода. . Кога е вклучен високиот напон на анодата, напонот на влакното обично се намалува автоматски на 4 V со помош на отпорник Р,поврзан со примарното намотување на трансформаторот со влакно. Во колото (сл. 6.8а), на катодата на магнетронот се применува модулациски пулс на напон со негативен поларитет од излезот на модулаторот.

Секундарното намотување на трансформаторот со влакно во однос на куќиштето на генераторот е под висок напон. Слично, во колото (слика 6.8, б) едниот крај на секундарното намотување на пулсниот трансформатор ИТрповрзан со куќиштето, а другиот крај со приклучокот на секундарното намотување на блескаво трансформаторот. Затоа, изолацијата помеѓу секундарното намотување на трансформаторот со влакно и куќиштето, како и помеѓу намотките, мора да биде дизајнирана за целосниот напон на анодата на магнетронот. За да не се предизвика забележливо нарушување на обликот на модулирачките импулси, капацитетот на секундарното намотување на трансформаторот со влакно треба да биде што е можно помал (не повеќе од неколку десетици пикофаради).

6.5. ПРЕНЕСЕН УРЕД радар „NAYADA-5“

Радарскиот предавател Nayada-5 е дел од уредот P-3 (примопредавател) и е наменет за:

формирање и генерирање на импулси за љубопитство на микробранова печка;

обезбедување синхрона и во фаза навремена работа на сите блокови и јазли на индикаторот, трансиверот и антената.

На сл. Слика 6.9 покажува блок дијаграм на преносниот уред на радарскиот примопредавател Nayada-5.

Уредот за предавање вклучува: единица со ултра висока фреквенција; модулатор на предавател; филтер за модулатор; генератор на пулс на часовникот; исправувачки уреди кои обезбедуваат напојување на блоковите и колата на уредот P – 3.

Блок-дијаграмот на радарскиот примопредавател Nayada-5 вклучува:

Патека за генерирање на сигнал за стабилизација, дизајниран да генерира секундарни импулси за синхронизација кои влегуваат во индикаторот, како и да се активира преку единицата за автоматска стабилизација на контролата на модулаторот на предавателот. Со помош на овие синхронизирачки импулси се обезбедува синхронизација на импулсите за сондирање со почетокот на скенирањето на индикаторот CRT.

Сондирање патека за генерирање пулс, дизајниран да генерира микробранови импулси и да ги пренесува долж брановодот до уред со антена. Ова се случува откако модулаторот на напон ќе генерира импулсна модулација на генераторот на микробранова печка, како и контролни и синхронизирани импулси на парење блокови и јазли.

Патека за генерирање видео сигнал, дизајниран да ги конвертира рефлектираните микробранови импулси во пулси со средна фреквенција со помош на локален осцилатор и миксери, формирајќи и засилувајќи видео сигнал, кој потоа влегува во индикаторот. Вообичаен брановодник се користи за пренос на импулси за сондирање на уредот со антена и рефлектирани импулси до патеката за генерирање видео сигнал.

Патека за контрола и конфигурација на моќност,дизајниран да генерира напонски напони за сите блокови и кола на уредот, како и да ја следи работата на напојувањата, функционалните блокови и компонентите на станицата, магнетронот, локален осцилатор, јазот на искра итн.

6.6. ДИЗАЈН КАРАКТЕРИСТИКИ НА ПРЕНЕСУВАЧИТЕ

Структурно, радарските предаватели заедно со приемниот уред можат да бидат лоцирани во посебен изолиран уред, кој се нарекува трансивер, така што во единицата за антена.

На сл. Слика 6.10 го прикажува изгледот на примопредавателите на модерната едноканална и двоканална автоматизирана радарска станица „Рјад“ (бранова должина од 3,2 и 10 cm), која се наоѓа во посебен уред. Главните технички карактеристики се прикажани во Табела 6.1.

Примопредаватели од опсегот од 3 cm (P3220 R) со импулсна моќност од 20 kW или повеќе се изградени врз основа на магнетрони со катода на незагреано поле. Овие магнетрони имаат време на работа без дефекти во работни услови од повеќе од 10.000 часа, обезбедуваат моментална подготвеност за работа и значително го поедноставуваат предавателот.

Ориз. 6.10. Примопредаватели на автоматскиот радар „Рјад“

Широкото воведување на микроелектрониката во современите радари за навигација на бродови, првенствено микробранови уреди со цврста состојба и микропроцесори, овозможи, во комбинација со современи методи за обработка на сигналот, да се добијат компактни, сигурни, економични и лесни за употреба уреди за пренос и примање. . За да се елиминира употребата на гломазни уреди за брановоди и да се елиминираат загубите на моќност при пренос и примање рефлектирани сигнали во брановоди, предавателот и приемникот се структурно лоцирани во единицата на антената во форма на посебен модул, кој понекогаш се нарекува скенер(види Сл. 7.23). Ова обезбедува брзо отстранување на модулот на трансиверот, како и поправки со помош на методот за замена на агрегат. Вклучувањето и исклучувањето на напојувањето за овие типови примопредаватели се врши од далечина.

На сл. Слика 6.11 го прикажува уредот за пренос на антена на крајбрежниот радар (BRLS) „Балтика-Б“, изработен во форма на моноблок. Радарот Baltika-B се користи како крајбрежен радар во системите за контрола на сообраќајот на бродовите (VTCS), како и во пристанишните води, приодните канали и патеките.

Балтика радарска антена и примопредавател

топло мирување

Повеќе детали за современите радари се опишани во Поглавје 11 од учебникот.