Главная > Техника сверхвысоких частот. Том 2
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

25.2. АППАРАТУРА И МЕТОДЫ

25.2.1. Блоки высокой частоты

Работа радиолокационной станции [115,227,444,466] зависит не только от конструкции отдельных блоков, но также от согласованности работы в целом. В частности, передатчик, приемник, модулятор и антенный переключатель часто объединяются в общий высокочастотный блок, который располагается вблизи от антенны. Механическая конструкция такого блока зависит от его расположения. В наземных и корабельных станциях эта аппаратура размещается в шкафах [116, 138]. Самолетное оборудование изолируется и герметизируется в обтекаемом контейнере, причем из-за ограничений по габаритам и весу возникает необходимость использовать миниатюризированную аппаратуру. Военное радиолокационное оборудование конструируется так, чтобы оно могло работать в тропических условиях. Имеется возможность проверять с помощью контрольных выводов отдельные цепи и узлы; кроме того, для защиты оборудования в случае отказа некоторых основных узлов имеется система релейной защиты. Для защиты от случайных внешних магнитных полей производится, например, экранировка железом Армко. Чтобы исключить перегрев аппаратуры, например электронных ламп большой мощности, применяется внутреннее вентиляторное охлаждение [229]. При этом, конечно, все тепло, выделяющееся в оборудовании, должно отводиться. Требующийся теплообмен [198] может быть достигнут с помощью радиатора, имеющего внутренние и внешние ребра, обдуваемые вентиляторами. На высокоскоростных самолетах, летающих на больших высотах, может потребоваться охлаждение аппаратуры с помощью холодильника.

Силовая часть зависит от размера и расположения радиолокатора. Непрерывно действующие наземные установки могут питаться от коммерческой сети, при условии соблюдения предосторожности в части надежности, стабильности напряжения и помех от других потребителей. Для подвижных и переносных установок можно использовать батареи или генераторы с малыми бензиновыми двигателями. На больших кораблях часто имеются источники, у которых напряжение и частота такие же, как и в коммерческих сетях; на малых кораблях используются несколько более высокие частоты. На самолетах обычно имеются следующие источники питания: 24 в постоянный ток; 115 в 400 гц трехфазный ток и 115 в 1600 гц однофазный ток. Переменные токи получаются с помощью инверторов [272], оборудованных электронными стабилизаторами напряжения и регуляторами скорости, обеспечивающими стабильность в пределах ±2%.

В радиолокаторах с непрерывным излучением, где требуется узкополосный спектр [225], в передатчике в качестве генераторов обычно используются клистроны. Для импульсных радиолокаторов необходимо генерировать циковые мощности, доходящие до нескольких мегаватт при скважности порядка 0,001. Для этой цели широко

применяются магнетронные генераторы; затягивание частоты и нестабильность [183, 192, 222, 266, 470] из-за несогласованной нагрузки можно уменьшить, выбирая короткую линию передачи, либо, где это возможно, с помощью невзаимных развязывающих изоляторов [182]. Можно получать большие мощности с помощью таких усилителей, как клистроны и лампы бегущей волны [437]; ввиду удобства и стабильности их применение сейчас расширяется.

Для генерирования синхронизированных импульсов соответствующей формы необходимо модуляторное устройство. В модуляторах на жестких лампах импульс подается на управляющую сетку электронной лампы, включенной последовательно, и таким образом энергия, запасенная в конденсаторе высоковольтного накопителя, поступает в генератор. Среди достоинств модулятора на жестких лампах надо отметить возможность работы с высокой частотой повторения, возможность варьирования периода повторения и амплитуды импульсов, а также отсутствие нестабильностей в работе. В модуляторах с длинной линией импульс подается непосредственно из заряженной линии задержки через разрядник. Применявшиеся вначале искровые разрядники теперь большей частью заменены водородными тиратронами или ферритовыми устройствами. Полные сопротивления модулятора и генератора согласовываются с помощью импульсного трансформатора. Он же может быть использован для изменения полярности генерируемого импульса, для развязки накопительной цепи модулятора от генератора, для согласования полного сопротивления вынесенного модулятора и (или) генератора с волновым сопротивлением соединительного кабеля.

Как правило, применяются приемники супергетеродинного типа, и их ширина полосы зависит от темпа, с которым информация должна поступать от радиолокатора (полоса может доходить до 50 Мгц). Для приема слабых отраженных сигналов уровень шумов должен быть достаточно низок, а для этого необходимо часть приемника, а именно предварительный усилитель, размещать вблизи антенны. Местный гетеродин обычно имеет автоматическую подстройку частоты, которая может быть электронной или механической. Для уменьшения влияния шумов местного гетеродина применяются балансные смесители. В некоторых станциях для улучшения характеристик используются современные достижения в разработке малошумящих усилителей высокой частоты [416] с применением мазеров на твердом теле [118,472] и устройств с переменным реактивным сопротивлением [449, 473].

