Litteratur:
1. Druzhinin V.V. Handbok om grunderna i radarteknik. P. 344-352, 353-367, 368-375.
2. Karpekin V.E. Radar för detektering av luftburna objekt. P. 30-47.
3. Karpekin V.E., Ryabtsev I.F., Tyunin N.G., Khmel N.N. Kontrollera mottagningssystemens bullersiffror. P. 3-26.
Frågor:
1. Tekniska egenskaper hos radarmottagningsanordningarna.
2. Blockdiagram över radarmottagningsanordningen.
1. Tekniska egenskaper hos radarmottagningsanordningarna.
Mottagningssystemet för detekteringsradarstationen löser följande huvuduppgifter:
Separation av signaler som reflekteras från luftföremål från många andra signaler (frekvensval);
Förstärkning av reflekterade signaler och deras frekvensomvandling;
Detektering av högfrekventa signaler och deras omvandling till en form som är bekväm att visa på skärmen på en indikatoranordning;
Signalbehandling för att dämpa störningar.
Kvaliteten på mottagningssystemets prestanda för dessa uppgifter bestäms av dess egenskaper.
De viktigaste inkluderar följande:
Mottagarkänslighet
Buller siffra;
Dynamiskt omfång;
Få;
Bandbredd;
Arbetsfrekvensområde;
Bullerimmunitet.
Mottagarkänslighet kännetecknar dess förmåga att utföra sina funktioner med svaga insignaler. Det uppskattas av minimivärdet för signalen vid mottagarens ingång, vilket är nödvändigt för att erhålla tillräcklig effekt vid dess utgång för ett givet överskott över mottagarens inneboende brus. Det bestäms kvantitativt av värdena på den begränsande och verkliga känsligheten.
Begränsande mottagarkänslighet P'n p. min kallas minsta signaleffekt vid mottagarens ingång, vilket ger utgången från dess linjära del (detektoringång) ett signal-brus-effektförhållande lika med enhet.
Verkligmottagarkänslighet P p p. min kallas signaleffekten vid dess ingång, vilket ger utgången från mottagarens linjära del ett signal-brusförhållande lika med diskrimineringskoefficienten q.
Verklig och ultimat känslighet är beroende av beroende:
P пp.min \u003d P ’п p.min * q.
Distinktionskoefficient är numeriskt lika med det minsta acceptabla signal-brusförhållandet vid utgången från den linjära delen av mottagaren, vid vilken signalen vid utgången från mottagaren kan detekteras med tillförlitlighet.
Mottagarens känslighet är ju högre, desto lägre värde P p p. min... I moderna radarmottagare P p p. min \u003d 10-13 - 10-14 W.
Känsligheten hos en radarmottagare begränsas av dess eget ljud. De uppstår i antenn-vågledarbanan, motstånd, vakuumrör och halvledaranordningar.
Orsakerna till buller är den oregelbundna termiska rörelsen hos elektroner och ledare, ojämn emission av elektroner genom katoder i elektroniska rör etc. Med ökande temperatur ökar nivån av inneboende ljud. Ljudets intensitet är mycket låg. Men när de passerar genom mottagaren med hög förstärkning skapar de en spänning vid dess utgång som kan driva en terminalenhet. På indikatorskärmen observeras de som ett ljudspår.
Bruset i mottagarens linjära del kvantifieras med hjälp av brusfiguren. Mottagarens bullersiffror N är ett värde som visar hur många gånger signal-brusförhållandet vid mottagarens ingång är större än signal-brusförhållandet vid utsignalen från dess linjära del, dvs.
För en idealisk mottagare, som inte har något inneboende ljud, skadas bullersiffran till enhet. Verkliga mottagare har ett brusvärde på 2 till 10. Kravet på hög mottagarkänslighet uppnås genom att använda högfrekventa högfrekventa förstärkare och genom all möjlig minskning av förluster i antenn-vågledarbanan.
Tillsammans med hög känslighet måste mottagaren ha en stor dynamiskt omfång. Detta beror på närvaron av brus vid dess ingång och en stor spridning i amplituden av användbara signaler. Mottagarens dynamiska omfång är värdet på den största nedgången i insignalerna, inom vilken den fortfarande ger normal drift. Det dynamiska området bedöms kvantitativt av förhållandet mellan den maximala insignalen, som behandlas av mottagaren med acceptabla snedvridningar, till mottagarkänsligheten, uttryckt i decibel:
D \u003d 10 lg (P pr. max / R ex min)
Det dynamiska området för mottagningssystemen för moderna radar bör vara minst 70 - 80 dB. Expansionen uppnås genom att öka mottagarens känslighet, använda förstärkningskretsar och använda speciella förstärkningsanordningar.
Mottagarens förstärkningsegenskaper kännetecknas av få. Skillnad mellan kraftförstärkning K s och spänningsförstärkning TILL U.
