При изменении поляризации облучающих колебаний с вертикальной на горизонтальную (при подаче 27В на ферритовый вращатель плоскости поляризации) отражатель специальной формы, непрозрачный для волн этой поляризации, совместно с параболоидом вращения образует профиль, формирующий веерную диаграмму направленности в вертикальной плоскости.
Отраженные от целей сигналы (СВЧ импульсы), принятые антенным блоком радиолокатора, по волноводному тракту через циркулятор и разрядник защиты приемника поступают на смеситель канала сигнала, куда подается также СВЧ сигнал от гетеродина. После преобразования частоты с выхода смесителя импульсы промежуточной частоты поступают в предварительный усилитель промежуточной частоты (ПУПЧ) и затем в основной усилитель промежуточной частоты (УПЧ).
В ПУПЧ и УПЧ сигналы усиливаются и детектируются. Регулировка усиления приемного канала по выбранному закону осуществляется узлом ВАРУ–РРУ, который запускается одновременно с излучением СВЧ импульса. Кроме того, узел ВАРУ—РРУ обеспечивает запирание приемника на время действия мощного импульса магнетрона.
Схема АПЧ служит для поддержания постоянной разности частот магнетрона и гетеродина (промежуточной частоты). На смеситель АПЧ через предельный аттенюатор поступает часть СВЧ энергии магнетронного генератора. После преобразования на выходе смесителя образуются импульсы промежуточной частоты, которые поступают на вход узла АПЧ. Узел АПЧ вырабатывает сигнал, пропорциональный отклонению промежуточной частоты от ее номинального значения. Этот сигнал воздействует на управляющий электрод гетеродина.
С выхода УПЧ видеосигнал подается на вход видеоусилителя. Видеоусилитель при работе РЛС в режиме «Земля» имеет ступенчатую, в режиме «Метео» — линейную, а в режиме «Контур» — линейно-падающую амплитудные характеристики. В видеоусилителе происходит усиление видеосигнала и смешивание его с калибрационными метками дальности, вырабатываемыми синхронизатором. Кроме того, в видеоусилитель из синхронизатора поступает импульс подсвета, обеспечивающий наблюдение сигналов на экране ЭЛТ только во время прямого хода развертки.
В режиме «Контур» видеоусилитель преобразует сигналы к виду, удобному для индикации опасных для полетов зон, т. е. осуществляет выделение метеорологической информации.
Усиленный видеосигнал, смешанный с метками, поступает на ЭЛТ.
С помощью ключевой мостовой схемы развертки на экране ЭЛТ создается радиально-секторная развертка в координатах азимут—дальность. Модуляция по амплитуде линейно-нарастающих импульсов тока схемы развертки происходит с частотой азимутального сканирования антенны с помощью вращающегося трансформатора (ВТ) развертки канала азимутального привода антенны.
Стабилизированный высоковольтный источник питания обеспечивает питание второго анода ЭЛТ. Питание на остальные электроды ЭЛТ подается из узла питания трубки.
Модулятор приемопередатчика генерирует импульсы бланкирования и старт-импульс, синхронизирующие работу индикаторного и приемного каналов РЛС. Старт-импульс формируется в момент излучения СВЧ импульса в модуляторе и поступает на вход синхронизатора индикаторного блока. Синхронизатор вырабатывает ключевой импульс управления разверткой и импульс подсвета, начало которых совпадает с моментом прихода старт-импульса. Кроме того, синхронизатор формирует калибрационные метки дальности, первая из которых совпадает с моментом излучения, т. е. соответствует нулю дальности. Старт-импульс запускает также узел ВАРУ—РРУ приемного устройства.
Схема электромеханического управления антенной обеспечивает сканирование антенны по азимуту и совмещение оси диаграммы направленности с плоскостью горизонта (или заданной плоскостью) при крене и тангаже самолета по каналу наклона.
Азимутальное сканирование осуществляется с помощью двигателя азимута и редуктора.
