Студопедия — Приемопередающее устройство.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Приемопередающее устройство.






Приемопередающее устройство РЛС включает передатчик, антенно-волноводное устройство и приемник.

Передатчик и приемник размеща­ются в общем корпусе – приборе, ко­торый называется приемопередатчи­ком. В этом же корпусе размещается антенный переключатель. Канализа­ция колебаний СВЧ от антенного пере­ключателя к антенне и обратно произ­водится с помощью общего волновода. Функциональная схема приемопередающего устройства приведена на рис. 4.2, а, а соответствующие временные диаграммы – на рис, 4.2, б.

Передатчик РЛС вырабатывает мощные кратковременные импульсы сверхвысокой частоты, поступающие для излучения в антенну. Вырабаты­ваются такие импульсы с помощью специального генератора СВЧ, управ­ляемого импульсным модулятором, ко­торый срабатывает при поступлении синхроимпульсов 1 от синхронизатора. Обычно синхронизатор размещается в индикаторном устройстве РЛС, но иногда он может находиться и в приемопередатчике.

В приемопередатчиках судовых РЛС применяются в качестве генера­торов СВЧ специальные устройства – магнетроны, работающие на. фиксиро­ванной частоте в 3- или 10-сантимет­ровом, а иногда и в 8-миллиметровом диапазонах волн. Импульсная работа магнетрона осуществляется при пода­че на него высокого напряжения в те­чение времени, равного требуемой дли­тельности излучения импульсов. В пе­редатчике РЛС длительность СВЧ им­пульсов обусловливается длительностью импульсов модулятора 2, изменение которой связано с переключате­лем шкал дальности ШД в индикаторе РЛС

В связи с тем, что импульсы пере­датчика повторяются через относи­тельно большие интервалы времени, а их длительность незначительна, неэко­номично использовать в качестве ис­точника питания магнетрона обычный источник постоянного тока (выпрями­тель В), рассчитанный на получение необходимой импульсной мощности в любой момент времени. Поэтому в су­довых РЛС функции такого источника возлагают на модулятор, непосредст­венно формирующий один раз за пери­од повторения импульсы постоянного напряжения необходимой мощности, используя для этого энергию сравни­тельно маломощного источника питания.

В современных РЛС могут применяются модуляторы с накопительными конденсаторами для работы с мощными магнетронами или магнитные модуляторы для магнетро­нов меньшей мощности, отличающиеся друг от друга принципом формиро­вания кратковременных высоковольтных импульсов и применяющимися для этого элементами.

Импульсы 3, выработанные генера­тором сверхвысокой частоты ГСВЧ, по волноводу поступают в блок СВЧ непосредственно на антенный переклю­чатель АПи ослабленными до неопас­ного уровня – на смеситель СМ2.

Антенный переключатель обеспечи­вает подключение антенны к передатчику для излучения импульса, а после прекращения излучения – к приемни­ку. Переключение происходит со столь малой задержкой по времени и таким образом, что при излучении импульса в приемник не проходит энергия, спо­собная вызвать его повреждение, а при поступлении отраженных от объек­тов импульсов их энергия не тратится бесполезно в цепях передатчика. Кро­ме того, антенный переключатель пре­дохраняет приемник и в случае при­хода из антенны импульсов, принятых от соседних РЛС. Все эти процессы обеспечиваются газоразрядными и ферритовыми антенными переключате­лями, которые представляют собой оп­ределенное соединение газонаполнен­ных разрядников и специальных волноводных секций.

Волновод, соединяющий приемопе­редатчик с антенной, обеспечивает канализацию СВЧ колебаний в обоих направлениях с минимальными потеря­ми. С помощью вращающегося волноводного перехода ВП, имеющегося в антенне, обеспечивается излучение импульсы 3 и прием отраженных ко­лебаний импульсы 4 последователь­но по всем направлениям горизонта. Вращение антенного устройства произ­водится через замедляющий редуктор от электродвигателя М, включаемого обычно отдельным выключателем. В антенне, кроме того, устанавливают­ся устройства для передачи углового положения антенны в индикатор и по­лучения отметки курса собственного судна на его экране датчик ДУО.