Effektförstärkning är förhållandet mellan signaleffekten vid utgången från mottagaren Pout. till strömmen vid dess ingång P in.:
K p \u003d P ut / P in
Spänningsförstärkning definieras på samma sätt:
K U \u003d U ut / U in
Förstärkningen definieras i relativa enheter eller decibel, och
K db \u003d 20 lgTILL
K rdb \u003d 10 lgK s
I moderna mottagare kan den totala vinsten nå
K p \u003d (0,1-10) * 10 13 eller respektive K s \u003d 120 - 140 d6.
Frekvensberoendet för förstärkningsmodulen kallas amplitudfrekvensegenskap(Figur 3.70).
Figur: 3,70. Mottagarens frekvenssvar.
Mottagarens frekvenssvar bestämmer dess frekvensselektivitet, dvs. förmågan att välja en användbar signal från en uppsättning svängningar med olika bärfrekvenser. Kvantitativt kännetecknas mottagarens frekvensselektivitet av dess bandbredd Df. Bandbredd definieras som frekvensskillnaden f2 och f1för vilka TILL minskar i, och K s - dubbelt så högsta som möjligt. Mottagarens selektivitet är ju högre, desto närmare är formen på dess amplitudfrekvenskarakteristik den U-formade.
Den ultimata känsligheten, bandbredd och brusvärde är relaterade till:
R 'pr. Min \u003d k * T om* N * Df,
var: R 'pr. Min - i W,
till - Boltzmann konstant,
T om \u003d 300 ° K, k * T om \u003d 4 * 10-21 W / s,
Df - bandbredd (MHz),
N är bullersiffran.
Arbetsfrekvensområde bestäms av värdet på de extrema frekvenser som behandlats av mottagaren. Det bestäms av följande krav:
Mottagaren måste vara inställd på vilken frekvens som helst inom intervallet;
Mottagaregenskaper i detta intervall måste variera inom angivna gränser.
Ofta namnges arbetsfrekvensområdet av de våglängder som bearbetas av mottagaren. I mikrovågsområdet finns till exempel mottagare av centimeter-, decimeter- och mätarområdet.
Bullerimmunitetmottagare kallas dess förmåga att säkerställa tillförlitlig separation av den användbara signalen under påverkan av olika slags störningar.
Slutsats:Kvaliteten på det mottagande systemets utförande av uppgifter som en del av radaren bestäms av dess tekniska egenskaper, varav de viktigaste är: känslighet, brusvärde, dynamiskt område, förstärkning, bandbredd, frekvensområde, bullerimmunitet.
2. Blockdiagram över radarmottagningsanordningen.
Mottagningssystemet för en radarstation för att detektera luftföremål utförs som regel enligt schemat för en superheterodynmottagare med en enda frekvensomvandling. Blockdiagrammet för superheterodynmottagaren visas i figur 3.71.
Figur: 3,71. Blockdiagram för en superheterodynmottagare.
En svag signal om elektromagnetisk energi, mottagen av antennvågledarsystemet, kommer in i ingången till en högfrekvent förstärkare (UHF). Därefter matas den effektförstärkta signalen till ett högpassfilter.
Högpassfiltret är en oscillerande krets med distribuerad kapacitans och induktans. Dess resonansfrekvens motsvarar frekvensen för den mottagna signalen. Filtret är utformat för frekvensval av användbara signaler såväl som för att dämpa störningar längs bildkanalen.
Huvudförstärkningen i en superheterodynmottagare utförs inte vid frekvensen för den mottagna signalen utan med en mellanfrekvens, som är lägre än den mottagna (hundratals gånger). Överföringen av radarinformation till en mellanfrekvens utförs av en frekvensomvandlare. Den består av en mixer, en kontinuerlig oscillator med låg effekt (stabil lokaloscillator) och ett mellanfrekvensfilter (ingångsfilter för IF-förstärkare).
Oscillationsfrekvens för en stabil lokaloscillator fcg skiljer sig från signalbärarens frekvens fc med värdet på mellanfrekvensen fpch, d.v.s. fpch \u003d fcg - fc eller fpc \u003d fc - fcg.
Blandaren påverkas samtidigt av två spänningar: spänningen i den omvandlade signalen med hög bärfrekvens fc och spänningen hos en stabil lokaloscillator, som förändras harmoniskt med en frekvens fcg.
För att erhålla en svängning som har samma form som den inkommande signalen är det nödvändigt att välja svängningen för endast en kombinationsfrekvens. Vid ingångsfiltret till mellanfrekvensförstärkaren (IFA) isoleras signalen för skillnadsfrekvensen fpch \u003d fcg - fc eller fpch \u003d fc - fcg.
IF-förstärkaren tillhandahåller huvudförstärkningen och bestämmer mottagarens bandbredd.
I en superheterodynmottagare ändrar inställningen på en annan frekvens samtidigt inställningen av högpassfiltret och den stabila lokala oscillatorn så att mellanfrekvensen förblir oförändrad. Detta möjliggör en konstant inställning av flerstegs IF-förstärkare i mottagaren.
