Главная  Журналы 

0 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

основы ПОСТРОЕНИЯ ТРАКТОВ И СИСТЕМ Раздел II РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ

РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ПРИБОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Глава 5

ПОСТРОЕНИЕ ТРАКТА ГЕНЕРИРОВАНИЯ И ИЗЛУЧЕНИЯ

Известно, что для получения информации о каком-либо объекте, процессе необходим физический ее носитель.

В качестве такого носителя информации о наличии и отсутствии целей, их координатах и т. п. в радиолокационных станциях применяется электромагнитная энергия. В пассивных РЛС используется собственное излучение цели, а в активных системах создается специальный управляемый источник электромагнитной энергии.

Взаимодействие цели с электромагнитной энергией источника приводит к излучению целью сигнала (электромагнитных волн), несущего информацию. Обработка этого сигнала осуществляется трактом приема и обработки, а извлечение информации - СИД й СУА.

Таким образом, важным звеном в цепи получения информации является источник взаимодействующих с целью электромагнитных волн. Этим источником в РЛС РПК и является тракт генерирования и излучения.

5.1. Задачи, решаемые трактом, и его состав

Тракт генерирования и излучения РЛС предназначен для облучения целей электромагнитной энергией. Эту основную задачу можно разделить на следующие задачи:

- генерирование мощных кратковременных импульсов электромагнитной энергии (зондирующих импульсов);

- передача этих импульсов от генератора к излучателю (антенне);

~ направленное излучение электромагнитной энергии. Для решения первой из перечисленных задач в составе тракта генерирования и излучения должно быть передающее устрой-



ство (система), основу которого составляет управляемый генератор, преобразующий энергию источников электропитания в электромагнитную энергию сверхвысокой частоты. Как показано в гл. 4, передающая система должна иметь связь с системой измерения дальности (СИД) с целью взаимной синхронизации их работы. Чаще в РЛС РПК генератор синхронизирующих импульсов (импульсов запуска) входит в состав СИД, что упрощает управление частотой повторения и конструкцию устройств синхронизации.

Для решения второй задачи в состав тракта генерирования и излучения включают линию передачи. В сантиметровом диапазоне длин волн в качестве такой линии используется полноводная (фидерная) линия передачи.

Наконец, для направленного излучения в пространство электромагнитной энергии в состав тракта должна входить антенна, с помощью которой осуществляется определение нанравления на цель (нространственная селекция). Иногда с более общих позиций антенну рассматривают как фильтр пространственных частот. Это позволяет, в частности, получить выражения для ширины диаграммы нанравлеиности и иотенциальной точности определения угловых координат, аналогичные соответственно для длительности импульса и потенциальной точности измерения времени запаздывания отраженного сигнала и рассматривать их с единой позиции. Такое рассмотрение основано на том факте, что ДНА и расиределение тока по раскрыву связаны между собой преобразованием Фурье:

I (v) е"" dv \

I{v) = \ Ф{а)е"dti,

где у = -х-обобщенная координата раскрыва (нространственная частота);

м = 51пв - обобщенный угол прихода волны;

Ф(,«) -диаграмма нанравлеиности антенны; I[v) - расиределение тока (поля) возбуждения по раскрыву антенны; X - текущая координата раскрыва; L - длина антенны; Я - длина волны. Причем первый интеграл равен пулю при у>я и у<-я. Второй интеграл существует в бесконечных пределах, но для



- ~ с It < у ДНА соответствует физически реальным углам и

активной мощности, а вне этих пределов - «невидимым» углам и реактивной мощности.

Сравнивая эти выражения с преобразованиями Фурье для временных функций f{t):

SH= J fit)e~l""dt;

S{o>)e-dt.

отметим, что временная функция f{t) соответствует ДНА Ф(«), а распределение тока по раскрыву /(у) - спектру 5(ю), длительность импульса - ширине ДНА, ширина спектра - длине антенны.

Ранее отмечалось, что обработка сигнала осуществляется трактом приема и обработки. Составными частями этого тракта являются устройство приема отраженных сигналов (антенна) ч линия передачи их к устройству первичной обработки сигнала (приемнику). Антенна и линия передачи в этом случае в силу принципа взаимности могут иметь аналогичную конструкцию с антенной и линией передачи тракта генерирования и излучения. Поэтому в импульсных РЛС РПК используют одну и ту же антенну и линию передачи в тракте генерирования и излучения и в тракте приема и обработки. Это возможно потому, что моменты излучения зондирующих импульсов и приема сигналов разнесены во времени. При этом значительно уменьшаются габариты РЛС, что особенно важно для РЛС РПК автономных зенитных артиллерийских комплексов.

Таким образом, на антенну и линию передачи тракта генерирования и излучения возлагается еще одна задача - прием отраженных от цели сигналов и подведение их ко входу приемника.

Учитывая, что один и тот же носитель энергии (электромагнитные волны) используется в линии передачи и антенне, а их разработка и эксплуатация тесно связаны друг с другом, принято линию передачи и антенну рассматривать как единую систему - антенно-волноводную систему. Иногда ее называют ан-тенно-фидерной системой. В последнее время чаще пользуются термином ABC, поэтому и мы в дальнейшем будем эту систему называть так же.

В соответствии с задачами, возлагаемыми на тракт генери-





0 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