Слабые отраженные импульсы СВЧ из антенны, пройдя через антенный переключатель, поступают в приемник, где они преобразуются по частоте, усиливаются и детектируются. Высокая чувствительность приемника, способного принимать кратковременные им­пульсы, наиболее просто реализуется при использовании супергетеродинного приемника с промежуточной частотой, равной обычно 60 МГц. Поэтому отра­женные импульсы СВЧ без предварительного усиления непосредственно на входе приемника преобразуются в им­пульсы промежуточной частоты. Необ­ходимый в этом случае преобразователь частоты, способный работать на СВЧ, использует гетеродин, выполнен­ный на клистроне или диоде Ганна, и диодный кристаллический смеситель, которые могут работать не только на сантиметровых, но и миллиметровых волнах.

В смеситель поступают непре­рывно вырабатывающиеся колебания 5 гетеродина Г с частотой f г и отражен­ные импульсы 4 из антенны с частотой колебаний, равной частоте магнетрона f м. В результате смешивания двух ча­стот вырабатываются импульсы 6 про­межуточной разностной частоты f п = f г f м, которые получают необходи­мое усиление в УПЧ, а затем подаются на детектор, где преобразуются в ви­деоимпульсы импульсы 9.

В приемнике обычно применяется ручная регулировка общего усиления УПЧ, а также и временная регулиров­ка усиления ВРУ, позволяющая уменьшить усиление для ближних объ­ектов. Схема ВРУ, запускаемая син­хроимпульсом 1, обеспечивает импуль­сом 7 запирание входных каскадов УПЧ на время излучения импульса передатчика, а затем постепенно уве­личивает их усиление по мере прихода отраженных импульсов от все более удаленных объектов. Регулируя амп­литуду импульсов ВРУ, можно в зна­чительной степени устранить помехи от морских волн.

После детектора Дв приемниках РЛС по желанию оператора может быть включена дифференцирующая цепь с малой постоянной времени МПВ, которая выдает укороченные импульсы 10, а в результате – улуч шает разрешающую способность РЛС по расстоянию и уменьшает влияние помех от дождя и др. Иногда в УПЧ приемника предусматривается пере­ключение полосы пропускания.

Применяются два типа усилителей промежуточной частоты: с линейной или логарифмической зависимостью коэффициента усиления от уровня входного сигнала. Логарифмический УПЧ обеспечивает более равномерное усиление слабых и сильных сигналов во всем диапазоне дальности, а также повышает помехоустойчивость РЛС.

При работе РЛС частота магнетро­на, а следовательно, частота принимаемых отраженных импульсов, а так­же и частота гетеродина могут произвольно меняться. Следовательно, раз­ностная частота в этом случае будет отличаться от той частоты, на которую настроены контуры усилителя промежуточной частоты, и усиление прием­ника снижается. Для устранения этого явления радиолокационный приемник должен иметь устройство для автоматической подстройки частоты АПЧ или ручной подстройки частоты РПЧ.

Блок АПЧ следит за изменением промежуточной частоты, сравнивая ее с частотой настройки УПЧ, и, воздейст­вуя при наличии разницы этих частот на гетеродин, изменяет частоту его колебаний так, чтобы промежуточная частота оставалась неизменной. В бо­лее простых РЛС может быть только РПЧ.


 

 

Индикаторное устройство судовой РЛС фиксирует на своем экране местоположение всех обнаруженных объек­тов и позволяет измерить их полярные координаты. Для этого индикатор содержит ряд функционально связанных друг с другом блоков и все органы, необхо­димые для управления РЛС. Обычно внутри индика­торного устройства размещается син­хронизатор, который обеспечивает вре­менное согласование работы индика­тора РЛС и приемопередат­чика.