Detektorn omvandlar den modulerade högfrekventa vågformen till en spänning som motsvarar överföringssystemets basbandssignal. Till exempel, när en mellanfrekvensradiopuls appliceras på dess ingång, bildas en videopuls vid detektorutgången.
Efter detektorn förstärks signalen dessutom av en lågfrekvent förstärkare (videoförstärkare) till det värde som krävs för normal drift av displayenheten.
Strukturellt, tillsammans med en lågfrekvent förstärkare (ULF), utförs också radarskyddsscheman mot störningar.
Detektorer är av särskilt intresse. Detektorn separerar meddelandet från signalen och eliminerar bärarens högfrekventa svängning, som är meddelandets bärare. I enlighet med typen av modulering särskiljs detekteringen av signaler modulerade i amplitud, fas eller frekvens. Dessa funktioner utförs av amplitud-, fas- och frekvensdetektorer.
Spektrumet för detektorns utgående svängning ligger i regionen med låga frekvenser (moduleringsfrekvenser) och spektrumet för ingångsvibrationer - i regionen med höga frekvenser (signalens centrala frekvens). Sådan transformation av spektrumet är endast möjlig i enheter med icke-linjära eller parametriska element. Rollen av sådana element i moderna detektorer utförs vanligtvis av halvledardioder, mindre ofta av bipolära och fälteffekt-transistorer. Valet av moduleringsfrekvensregionen och eliminering av högfrekventa komponenter i spektrumet utförs av lågpassfilter (RC - eller RLC - filter).
Den huvudsakliga typen av detektor är en amplituddetektor. Den har oberoende betydelse som detektor för AM-signaler och är dessutom en del av fas- och frekvensdetektorer.
6.1. VERKSAMHETSPRINCIP PULSSÄNDARE
Sändaren, som är en del av pulsnavigationsradaren, är utformad för att generera kraftfulla kortvariga pulser med ultrahögfrekventa (UHF) elektriska svängningar med en strikt definierad frekvens, specificerad av synkroniseringskretsen.
Radarsändaren innehåller en ultrahögfrekvensgenerator (UHF), en submodulator, en modulator och en strömförsörjning. Blockdiagrammet för radarsändaren visas i fig. 6.1.
Submodulator - genererar pulser av en viss varaktighet och amplitud.
Pulsmodulator -utformad för att kontrollera svängningarna i mikrovågsgeneratorn. Modulatorn genererar högspänningsvideopulser, som matas till magnetronens ingång, som producerar mikrovågsradiopulser av en given varaktighet. Principen för drift av pulsmodulatorer baseras på den långsamma ackumuleringen av energireserven i en speciell energilagringsenhet under tidsintervallet mellan pulserna och den snabba efterföljande frigöringen av energi till modulatorbelastningen, dvs. magnetrongenerator, under en tid som är lika med pulsvaraktigheten.
Magnetroner och halvledar-mikrovågsgeneratorer (Gunn-dioder) används som RGHM.
Blockdiagrammet för pulsmodulatorn visas i fig. 6.2.
När omkopplingsanordningen öppnas laddas lagringen från en konstant spänningskälla genom en begränsare (motstånd) som skyddar strömkällan från överbelastning. När anordningen stängs urladdas lagringsenheten till belastningen (magnetron) och en spänningspuls med en given varaktighet och amplitud genereras vid dess anodkatodterminaler.
En kondensator i form av en kondensator eller öppen i slutet av en lång (konstgjord) linje kan användas som en lagringsenhet. Omkopplingsanordningar - ett elektroniskt rör (för tidigare producerade radar), tyristor, icke-linjär induktans.
Det enklaste är modulatorkretsen med en lagringskondensator. Kretsen för en sådan modulator innehåller, som en energilagringsenhet: en lagringskondensator, som en kopplingsanordning: en kopplingslampa (modulator eller urladdning), samt ett begränsningsmotstånd och en magnetrongenerator. I utgångsläget låses urladdningslampan av en negativ spänning på styrnätet (kretsen är trasig), lagringskondensatorn laddas.
Vid applicering av en rektangulär spänningspuls med positiv polaritet med varaktighet på lampans styrnät från submodulatorn t OCH urladdningslampan öppnas (kretsen är stängd) och lagringskondensatorn matas ut till magnetronen. En modulerande spänningspuls genereras vid magnetronens anodkatodklämmor, under påverkan av vilka magnetronen genererar pulser av mikrovågsvängningar.
Spänningen på magnetronen förblir så länge det finns en positiv spänning på urladdningens kontrollnät. Följaktligen beror radiopulsernas varaktighet på varaktigheten för styrpulserna.
