Как называется устройство передающее

Передающее устройство (ПДУ) предназначено для генерирования колебаний сверхвысокой частоты, т.е. для преобразования энергии источников питания в энергию электрических колебаний на несущей частоте f_н, и для управления этими колебаниями, т.е. для модуляции колебаний сверхвысокой частоты. Генерирование колебаний осуществляется генератором сверхвысокой частоты (ГСВЧ), а управление этими колебаниями – модулятором (М).

В РЛС находят применение ГСВЧ двух классов: с самовозбуждением (автогенераторы) и с независимым возбуждением. Если заданные тактические параметры могут быть достигнуты при использовании некогерентных зондирующих импульсов простой формы, т.е. при случайных изменениях начальной фазы их высокочастотного заполнения, в ПДУ может быть использован автогенератор. В миллиметровом, сантиметровом и коротковолновой части дециметрового диапазона в качестве такого автогенератора наиболее широкое применение нашли магнетронные генераторы.

Высокие требования к помехоустойчивости, дальности действия, разрешающей способности и другим основным тактическим параметрам могут быть достигнуты лишь при использовании когерентных зондирующих импульсов сложной формы. Когерентность зондирующих импульсов предполагает необходимость высокой стабильности их высокочастотного заполнения, обеспечивающей ограниченную степень нелинейных фазовых искажений в течение длительности импульса и ограниченную нестабильность начальной фазы от импульса к импульсу. Так, например, для обеспечения высокого качества обработки частотно-модулированных сигналов нелинейные фазовые искажения зондирующих импульсов не должны превышать , а нестабильность начальной фазы высокочастотного заполнения от импульса к импульсу должна быть не более .

Кроме того, для достижения высоких тактических параметров может потребоваться достаточно большая величина средней мощности, возможность электронной перестройки несущей частоты от импульса к импульсу и др. при достаточно высоком коэффициенте полезного действия ПДУ (до 50. 70 %). Эти противоречивые требования в общем случае не могут быть удовлетворены с помощью автогенератора, что вызывает необходимость использования в ПДУ генераторов СВЧ с независимым возбуждением, построенных в виде многокаскадных усилителей мощности (УМ) или так называемых усилительных цепочек (рис. 2.11).

В состав задающего генератора (ЗГ) входит один или несколько высокостабильных кварцованных генераторов гармонических колебаний. Синтезатор (СЧ) представляет собой совокупность умножителей частоты кварцевых генераторов, формирующую необходимое число несущих частот. Из СУ в ПДУ поступают синхронизирующие импульсы с частотой следования F_и для запуска модуляторов , а также номера несущих частот, соответствующие каждому из этих импульсов. При использовании простых амплитудно-модулированных сигналов модуляторы осуществляют «вырезки» длительностью из синусоидального напряжения несущей частоты, равноотстоящими друг от друга на интервал времени Т_и, равный периоду следования зондирующих импульсов. При использовании сигналов сложной формы синусоидальные колебания с выхода синтезатора вначале подвергаются частотной или фазовой манипуляции, а затем подаются на вход усилителей мощности .

В течение пауз между импульсами модулятор накапливает энергию от источника питания, а при поступлении запускающего импульса из СУ отдает эту энергию в виде мощного модулирующего импульса длительностью , который вызывает на это время генерацию СВЧ. Мощность, получаемая ГСВЧ, примерно в Q раз больше мощности, потребляемой от источника питания; поэтому с энергетической точки зрения модулятор является трансформатором мощности.

Антенно-волноводное устройство.

Антенный переключатель (АП) во время генерации мощного им пульса СВЧ отключает антенну от входа приемника и подключает к выходу передатчика, а во время пауз между импульсами подключает антенну к приемнику. Эту задачу выполняет ферритовый переключатель (коммутатор). Кроме того, для защиты входных цепей от воздействия мощных импульсов передатчика в состав АП входит газовый разрядник защиты приемника. Под воздействием мощного импульса ГСВЧ разрядник поджигается (пробивается) и блокирует вход приемника на время . Если затухание, вносимое одним разрядником, оказывается недостаточным для надежной защиты входных цепей, то используются несколько последовательно соединенных разрядников.

После окончания импульса в разряднике начинается деионизация, в процессе которой затухание уменьшается с величины, примерно равной , до величины порядка 1 дБ. Время восстановления разрядника определяет время восстановления чувствительности приемника и составляет от десятых долей мкс в маломощных РЛС до единиц мкс в мощных РЛС.

