|
| |
|
Главная Журналы 1ручную же регулировать! Конечно, нет. Электрическим путем, а дгравляющие сигналы пусть вырабатывает компьютер. Открывающиеся возможности поистине огромны. Можно сфор-(ировать луч любой конфигурации. Можно не один, а три, двенад-хать лучей, сколько угодно! Как многоглазное существо, радар с )азированнон антенной рещеткой может следить каждым глазом-тучом за своей целью. И незачем теперь конструировать один иощный магнетрон пусть каждый излучатель питается от своего маломощного транзисторного усилителя мощности. А все усилите-и получат возбуждение от одного высокостабильного задающего генератора. Таким образом заодно будет рещена и проблема коге-)ентности излучения. Фазированная антенная рещетка может содер-кать тысячи и даже десятки тысяч элементов. Если изготавливать их фадиционным способом с щироким использованием ручного тру-ха слесарей и радиомонтажников, стоимость РЛС получится очень 1ЫСОКОЙ. На помощь приходит интегральная технология. Интегральные СВЧ микросхемы? Да, теперь это уже реаль-юсть. На смену медным трубам-волноводам прищли микрополос-ювые линии передачи. На подложку из стекла или СВЧ керамики с 1вух сторон наносят металлизированные слои. Один слой служит (землей» или общим проводом. Другой слой протравливается, )бразуя линии передачи, фильтры, направленные ответвители-од-шм словом, весь ассортимент волноводной СВЧ техники. На эту же юдложку напаивают кремниевые кристаллы транзисторов, диодов и микросхем управления. 
Фазированная антенная решетка Какие же результаты достигнуты за последние годы? Сказать шотрясающие»-значит не сказать ничего. Вот несколько цифр. Эдин из последних представителей эпохи «гигантомании»-американский радар системы дальнего обнаружения и оповещения BMEWS. Он обеспечивает дальность действия по малым воздуш-UJM целям до 5000 км, мощность в импульсе 50...70 МВт, имеет юлноповоротное зеркало диаметром несколько десятков метров. Ну а более современный радар с фазированной антенной рещеткой? В одном из подобных радаров рещетка содержит 1000 элементов, и саждый излучает в импульсе мощность по 1 МВт. Таким образом, эбщая мощность, излучаемая антенной, достигает 1000 МВт. Добавьте сюда обработку и накопление сигнала с помогцью цифровой ЭВМ, и получится результат совсем уж невероятный: объект вели-шной с маленький арбуз этот локатор обнаружит на расстоянии 1600 км! Когда техника развивается и преодолевает новые рубежи, долж-ш появляться открытия. Они и последовали. Было открыто, на-тример, радиоизлучение Солнца. Ничего удивительного в этом [)акте, конечно, нет: излучает ведь Солнце в диапазоне видимых ветовьгх электромагнитных волн, так почему бы ему и не излучать в эадиодиапазоне? Удивительно другое-радиоизлучение Солнца от-фыли, изучая после второй мировой войны рассекреченные документы Британской радиолокационной службы ПВО. Вы помните, ITO вдоль побережья Англии была построена цепь РЛС. «Смотрели» )ни на восток, откуда ожидались немецкие самолеты, а потом и }акеты, небезызвестные ФАУ-1 и ФАУ-2. И каждое утро уровень юмех на экранах радаров возрастал. Думали, что это немцы »здают искусственные помехи. Но, сопоставив время появления юмех с астрономическими данными о времени восхода Солнца, юлучили точное совпадение. Открытие было сделано в 1944 году на юлне 1,87 м. Теперь радиоастрономы постоянно наблюдают радио-13лучение Солнца на всех волнах-от миллиметровых до метровых. ITO помогает предсказывать магнитные бури и нарущения радио-•вязи на Земле. Прекрасный пример неожиданного астрономическо- 0 открытия, а также иллюстрация того, сколь велика чувствитель-юсть радиолокационных приемников, ведь поток радиоизлучения олнна очень мал. На волне 1,5 м он примерно в 200000 раз меньще. 