Решающий ВТ служит для получения напряжения, амплитуда которого пропорциональна мгновенному значению требуемого угла наклона луча. Это достигается запиткой обмоток ВТ напряжениями крена и тангажа с самолетной гировертикали через преобразующе-выравнивающие цепи блока стабилизации и управления. Снимаемое с роторной обмотки решающего ВТ напряжение поступает на входные цепи блока стабилизации и управления, где оно сравнивается с напряжением, пропорциональным углу наклона отражателя в данный момент, полученному с ВТ наклона. Суммарное переменное напряжение поступает на вход магнитно-тиристорного усилителя УР-20, откуда подается на обмотку управления двигателя наклона, перемещающего отражатель в плоскости наклона..
ВТ наклона является не только датчиком истинного текущего угла наклона отражателя, но и служит приемником и системе дистанционной передачи ручного наклона, плоскости стабилизации. Сигнал ручного наклона поступает с ВТ механизма ручного наклона индикаторного блока.
В данной курсовой работе были отработаны навыки самостоятельного решения инженерных задач, производился выбор и расчет тактико-технических характеристик (ТТХ) радиолокационной станции (РЛС), закреплялись вопросы соотношения параметров и принципы построения РЛС, используемых в гражданской авиации (ГА). Также рассматривалось влияние отдельных параметров и мешающих факторов (помех, условий распространения радиоволн) на показатели качества функционирования РЛС.
| Сектор обзора в горизонтальной плоскости | Daобз | ±100 0 |
| Сектор обзора в вертикальной плоскости | Db обз | 35 0 |
| Диаметр пятна ЭЛТ | dn | 0,5мм |
| Максимальная дальность действия РЛС | Rmax | 450·103м |
| Длительность импульса | tu | 1,5Ч10-6c |
| Ширина ДНА в горизонтальной плоскости | q0,5 | 2,74 0 |
| Вероятность правильного обнаружения | D | 0,5 |
| Вероятность ложной тревоги | F | 10-9 |
| Коэффициент шума | N | 10dB |
| Диаметр экрана ЭЛТ | Dэ | 0,25м |
| Минимальная дальность действия РЛС | Rmin | 306м |
| Разрешающая способность РЛС по дальности | DRр | 1,755км |
| Разрешающая способность РЛС по азимуту на ср. дал. | Daр | 3,380 |
| Частота повторения зондирующих импульсов | Fn | 277.778 |
| Периодом обзора РЛС | Тобз | 5 c |
| Потенциальная точность измерения дальности РЛС | Grn | 24.805м |
| Потенциальная ошибка измерения азимута | Gan | 0.285 |
| Скорость вращения антенны | Ωa | 40 град×c-1 |
| Количество импульсов в пакете | Nu | 20 |
| Коэффициент различимости | mp | 1,297 |
| Чувствительность приемника равна | Pnmin | 113,6 dB/мВт |
| Импульсная мощность излучения | Pu | 480×kВт |
| Средняя мощность излучения | Рср | 226Вт |
| Полоса пропускания приемника | Df | 8.059×105 Гц |
| Рабочая длинна волны | λ | 3см |
| Коэффициент направленного действия антенны | DA | 5490 |
| Коэффициент усиления антенны | GA | 5215 |
| Эффективная площадь антенны | SA | 0.448м2 |
7. Список использованной литературы:
1. Финкельштейн М. Н. Основы радиолокации. – М.: Радио и связь, 1973, - 496 с.
2. Современная радиолокация (Анализ, расчет и проектирование систем) / Под ред. Ю. Б. Кобзарева. – М.: Сов. радио, 1969, - 704 с.
3. Соколов П. М. Теоретические основы радиолокации (Методические указания по курсовой работе для студентов …).
4. Яновский Ф. Й. Бортовые метеонавигационные радиолокаторы. Структура системы и особенности построения передающих устройств. – Киев. 1987, -.78с.