En pulsmodulator med en lagringskondensator har en betydande nackdel. När kondensatorns laddning förbrukas under alstringen av en radiopuls sjunker spänningen över den snabbt och därmed kraften i högfrekventa svängningar. Som ett resultat genereras en taggig radiopuls med en mild lutning. Det är mycket mer lönsamt att arbeta med rektangulära pulser, vars kraft förblir ungefär konstant under deras varaktighet. De rektangulära pulserna genereras av den beskrivna generatorn om lagringskondensatorn ersätts med en konstgjord lång linje öppen i den fria änden. Ledningens karakteristiska impedans bör vara lika med motståndet hos HF-oscillatorn från sidan av matningsterminalerna, dvs. förhållandet mellan dess anodspänning och anodström
6.2. LINJÄRA OCH MAGNETISKA MODULATORER
I praktiken används modulatorer med lagringsenergi, kallas linjära modulatorer. Det schematiska diagrammet för en sådan modulator (figur 6.3) inkluderar: en laddningsdiod V1, laddningsspole L1, ackumuleringslinje LC, pulstransformator T, tyristor V2, laddningskedja C1, R1.
När tyristorn är låst laddas ledningen igenom V1, L1 före stress E... Kondensatorn laddas samtidigt C1 genom ett motstånd R1.
När en triggerpuls appliceras på tyristorn ( ZI) tyristorn med positiv polaritet är upplåst, urladdningsströmmen som strömmar genom den minskar tyristormotståndet och lagringsledningen matas ut till pulstransformatorns primära lindning. Den modulerande spänningspulsen som tas från sekundärlindningen matas till magnetronen. Varaktigheten för den genererade pulsen beror på parametrarna LC rader:
I praktiken byter enheter i form av icke-linjära induktorer, som kallas magnetiska pulsmodulatorer. Den icke-linjära induktorn har en kärna gjord av ett speciellt ferromagnetiskt material med minimala förluster. Det är känt att om en sådan kärna är mättad, är dess magnetiska permeabilitet låg och den induktiva resistansen hos en sådan spole är minimal. Tvärtom, i det omättade tillståndet är kärnans magnetiska permeabilitet stor, spolens induktans ökar och det induktiva motståndet ökar.
Förutom elementen som används i den linjära modulatorkretsen innehåller den magnetiska modulatorkretsen (figur 6.4) en icke-linjär induktansspole (choke) L1, lagringskondensator C1, icke-linjär transformator T1, lagringskondensator C2 och pulstransformator T2.
När tyristorn är låst laddas kondensatorn C1 från spänningskälla E och choke-kärna L1 magnetiserad till mättnad. När tyristorn är upplåst, kondensatorn C1 urladdningar till transformatorns primärlindning T1... Spänningen som induceras i sekundärlindningen laddar kondensatorn C2... I slutet av laddningen, kärnan T1 mättade ämnen och kondensatorn C2 urladdningar till pulstransformatorns primärlindning.
Varaktigheten för den modulerande pulsen bestäms av kondensatorns urladdningstid C2. Om det behövs, för pulstider över 0,1 μs, i praktiken istället för en kondensator C2inkludera en formningslinje. Därefter bestäms varaktigheten för de modulerande pulserna av linjeparametrarna på samma sätt som den linjära modulatorkretsen.
6.3. UNDERMODULATORKASKADER
Driften av urladdningslampan (modulator) i en krets med en lagringskondensator styrs av en speciell submodulatorkrets, som inkluderar en utlösande pulsförstärkare; den första väntande blockeringsgeneratorn som arbetar i pulsmetoden för upprepningshastighetsdelning; en andra blockeringsgenerator som genererar styrspänningspulser med fast varaktighet och amplitud, som styr urladdningslampans funktion. En sådan submodulatorkrets förser sändaren med olika upprepningshastigheter och olika sondpulsvaraktigheter.
Driften av linjära och magnetiska modulatorer, där tyristorer används som ett styrelement, styrs av en masteroscillator, som vanligtvis innehåller en förstärkare för att utlösa pulser, en väntande blockeringsgenerator, en emitterföljare som matchar ingångskretsen hos tyristorn med utgången från blockeringsgeneratorn.
Figur: 6.5. Okean radar submodulator krets
I fig. 6.5 visar ett schematiskt diagram av submodulatorn för "Ocean" -radaren, som trots den föråldrade elementbasen fortfarande är i drift.
Denna krets har fyra steg:
Trigger pulsförstärkare (vänster halva lampan C1typ 6N1P),
Väntande blockerande generator (högra halvan av lampan C1),
L2typ TGI1-35 / 3,
Utgångsscenen på tyratronen P3typ TGI1-35 / 3.
Beroende på varaktigheten av de modulerande pulserna (0,1 eller 1 μs) fungerar tyratronen L2 eller tyratron P3... I det första fallet laddas lagringslinjen 1 uppstår genom laddningsmotståndet R1. I det andra fallet ackumuleringslinjen 2 laddas genom motstånd R2.
Utgångsstegen är laddade med motstånd R3 och R4anslutna parallellt i tyratronernas katodkrets C1 och L2. När lagringsledningarna är urladdade skapas en spänningspuls med en given varaktighet med en amplitud på 1250 V på dessa motstånd.