Антенное устройство (АУ) предназначено для направленного излучения и приема электромагнитных колебаний. Форма диаграммы направленности антенны (ДНА) определяется назначением РЛС. Наиболее широкое применение находят ДНА плоской и иглообразной формы. Высокая направленность АУ обеспечивает высокую концентрацию энергии в определенном направлении, высокий энергетический потенциал и пространственную избирательность, а следовательно помехоустойчивость, дальность действия, разрешающую способность и точность измерения угловых координат. Этим условиям в наибольшей степени соответствуют иглообразные ДНА, которые находят применение в РЛС УСА, работающих в режиме слежения, и в трехкоординатных РЛС ОВНЦ, работающих в обзорном режиме.

Для антенных устройств РЛС УСА основным техническим ограничением высокой направленности являются размеры антенны. Для антенных устройств обзорных РЛС ОВНЦ, использующих иглообразные ДНА, существует и второе ограничение, связанное с необходимостью решения обзорной задачи в ограниченное время. Поэтому наряду с иглообразными ДНА в РЛС ОВНЦ используются плоские ДНА шириной в вертикальной плоскости до ; при этом решение обзорной задачи упрощается, но коэффициент усиления уменьшается примерно на один порядок.

Обзор пространства осуществляется путем механического вращения АУ или электронного перемещения ДНА.

Механическое вращение АУ в обзорных РЛС осуществляется с помощью привода горизонтального вращения (ПВ); при использовании иглообразных ДНА обзор пространства в вертикальной плоскости обеспечивается путем их электронного перемещения. В РЛС слежения для перемещения ДНА в пространстве предусматривают приводы горизонтального и вертикального вращения.

В условиях качки корабля непрерывно меняется ориентация ДНА в пространстве, что вызывает опасность пропуска или потери цели. Поэтому антенные посты РЛС ОВНЦ и РЛС УСА стабилизируются по бортовой и килевой качке. В РЛС ОБНО используются нестабилизированные антенные посты и поэтому ширина ДНА в вертикальной плоскости в этих станциях составляет .

При использовании неподвижных ФАР и обзорная задача, и стабилизация ДНА в условиях качки корабля обеспечивается путем электронного управления лучом.

Читайте также:

1. Анализирующее устройство
2. Арифметико-логическое устройство
3. Арифметико-логическое устройство ЭВМ
4. Барабан — сепарационное устройство барабанного котла.
5. Беспроводная телефония. Устройство беспроводного ТА.
6. Бюджетное устройство
7. Бюджетное устройство и бюджетная система
8. Бюджетное устройство и бюджетный процесс.
9. Внешнее запоминающее устройство (ВЗУ).
10. Вопрос 11.1. Бюджетная политика и бюджетное устройство государства
11. Вопрос 4. Устройство приточно-вытяжных систем вентиляции с искусственным побуждением и естественным побуждением
12. Вопрос № 4. Бюджетная система и бюджетное устройство

Передающее устройство первичной РЛС в значительной степени определяет ее тактико-технические характеристики и стоимость с учетом затрат на эксплуатацию. В современных импульсных РЛС применяются передатчики, выполненные по одно- или многокаскадной схеме. В однокаскадном передатчике роль оконечного каскада и одновременно возбудителя чаще всего выполняет магнетрон. Такие передатчики обычно имеют:

· небольшие габаритные размеры и массу,

· большой коэффициент полезного действия,

· невысокую стабильность частоты и фазы генерируемых колебаний (параметры колебаний существенно зависят от режима работы магнетрона и параметров его нагрузки).

Необходимость применения в РЛС цифровых систем СДЦ с высоким коэффициентом подавления помех от местных предметов приводит к высоким требованиям к фазовой стабильности колебаний зондирующего сигнала. В связи с этим магнетронные передатчики в настоящее время находят ограниченное применение в РЛС АС УВД.

Основной схемой передающего устройства перспективной РЛС АС УВД является многокаскадная:

· выходной усилитель мощности.

· высокая стабильность частоты и фазы генерируемых колебаний,

· истинно-когерентный метод селекции движущихся целей.

· большие габариты и масса,

В качестве усилителей мощности в этих передатчиках чаще всего используются пролетные клистроны.

Передающая аппаратура двухчастотной импульсной РЛС содержит два передающих устройства — передатчики, которые отличаются друг от друга несущей частотой генерируемых сигналов. Каждый передатчик, выполненный по многокаскадной схеме, предназначен для генерирования последовательности радиоимпульсов высокой частоты, излучаемых антенной РЛС, а также для формирования вспомогательных колебаний:

· сигнала гетеродинной частоты, необходимого для работы преобразователя частоты приемника,

· сигнала опорной промежуточной частоты, необходимого для работы фазового детектора в системе СДЦ.

Если в приемном тракте используется малошумящий параметрический усилитель, то в схеме передатчика формируется еще один вспомогательный сигнал — сигнал накачки для этого усилителя. Структурная схема одного из передающих устройств РЛС показана на рис. 1.5.