1ем от 50-ваттного радиопередатчика, работающего на той же волне 1 удаленного на 100 км. Другое открытие. Когда мощность передатчиков и чувствитель-юсть приемников РЛС дальнего обнаружения намного возросли помните арбуз на расстоянии 1600 км?), стали регистрировать )тражения неизвестно от чего. «Опять обнаружили «ащелов»щу-или специалисты. Ну добро бы туча попала в диаграмму на-фавленности. Отражения от облаков получаются, они хорощо 1звестны, ведь капли воды, хотя и незначительно, рассеивают лектромагнитные волны. К слову сказать, еще во время войны lacTO наблюдали отражения от облаков, правда искусственных блаков из станиолевых полосок. Экипаж каждого бомбардировщи-а союзников, отправляясь с грузом бомб в очередной налет на ерманию, брал с собой несколько мещков фольги, мелко нарублен-юй короткими ленточками-диполями. В месте предполагаемого рбнаружения самолета немецкими РЛС мещок фольги просто вы-ьшался за борт. Долгое время полоски фольги, кружась, опускались а землю. А на экране радара видно было лищь устращающе громное отражение от облака фольги, в котором тонуло маленькое яет1 пятнышко отражения от самолета. Так зародилось то. что noTi получило название радиоэлектронного противодействия Это история. Сейчас метеорологические РЛС обнаруживают каткдую дождевую тучу, каждое градовое облако, что позволяет заблаговременно оповещать о них работников сельского хозяйства. Но вернемся к «ангелам». В воздухе заведомо ничего нет, в лучшие телескопы не видно ни пятнышка, посланный истребитель слетал и ничего не обнаружил, а отражение на экране есть. Исследуя характер и распределение по толще атмосферы отражений от «ангелов», ученые пришли к выводу, что виноваты неоднородности показателя преломления чистого воздуха. В нормальных условиях он очень мал: всего 1,0003. Измеряют его обычно в Л единицах-миллионных долях разности между значением показателя преломления и единицей. В обычньгх условиях получается 300 N единиц. Приходилось ли вам видеть клубы дыма или пара над большим костром, пожарищем или крупной теплоэлектростанцией? Разумеется, видели. Теплый воздух поднимается вверх неравномерно, а очагами, клубами. То же самое получается и в ясный летний день. Клубы нагретого от земли воздуха, совершенно невидимые глазом, поднимаются от нагретой земли кверху. Их характер и расположение видел каждый, когда в летнее утро на безоблачном прежде небе появляются первые легкие кучевые облака. Каждое облако - вершина клуба теплого воздуха, поднявшегося с земли. Показатель преломления зависит от температуры и влажности, поэтому внутри клуба теплого воздуха он отличается на несколько N единиц. Этого достаточно, чтобы создать слабое радиолокационное отражение. Таким образом, локатор дал аэрологам, физикам и метеорологам новое средство исследования структуры атмосферы. Между прочим, метеорологи в своих исследованиях уже давно используют не столь мощные, сравнительно простые и дешевые радиолокаторы. Они оказались незаменимыми при радиозондировании атмосферы. Вы наверняка слышали про метеорологические шары-зонды, регулярно запускаемые с метеостанций. Это небольшой, наполненный легким газом шар с привязанной к нему картонной коробкой. В коробке размещены датчики давления, температуры и влажности, а также простенький телеметрический радиопередатчик, по определенной программе сообщающий на метеостанцию данные о состоянии атмосферы. А наблюдая за дрейфом шара в воздушных потоках, можно узнавать направление и силу ветра на разных высотах. Все эти данные крайне важны и для научных исследований, и для прогнозов погоды. Но как наблюдать за шаром, поднимающимся на высоту до 30 км и уносимым ветром на еще большее расстояние? С помощью теодолита или даже сильного телескопа это можно сделать лишь в исключительно ясную погоду. Как быть при дымке, облаках, в пасмурную погоду? На помощь приходит радар. Для него дымка, облака и туман не помеха. С равным успехом за шаром можно следить и ночью. Чтобы шар лучше отражал радиоволны, его пластиковую или резиновую оболочку металлизируют покрывают слоем алюминиевой пудры. Но это не лучший способ сделать шар-зонд «заметнее» в луче РЛС. Часто используют так называемые радиолокационные ответчики простые транзисторные генераторы, настроенные на частоту РЛС. Ответчик включается зондирующим импульсом РЛС и немедленно генерирует собственный импульс, создающий на экране РЛС яркую и четкую отметку. Он оснащен слабонаправленной антенной (обычно полуволновый диполь), поэтому его ориентация в полете практически значения не имеет. 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 |
||||||||||||||||||||||||