En blockeringsgenerator används som ett submodulatorsteg i modulatorn. För att erhålla ett lågt utmotstånd har blockeringsgeneratorn en katodföljare vid utgången.
6.4. FUNKTIONER FÖR MAGNETRON GENERATORER
Magnetronen är en elektrodvakuumanordning med två elektroder med elektromagnetisk styrning. Multi-resonatormagnetroner används i centimetervåglängdsområdet. Anordningen för en sådan magnetron visas i fig. 6.6.
 |
|
Figur: 6.6. Magnetron-enhet Fig. 6.7. Förpackad magnetron
Grunden för magnetrondesignen är anodblocket 1 i form av en massiv kopparcylinder, i vilken ett jämnt antal spår är huggen runt omkretsen, vilka är cylindriska resonatorer 2.
I mitten av blocket finns en cylindrisk oxiduppvärmd katod 10 med en betydande diameter för att erhålla en tillräcklig emissionsström. Resonatorer kommunicerar med magnetronens inre hålighet, kallat interaktionsutrymmet, med hjälp av rektangulära slitsar 9. Katoden är fixerad inuti magnetronen med hållare 12 , som samtidigt fungerar som strömutgångar 11. Hållarna passerar genom glaskors i cylindriska rör som är fästa vid flänsen. Förtjockningarna på flänsen fungerar som en högfrekvent choke, vilket förhindrar utmatning av högfrekvent energi genom filamentanslutningarna. Skyddsskivor finns på båda sidor om katoden 4 förhindrar läckage av elektroner från interaktionsutrymmet till magnetronens ändregioner. På framsidan av anodblocket finns ledarbuntar 3 ansluta segmenten av anodblocket.
För kylning av magnetronen på dess yttre yta finns fenor som blåses av en fläkt. För att underlätta kylning, underhållssäkerhet och för att underlätta avlägsnande av högfrekvent energi jordas anodblocket och högspänningsimpulser med negativ polaritet appliceras på katoden.
Magnetfältet i magnetronen skapas av permanentmagneter tillverkade av speciallegeringar som skapar ett starkt magnetfält.
Magnetronen är ansluten till den externa belastningen med hjälp av en koppartrådsslinga 8 , vilken ena änden är lödd på en av resonatorns vägg, och den andra är ansluten till den inre ledningen 7 kort koaxial linje genom glaskorset 6 in i vågledaren 5 ... Oscillationer av ultrahög frekvens i en magnetron exciteras av ett elektronflöde som styrs av ett konstant elektriskt och magnetiskt fält riktat inbördes vinkelrätt mot varandra.
Permanenta magneter tillverkade av legeringar med hög tvångskraft används i magnetrongeneratorradar. Det finns två mönster av magnetiska system: externa magnetiska system och "batch" magnetiska system. Det externa magnetiska systemet är en stationär struktur med en magnetron installerad mellan polstyckena.
I fartygsnavigationsradar har förpackade magnetroner blivit utbredda, där magnetsystemet är en integrerad del av magnetronens design. För staplade magnetroner går polstycken från ändarna in i magnetronen (fig. 6.7). Detta minskar luftspalten mellan polerna och följaktligen motståndet hos den magnetiska kretsen, vilket gör det möjligt att minska storleken och vikten på den magnetiska kretsen. Magnetrongeneratorkretsar visas i fig. 6.8, a; 6.8, b.
Strukturen för magnetrongeneratorkretsen inkluderar: en magnetron, en uppvärmningstransformator och ett kylsystem för magnetronens anodblock. Magnetrongeneratorkretsen innehåller tre kretsar: mikrovågsugn, anod och glödtråd. Mikrovågsströmmar cirkulerar i magnetronens resonanssystem och i den yttre belastningen som är associerad med den. Pulsanodström flyter från den positiva terminalen på modulatorn genom magnetronens anodkatod till den negativa terminalen. Det definieras av uttrycket
|
|||
Figur: 6.8. Magnetron generator kretsar
var I A -medelvärde för anodström, A;
F OCH -frekvens pulsupprepning, imp / s;
τ OCH -pulsvaraktighet, s;
α – pulsformfaktor (för rektangulär impulser är lika med en).
Värmekretsen består av sekundärlindningen av uppvärmningstransformatorn Troch glödtråd för uppvärmning av katoden. Normalt är magnetronens glödspänning 6,3 V, men på grund av det faktum att katoden fungerar i det förbättrade elektronbombardemangsläget krävs det att hela värmeglödets matningsspänning bara värms upp för katoden innan högspänning läggs på magnetronanoden. När högplattans spänning slås på reduceras glödspänningen vanligtvis automatiskt till 4 V med ett motstånd R,ingår i den primära lindningen av uppvärmningstransformatorn. I kretsen (fig. 6.8, a) matas en modulerande spänningspuls med negativ polaritet från utgången från modulatorn till magnetronens katod.