При работе с общей антенной требуется переключатель прием-передача [172], который в импульсных радиолокаторах выполняется в виде ферритовых переключателей или чаще в виде газоразрядных ламп. Фидеры от местного гетеродина к балансному смесителю сигнала и смесителю автоматической подстройки частоты вместе с выходом переключателя прием-передача обычно комбинируются в виде тройного гибридного узла. Чтобы избежать расстройки цепи промежуточной частоты из-за отражения на зеркальной частоте от

узкополосного переключателя прием-передача, расстояния между смесителями сигналов и соответствующими гибридными соединениями выбираются с разницей на четверть волны.

Для свгрхвысокочастотных радиолокаторов требуются антенны с узким лучом и низким уровнем бокового и обратного излучения. Тип антенны и ее положение относительно аппаратуры радиолокатора выбираются исходя из конкретного использования системы [269]. Обычно применяется тот или иной вид обзора пространства, а если станция устанавливается на самолетах или кораблях, то предусматривается также стабилизация по крену. От атмосферных осадков антенна защищается обтекателем [58]. Для достижения высокого темпа получения информации в одном из описанных в литературе [95, 456] радиолокаторов при передаче облучалась вся наблюдаемая область пространства, а при приеме производилось электронное сканирование узким лучом в течение времени, меньшего длительности импульса. Таким образом, если в секторе обзора укладывается N лучей, то требуемая ширина полосы приемника равняется т. е., например, при мксек и темп поступления информации будет соответствовать полосе Обзор такого сектора можно осуществить с помощью линейной антенной решетки, у которой принимаемый отдельным излучателем сигнал попадает через линию задержки к своему индивидуальному смесителю. В другом варианте, наоборот, линии задержки можно расположить между выходами отдельных местных гетеродинов и соответствующими смесителями.

Для удовлетворения противоречивых требований одновременного получения большой дальности действия и высокой разрешающей способности был применен метод сжатия импульсов (chirp) [412, 421]. Этот метод, базируется на том факте, что высокая разрешающая способность узких импульсов является следствием большой ширины их спектра. Но широкий спектр может быть и у достаточно длинного импульса, если ввести внутриимпульсную модуляцию, например частотную. Линейность радиолокационных систем позволяет произвести необходимое выравнивание фазы в приемнике и получить короткий импульс, соответствующий ширине спектра. Таким образом, излучаемый импульс может иметь приблизительно в 100 раз большую энергию, чем узкий импульс с такой же разрешающей способностью и пиковой мощностью. При таком методе у сжатого импульса на выходе приемника по шкале времени расположены боковые лепестки; их амплитуду можно уменьшить с помощью весовой обработки спектра импульса аналогично тому, как это делается при формировании диаграммы направленности в теории антенн. Допплеровское смещение частоты сигналов, отраженных от движущихся целей, приводит к расширению сжатого импульса и изменению его времени задержки. Это приводит к неопределенности в измерении дальности, но ошибку времени задержки, которая для системы является постоянной, можно скорректировать с помощью вычислительных средств.

Можно сконструировать радиолокационную систему [420, 438, 475], которая будет оптимальным образом давать информацию о дальности и скорости цели.

В наземных и корабельных импульсных радиолокаторах дальнего действия обычно используются частоты в диапазоне от до и пиковые мощности от в ранних конструкциях [270] до на частоте в современных конструкциях [107, 109]. В самолетных радиолокаторах по сравнению с первоначальной установкой, имевшей рабочую частоту мощность длительность импульса 0,1 мксек и частоту повторения также достигнут прогресс за счет применения в передатчике мощных ламп, переключателей и балансных смесителей и перехода на более высокие рабочие частоты. Как на интересный пример [165] можно указать на малогабаритный радиолокатор с современными характеристиками, в котором используется магнетрон, имеющий рабочую частоту пиковую мощность среднюю мощность Для генерирования радиоимпульсов длительностью 10 нсек с частотой повторения применяется анодная модуляция на миниатюрных триодах при напряжении 900 в. Усилитель промежуточной частоты имеет рабочую частоту и ширину полосы около Такой радиолокатор в зависимости от усиления антенны обнаруживает цели на расстояниях и обладает точностью около

1
Оглавление
email@scask.ru