В судовых РЛС применяют двух­мерные индикаторы, которые опреде­ляют координаты полярной системы – расстояние и азимут (курсовой угол или пеленг). Такие индикаторы выпол­няют только на ЭЛТ с длительным послесвечением экрана. В зависимости от положения центра развертки (цент­ра координат) на экране индикаторы судовых РЛС могут быть либо индика­торами кругового обзора (ИКО), либо секторного. В соответствии с типом ин­дикации они разделяются на индика­торы относительного и истинного дви­жения. Ориентировка изображения ИОД может быть либо по меридиану, либо по курсу, либо ориентировка «стабилизированный курс». В ИИД применяется в основном ориентировка изображения по меридиану, в некото­рых случаях – ориентировка «стаби­лизированный курс», иногда при ре­жиме истинного движения центр развертки все время сохраняется в центре экрана.


 

Кроме основного индикатора с от­носительным или истинным движени­ем, в РЛС применяют также различ­ные вспомогательные индикаторы, дублирующие или специального наз­начения, например для решения зада­чи расхождения судов.

Определение координат по расстоя­нию и курсовому углу, пеленгу в индикаторе судовой РЛС осуществляет­ся при радиально-круговой развертке луча на его экране. Поэтому основная задача индикаторов — получение раз­вертки этого вида (при возможности смещения центра по экрану ЭЛТ) и создание отметок для отсчета расстоя­ния и направления. Для этого индика­тор должен содержать:

ЭЛТ с соответствующими схемами для управления лучом;

устройство, обеспечивающее полу­чение радиально-круговой развертки при различных способах ориентировки изображения;

устройство для смещения центра развертки на экране ЭЛТ в заданную точку или в соответствии с движением собственного судна;

устройства для получения электрон­ного визира и вспомогательных отме­ток (НКД, ПКД, отметки курса и т. д.) и подачи их на ЭЛТ.

Функциональная схема и времен­ные диаграммы индикаторного устройства, отвечающего перечисленным тре­бованиям, приведены на рис. 4,3.

Импульс 1 от синхронизатора по­ступает на ряд блоков, обеспечиваю­щих получение развертки луча на эк­ране ЭЛТ и формирование вспомога­тельных отметок.

Формирование импульсов 2 радиально круговой развертки РКР и импульсов 2' развертки электронного ви­зира направления ЭВН осуществляет­ся блоками РКР и ЭВН. Чередование импульсов разверток во времени обеспечивается коммутатором К. Импуль­сы идут друг за другом или вместо одного из импульсов развертки РКР по­дается импульс развертки ЭВН. Поступают импульсы развертки на систе­му неподвижных взаимно перпендикулярных катушек КО,размещенных на горловине ЭЛТ совместно с катушка­ми смещения центра КС. Направление отклонения луча РКР на экране зада­ется блоком связи с антенной и гиро­компасом САГ, на который подаются сигналы от антенного устройства АУ и гирокомпаса ГК. Благодаря соответствующему изменению амплитуды им­пульсов РКР в.катушках отклонения при вращении антенны происходит синхронно-синфазное вращение луча на экране ЭЛТ и антенны.

При ориентировке «Север» вводят­ся данные от гирокомпаса и луч развертки дополнительно разворачивает­ся на угол истинного курса судна, что и делает изображение на экране неза­висимым от рыскания судна или изме­нения его курса. При переходе от ори­ентировки «Курс» к ориентировке «Се­вер» требуется согласование с показа­ниями гирокомпаса.

Длительность импульсов РКР на различных шкалах дальности изменя­ется переключателем ШД. Одновре­менно с этим происходит изменение длительности импульсов подсветки лу­ча 3, обеспечивающих свечение луча развертки только при отклонении от центра экрана к его краю. Подаются эти импульсы на электрод, управляю­щий яркостью луча ЭЛТ.

Блок ЭВН вырабатывает импуль­сы развертки 2' способом, аналогич­ным способу получения импульсов РКР, но направление луча развертки визира на экране ЭЛТ задается руч­кой «Направление ЭВН». Импульсы подсветки визира 3' подсвечивают луч так же, как и импульсы 3, только при отклонении луча из центра развертки. Осуществив связь между блоками ЭВН и ПКД, можно создать на визир­ной линии, непрерывно видимую яр­кую точку, удаленную от центра на расстояние, установленное ручкой «Дальность». В некоторых РЛС блок ПКД может изменять длительность импульса подсветки визира, изменяя тем самым светящуюся длину визира на экране. В РЛС без электронного ви­зира блоки К и ЭВН отсутствуют.