Uppvärmningstransformatorns sekundärlindning är vid hög spänning i förhållande till generatorhuset. På samma sätt, i kretsen (figur 6.8, b), en ände av sekundärlindningen av en pulstransformator ITransluten till kroppen och den andra änden till glödtransformatorns sekundära terminal. Därför måste isoleringen mellan glödtransformatorns sekundärlindning och höljet, liksom mellan lindningarna, klassas för magnetronens fulla anodspänning. För att inte orsaka någon märkbar förvrängning av formen på de modulerande pulserna, bör kapaciteten hos glödtransformatorns sekundärlindning vara så liten som möjligt (högst flera tiotals picofarader).
6.5. "NAYADA-5" radarsändande enhet
Sändarenheten för Nayada-5-radaren är en del av P-3-enheten (sändtagare) och är avsedd för:
formning och alstring av mikrovågsljudpulser;
säkerställa synkron och fasfunktion i tid för alla enheter och noder på indikatorn, sändtagaren, antennenheten.
I fig. 6.9 visar blockschemat för sändningsanordningen för radarsändtagaren "Nayada-5".
Den sändande enheten inkluderar: ultrahögfrekventa enhet; sändarmodulator; modulatorfilter; synkpulsgenerator; likriktaranordningar som ger ström till enheterna och kretsarna på P - 3-enheten.
Blockdiagrammet för Nayada-5 radarsändtagaren inkluderar:
Stabiliseringssignalgenereringsväg, avsedd för bildande av sekundära synkroniseringspulser och inmatning av indikatorn, såväl som för start genom sändarmodulatorns automatiska stabiliseringsstyrenhet. Med hjälp av dessa synkpulser tillhandahålls synkronisering av sonderingspulserna med början av svepningen på CRT-indikatorn.
Bana för bildning av sonderande pulser, utformad för att generera mikrovågspulser och överföra dem genom vågledaren till antennenheten. Detta inträffar efter att modulatorn genererar en pulsmodulationsspänning hos mikrovågsgeneratorn, liksom styr- och synkroniseringspulser för de parade enheterna och noderna.
Bild för bildsignalutformad för att konvertera de reflekterade mikrovågspulserna till mellanfrekvenspulser med hjälp av en lokal oscillator och mixrar, för att bilda och förstärka videosignalen, som sedan går in i indikatorn. En vanlig vågledare används för att sända sondpulser till antennenheten och reflekterade pulser till bildsignalvägen.
Kontroll- och strömförsörjningskonfigurationsväg, utformad för att generera matningsspänningar för alla enheter och kretsar i enheten, samt för att övervaka prestanda för strömförsörjning, funktionella enheter och stationskoder, magnetron, heterodyne, gnistgap etc.
6.6. KONSTRUKTIONSFUNKTIONER FÖR SÄNDARE
Strukturellt kan radarsändarna tillsammans med mottagaranordningen placeras både i en separat isolerad anordning, som kallas transceiver, så i antennenheten.
I fig. 6.10 visar utsidan av sändtagarna för den moderna en- och tvåkanals automatiserade radarstationen "Ryad" (3,2 och 10 cm av våglängdsområdet), som är placerad i en separat enhet. De viktigaste tekniska egenskaperna visas i tabell 6.1.
Sändtagare i 3 cm-intervallet (P3220 R) med en pulseffekt på 20 kW och mer är baserade på magnetroner med en glödande autokatod. Dessa magnetroner har över 10 000 timmars driftstid under driftsförhållanden, ger omedelbar driftberedskap och förenklar sändaren kraftigt.
Figur: 6.10. Mottagare av den "Ryad" automatiska radaren
Den utbredda introduktionen av mikroelektronik i moderna fartygsburna navigationsradar, främst solid state-mikrovågsenheter, mikroprocessorer, gjorde det möjligt i kombination med moderna signalbehandlingsmetoder att få kompakta, pålitliga, ekonomiska och lättanvända sändtagare. För att utesluta användningen av skrymmande vågledaranordningar och eliminera effektförluster under sändning och mottagning av reflekterade signaler i vågledare är sändaren och mottagaren strukturellt placerade i antennenheten i form av en separat modul, som ibland kallas scanner (se figur 7.23). Detta säkerställer snabb borttagning av sändtagarmodulen samt reparationer med metoden för aggregatbyte. Ström på och av av dessa typer av sändtagare tillhandahålls på distans.
I fig. 6.11 visar den antennsändande mottagningsanordningen för kustradaren (radar) "Baltika-B", gjord i form av en monoblock. Baltika-B-radaren används som kustradar i fartygstrafikstyrningssystem (VTS), liksom i vattenområdena i hamnar, åtkomstkanaler och farleder.
Antenn och sändtagare för Baltika radar
varm standby
Läs mer om moderna radar i kapitel 11 i handledningen.
Utvecklingen av modern radar är en återspegling av utvecklingen av sändande enheter
Andrey Remezov,
Överste, kandidat för tekniska vetenskaper, docent, biträdande chef för avdelningen för taktik och vapen för radioteknikstyrkorna vid Militärakademin för rymdförsvar uppkallad efter Sovjetunionens marskalk G.K. Zjukov
Utvecklingen av sändande enheter påverkade avsevärt utvecklingen av radar (även om det motsatta kan sägas - utvecklingen av radar krävde utveckling av nya sändningsenheter). Vissa begränsningar av de tillgängliga källorna till elektromagnetisk energi vid utformningen av radar med de nödvändiga egenskaperna gav upphov till radar med fasade antennmatriser, vilket ledde till uppkomsten av nya egenskaper hos radaren.
Hela variationen av aktiva radar (som avger elektromagnetisk energi för att få information om föremål) kan delas villkorligt efter den typ av signal som används i pulserande (pulserande signaler av olika former, strukturer och krafter) och kontinuerliga (kontinuerliga sinusformade svängningar används, inklusive modulerad i frekvens eller fas för mätområden). Pulsad radar har fått den största ansökan och de kommer att diskuteras.
Funktionsprincipen för en pulserad radar kan förenklas enligt följande. Formad i form och form, förstärkt till erforderlig effekt, utstrålas en pulssignal vid en viss frekvens till ett givet område av rymden med hjälp av en sändarantenn i form av en polariserad elektromagnetisk våg som fortplantas i fritt utrymme rätlinjigt och jämnt med ljusets hastighet.
En elektromagnetisk våg som reflekteras från oegentligheter sprids i alla riktningar, inklusive mot radaren. Efter rumslig frekvens-polarisationsbehandling i mottagarantennen (endast vid en given frekvens och typ av polarisering bildas ett strålningsmönster med maximal förstärkning från ett givet område i rymden), bearbetning inom perioden och matchad filtrering utförs (maximerar signal-brusförhållandet för en tidigare känd specifik typ av utsänd puls signal) varefter den reflekterade signalen i sig detekteras som faktum av dess överskott över den bildade tröskeln.
Vidare utförs bearbetning mellan perioder, märket från objektet detekteras och dess koordinater bestäms, varefter omvandlingen utförs till den form som krävs för visning på olika typer av indikatorer och specificeras av konsumenten. Under den efterföljande intergranskningsbehandlingen utförs parametrarna för objektets rörelse (kurs och hastighet), identifiering, igenkänning, bildning och spårning av spår, identifiering av märken från andra objekt, gruppering av objekt, länkning av annan information från olika källor till spåret. Ovanstående resonemang gäller för radar med en regelbunden helhetsvy, för andra typer av täckning (sektor, adaptiv, etc.), ändras inte essensen, uppgifterna ändras.
En av huvudparametrarna för radaren är det maximala detekteringsområdet för ett objekt med en given RCS. Och det beror på sändarens förmåga att generera pulseffekt.
Det är behovet av att generera stora impulskrafter (tiotals och hundratals kW, enheter av MW), för att uppnå medeleffekter i enheter och tiotals kW, vilket gör det möjligt för oss att prata om reflektionen av utvecklingen av utvecklingen av sändande enheter (inklusive tekniken för deras industriella produktion) på radarens viktigaste taktiska och tekniska egenskaper. , för möjliga vågområden för användning i radar.
Det bör noteras att i en radar med regelbunden vy begränsas antalet ackumulerade signaler under koherent interspecifik ackumulering av sändarens utlösande frekvens och hastigheten för ett givet utrymme. Vid tillräckligt långa tider med sammanhängande ackumulering kan kraven på impulseffekt minskas, ytterligare möjligheter till dopplerfiltrering och separering med rörelsehastighet visas, men detta är ett speciellt fall som inte strider mot den allmänna idén.
Leonid YAKUTIN
Radarkomplex av stridsläge 5N87 med en autonom markradioförfrågan (NRZ) av det statliga identifieringssystemet "Lösenord" 73E6
Detta material kommer inte heller att direkt bedöma möjligheterna med digital primär och sekundär informationsbehandling. Utvecklingen av denna radarsektion fortsatte praktiskt taget i enlighet med ett revolutionerande scenario, under vilket produktens livscykel, även vid fabriks- och statstester, för att inte tala om massproduktion och modernisering, övergick de angivna kraven upprepade gånger på grund av den ökande kapaciteten hos dataanläggningar.
Under de 30-40 åren från skapandet av den första mikroprocessorn till uppkomsten av moderna datorsystem har kapaciteten för digital primär och sekundär informationsbehandling på radaren ökat med flera storleksordningar, vilket nu gör det möjligt att praktiskt taget inte tänka på deras prestanda för att lösa tillämpade problem i radaren. Detta är dock en helt annan sida av historien om utvecklingen av modern radar.
Så, utvecklingen av radar är direkt beroende av utvecklingen av högfrekventa elektromagnetiska energikällor.
Den grundläggande förutsättningen när man överväger detta uttalande är att detekteringsområdet beror främst på den sändande enhetens effekt.