Рассмотрим принцип действия передающего устройства. Задающий генератор генерирует три сигнала:

· сигнал гетеродинной частоты в виде непрерывных колебаний с частотой F_г,

· сигнал опорной промежуточной частоты в виде непрерывных колебаний с частотой F_ПР=35 МГц,

· импульсно-модулированный сигнал промежуточной частоты в виде последовательности радиоимпульсов с несущей частотой F_ПР, длительностью 7 мкс и частотой повторения зондирующих импульсов РЛС.

Рис. 1.5. Структурная схема передающего устройства двухчастотной РЛС (один частотный канал)

Сигнал частоты гетеродина через элементы коаксиального высокочастотного тракта поступает на один из входов смесительно-усилительного устройства (СУУ); на второй вход СУУ подается импульсно-модулированный сигнал промежуточной частоты. В результате взаимодействия этих сигналов в смесительном каскаде СУУ формируется импульсно-модулированный сигнал суммарной частоты Fс=Fг+Fпр, который выделяется колебательной системой второго каскада СУУ, усиливается в последующих каскадах СУУ и передается через элементы коаксиального ВЧ тракта в оконечный усилитель мощности передатчика. Следует подчеркнуть, что СУУ выполняет в данном случае функции, характерные для возбудителя многокаскадного передатчика. Амплитудно-импульсная модуляция сигнала промежуточной частоты применена для того, чтобы уменьшить уровень паразитного сигнала несущей частоты на выходе передатчика в промежутках между зондирующими импульсами. При этом импульсы запуска импульсного модулятора ключевой схемы КС длительностью 0,8 мкс поступают от подмодулятора передатчика.

В усилительных каскадах СУУ и оконечном усилителе мощности ОУ используются многорезонаторные пролетные клистроны, работающие в импульсном режиме. Это достигается за счет подачи на катоды клистронов импульсов отрицательной полярности. Сигналы запуска импульсного модулятора в схеме СУУ формируются в подмодуляторе передатчика. Импульсы модуляции длительностью 3,3 мкс для оконечного усилителя формируются мощным импульсным модулятором М, который питается от источника высокого напряжения ИВН и выполнен на основе тиратронов. Импульсы поджига тиратронов вырабатываются подмодулятором, имеют амплитуду 800 В и длительность 4 мкс.

На выходе оконечного усилителя формируется последовательность радиоимпульсов длительностью 3,3 мкс при средней- мощности сигнала 3,6 кВт, которая передается в антенно-фидерную систему радиолокационной станции.

Электрические соединения высокочастотных узлов передатчика выполнены в виде коаксиального высокочастотного тракта, обеспечивающего распределение мощности генерируемых колебаний и вывод небольшой части мощности для контроля работоспособности и регулировки передатчика. Для обеспечения необходимого теплового режима мощного клистрона ОУ применяется система жидкостного охлаждения.

Основные технические характеристики передатчика

· Рабочая длина волны генерируемых колебаний, см . 23

· Средняя выходная мощность генерируемых колебаний, кВт, не менее 3,6

· Длительность радиоимпульса, мкс 3,3 ± 0,3

· Частота повторения импульсов, Гц .

· Мощность сигнала частоты гетеродина, мВт, не менее . 60

· Напряжение сигнала опорной промежуточной частоты (на нагрузке 75 Ом), В, не менее 1

Рассмотрим работу основных устройств передающего тракта РЛС.

Задающий генератор имеет два независимых канала. Первый канал формирует колебания гетеродинной частоты и состоит:

· из кварцевого генератора КГ1,

· трех умножителей частоты Умн с общим коэффициентом умножения 12,

· одного усилителя напряжения,

· трех усилителей мощности.

Усилители напряжения и мощности включаются между КГ1 и каскадами умножения частоты, выполняй при этом функции буферных каскадов.

К выходу последнего умножителя частоты последовательно подключены проходная детекторная головка для контроля сигнала гетеродинной частоты и выходной фильтр для подавления составляющих этого сигнала с комбинационными частотами. Детекторная головка и фильтр конструктивно являются элементами коаксиального ВЧ тракта передатчика.

Дата добавления: 2014-01-07 ; Просмотров: 1412 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

• Вы здесь:
• Главная
• Для школьников
• Школьный тур 3-4 класс (2019-2020)
• Музей истории телефона

Авторизация

Сайты партнеры

Для быстрого поиска по странице используйте комбинацию клавиш Ctrl+F и в появившемся окне напечатайте слово запроса (или первые буквы)

Музей истории телефона

Назовите имя ученого, получившего патент на изобретение телефона.

Александр Белл;

Какой интернет-символ был добавлен в азбуку Морзе в ХХI веке?

Интернет-символ не был добавлен в азбуку Морзе;

Как называется аппарат, который взимает плату за звонки?

Как называлось сообщение, которое получали по телеграфу?

Как называется устройство, передающее письма и грузы по трубам при помощи сжатого или разреженного воздуха?