Смещение центра развертки из цен­тра экрана достигается с помощью блока смещения БС, из которого на катушки смещения подаются постоян­ные токи определенной величины и на­правления. С помощью ручек «X» и «У» изменяют величину и направление токов в обеих катушках, благодаря чему центр развертки можно устанав­ливать в любую точку экрана (обычно в пределах не далее 2/3 радиуса экра­на от его центра).

При наличии в РЛС истинного дви­жения блок ИИД, связанный с гирокомпасом и лагом, производит плав­ное смещение центра развертки в соответствии с движением собственного судна. Скорость перемещения центра на различных шкалах дальности зада­ется переключателем ШД.

Видеоимпульсы 4 с выхода прием­ника поступают на электрод управле­ния яркостью ЭЛТ через видеосмеси­тель ВС. Кроме того, через видеосме­ситель на ЭЛТ поступают импульсы НКД, ПКД и отметки курса, выраба­тываемые отдельными блоками. Блок НКД вырабатывает серию кратковре­менных импульсов 5, повторяющихся с заданным периодом Т НКД. Поступле­ние этих импульсов на ЭЛТ вызывает периодическое увеличение яркости лу­ча РКР и на нем образуются светя­щиеся точки, которые при вращении луча создают неподвижные кольца дальности (метки дальности). Блок ПКД вырабатывает в течение каждого хода развертки кратковременные оди­ночные импульсы 6, временное поло­жение которых можно изменять руч­кой «Дальность». Отметка курса на экране ЭЛТ создается импульсами 7, которые при пересечении антенной носового направления судна увеличивают яркость РКР в течение нескольких ее ходов (во время формирования им­пульсов развертки ЭВН импульсы 7 отсутствуют). Совместное действие всех импульсов (диаграмма 5 на рис. 4.3, б) создает полное радиолока­ционное изображение на экране инди­катора. Регулировка общей яркости РКР и электронного визира, НКД, ПКД, ОК, осуществляется отдельными ручками, изменяющими амплитуду им­пульсов подсветки 3 и 3' и амплитуду импульсов меток дальности и отметки курса.

В качестве синхронизатора в РЛС используются формирователи кратковременных импульсов как вы­полненные по сравнительно сложным схемам с высокой стабильностью пе­риода повторения, так и более простые генераторы импульсов. В синхрониза­торах предусматривается переключе­ние частоты повторения вырабатывае­мых импульсов на различных шкалах дальности. Иногда частоту повторения можно «качать» в некоторых пределах с целью устранения помех на последу­ющих ходах развертки, которые могут возникать от удаленных объектов при сверхрефракции. В некоторых РЛС синхронизатор, помимо синхроимпуль­сов, может вырабатывать и ряд других импульсов, которые обычно получают в блоках индикатора и приемопередат­чика, например импульсы ПКД, НКД, подсветки, ВРУ и др.

Необходимое временное положение синхроимпульсов, поступающих в запускаемые блоки, обеспечивается в РЛС линиями задержки, которые включаются в соответствующую цепь. Это позволяет учесть как время сраба­тывания данных блоков, так и длину соединяющих кабелей. При необходи­мости отдельные блоки могут быть за­пущены ранее других.

 

 







Дата добавления: 2015-08-18; просмотров: 1462. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Сущность, виды и функции маркетинга персонала Перснал-маркетинг является новым понятием. В мировой практике маркетинга и управления персоналом он выделился в отдельное направление лишь в начале 90-х гг.XX века...

Разработка товарной и ценовой стратегии фирмы на российском рынке хлебопродуктов В начале 1994 г. английская фирма МОНО совместно с бельгийской ПЮРАТОС приняла решение о начале совместного проекта на российском рынке. Эти фирмы ведут деятельность в сопредельных сферах производства хлебопродуктов. МОНО – крупнейший в Великобритании...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия