Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости равна:
q = 3°, в вертикальной плоскости косекансквадратная диаграмма направленностиj=35°.
q0,5=q/1.5=20
3.2.6. Необходимый диаметр антенны
Принимаем dА=0.76м , и уточняем ширину луча.
3.2.7. КНД и усиления антенны, эффективная площадь антенны.
КНД - коэффициент направленного действия антенны.
GA – коэффициент усиления антенны;
SА – эффективная площадь антенны;
η – КПД антенны.
3.2.8. Скорость вращения антенны Ωа..
Скорость вращения антенны выбирают с учетом требований в отношении сокращения времени обзора и надежности наблюдения сигналов.
При заданных значениях ширины диаграммы направленности q, частоты следования импульсов Fn и сектора обзора Daобз скорость вращения антенны определяется выражением:
3.2.9. Количество импульсов в пакете Nu.
Количество импульсов в пакете зависит от ширины диаграммы направленности в горизонтальной плоскости q, скорости вращения антенны W и частоты следования зондирующих импульсов Fn:
3.2.10. Чувствительность приемника Pnmin.
Приемное устройство осуществляет обнаружение сигналов. Обнаружение сигналов при оптимальной фильтрации обычно сводится к следующим операциям:
¨ оптимальная фильтрация каждого импульса пакета;
¨ амплитудное детектирование;
¨ синхронное интегрирование видеосигналов;
¨ испытание суммарного сигнала на порог.
Первые две операции обычно выполняет приемное устройство, а остальные – выходное. Применение оптимальной обработки сигналов приводит к уменьшению пороговой мощности. Под пороговой мощностью радиолокационных сигналов понимают минимальную мощность сигнала на его входе, при которой обеспечивается прием и обнаружение отраженных сигналов с заданными вероятностями правильного обнаружения и ложной тревоги.
Величина пороговой мощности радиолокационных сигналов зависит от заданных значений вероятностей правильного обнаружения D и ложной тревоги F, параметров радиолокационных сигналов, времени наблюдения и вида обработки радиолокационных сигналов.
Пороговая мощность является реальной чувствительностью приемника. Она определяется выражением:
где:
k – постоянная Больцмана, k = 1.380662Ч10-23JЧK-1;
Т – абсолютная температура, Т = 300К;
Df – полоса пропускания приемника;
Nш – коэффициент шума приемника;
mp – коэффициент различимости.
Полоса пропускания приемника определяется по формуле:
где:
а – коэффициент, учитывающий степень искажения сигнала, проходящего через приемник, а = 1.37
Коэффициент шума приемника задан в условии и равен Nш = 10 dB.
Коэффициент различимости определяется из выражения:
Чувствительность приемника равна:
или в dB/мВТ
где:
Ро = 10-3Вт – исходный отсчетный уровень.
3.2.11. Оцениваем эффективную отражающую поверхность цели.
Удельная эффективная отражающая поверхность цели:
Рассеивающий объём на максимальной дальности:
Полная эффективная отражающая поверхность цели:
Затухание радиоволн в атмосфере обусловлено поглощением их энергии свободными молекулами кислорода и водяного пара, а также взвешенными частицами – пылинками и каплями воды. Кроме того, происходит рассеяние радиоволн жидкими и твердыми частицами, которые вызывают эффект, аналогичный поглощению энергии.
Влияние постоянного затухания a на максимальную дальность действия РЛС определяется выражение:
где:
R`max – дальность действия РЛС с учетом затухания;
Rmax – дальность действия РЛС без учета затухания;
a - коэффициент затухания, зависящий от длины волны и от интенсивности осадков или от водности облаков.
Например, если на трассе идет дождь интенсивностью 15 мм/час, то для длины волны l = 3 см коэффициент затухания a = 0,03 dB/kм.
Уравнение (16) является трансцендентным. Решить его можно графически. Для облегчения задачи целесообразно путем логарифмирования обеих частей привести уравнение к виду:
Зависимость aЧRmax = j(g) представлена на рис. 2:
|
g = 0.477
Откуда определяется дальность действия РЛС с учетом затухания:
Для того, чтобы РЛС в плохую погоду действовала на расстояние
3.2.13.Импульсная мощность излучения Pu
В зависимости от назначения станции мощность излучаемых импульсов выбирают от единиц киловатт до тысяч киловатт. Мощность излучения рассчитывают в соответствии с основным уравнением радиолокации, откуда:
где:
Da – коэффициент направленного действия антенны;
Sa – эффективная площадь антенны;
L0 – учитывает потери в системе (L0=5)
Мощность излучения передатчика РЛС равна:
3.2.14. Средняя мощность излучения Pср передатчика.