Vid utformningen av en radar av vilken klass som helst analyseras potentialen för att uppnå de angivna taktiska och tekniska kraven. För låg höjdradar finns det en lätt avslappning: det erforderliga detekteringsområdet begränsas av siktlinjen vid en viss höjd. För denna radarklass är det möjligt att begränsa sändaranordningens effekt, vilket gör det möjligt att minska storleken och vikten på själva stationen, att göra den mer mobil och att använda det grundläggande bilchassit med lägre bärförmåga.
För stationer som är utformade för att upptäcka mål på medelstora och höga höjder är siktlinjen hundratals kilometer eller mer, och för att fördubbla detekteringsområdet, allt annat lika, är det nödvändigt att öka effekten sexton gånger. För en given radarklass bestäms därför som regel en rimlig kompromiss mellan sändningsanordningens kraft (och detta är dimensionerna och vikten på hela stationen, vilket betyder tillförlitlighet, rörlighet och överlevnadsförmåga) och det uppnåbara detekteringsområdet D för en given målklass.
Pulsradar arbetar med begreppen impuls och medeleffekt, arbetscykel, som relaterar begreppen pulslängd och repetitionsperiod. För varje överföringsanordning är det viktigaste konceptet den genomsnittliga effekten vid vilken överföringsenheten arbetar med den nödvändiga tillförlitligheten.
Därför bestämmer valet av en sändaranordning med de nödvändiga egenskaperna strukturen för hela stationen, genomförandet av lägena för dess stridsanvändning.
Fram till början av 1940-talet fanns det inga kraftfulla och kompakta källor till elektromagnetisk energi i centimeter- och decimeters våglängdsområde. Detta bestämde utvecklingen av radar främst inom mätarens vågområde. Som en sändningsanordning användes en oscillator baserad på en elektrisk vakuumlampa, som kunde generera en mycket begränsad lista över pulssignaler, som i regel bara varade. En koaxialresonator användes som oscillerande system; frekvensjustering uppnåddes genom elektromekanisk förändring i resonatorns dimensioner (inställningstid - upp till tiotals sekunder).
Leonid YAKUTIN
Rörlig tre-koordinatradar ST68 för att upptäcka och spåra mål i låg höjd vid aktiv och passiv störning i närvaro av intensiva reflektioner från marken och i ogynnsamma väderförhållanden
Oscillatorn har inte förmågan att bilda komplexa signaler (kan komprimeras under bearbetning till en viss varaktighet, och detta är områdesupplösningen), den inledande fasen för svängningar för varje puls är slumpmässig (möjligheterna till koherent bearbetning är mycket begränsade). De största fördelarna med en autogenerator är relativ enkelhet och låga kostnader.
För att implementera långa intervall med en viss noggrannhet är det nödvändigt att använda en komplex signal med intra-pulsfrekvens eller fasmodulering, och för dess implementering, en förstärkningskedja med flera (2-3 som regel) steg av seriekopplade effektförstärkare. Med en ökning av sändningsanordningens storlek och vikt och hela radarstationen som helhet ökar den uppnåbara undertryckningskoefficienten för passiv interferens och lokala föremål betydligt på grund av möjligheten att bilda och ytterligare bearbeta en sekvens av signaler med sann intern koherens.
I mätarens våglängdsområde har halvledareffektförstärkare nyligen dykt upp. Innan detta implementerades de mest avancerade överföringsanordningarna i detta våglängdsområde på elektrovakuumanordningar - endotroner, strukturellt förenade av ett gemensamt oscillationssystem och ett kylsystem, och inkluderade flera kaskader av förstärkare baserade på mikrovågslampor (trioder, tetroder). Den relativt låga effektiviteten för varje förstärkningssteg, samtidigt som man implementerade tillräckligt höga krav på de resulterande parametrarna för hela förstärkningsanordningen som helhet, gjorde endotronen till ett ganska besvärligt element med otillräcklig resurs, vilket krävde dess redundans.
VHF-radar har några nackdelar, varav den största är omöjligheten att få hög upplösning i vinkelkoordinater och därför i höjd. Detta begränsas av antennsystemens kapacitet. För att erhålla ett strålningsmönster med en bredd av 1 vinkelgrad vid halveffektsnivån, bör storleken på antennöppningen vara från 50 till 80 våglängder λ, som vid en arbetsfrekvens på 180 MHz (λ \u003d 1,7 m) är från 85 till 140 m.
Antennsystem av denna storlek är olämpliga för normal drift i vanligt visningsläge, eftersom de har oacceptabel vikt och vindkraft, är lagren extremt belastade och har ökat slitage, för regelbunden rotation krävs en effekt på flera tiotals kW (jag upprepar, endast cirkulära radarstationer beaktas) ...
Detta begränsar antennernas storlek till 30 m och den realiserade strålbredden inom 3-4 vinkelgrader. Med sådana värden på antennsystemets parametrar behöver du inte prata om noggrannheten för att mäta höjdvinklarna (bestämma höjden). Höjden bestäms med stora fel och kan inte användas i de flesta praktiska tillämpningar. (VHF-radarer med förmåga att mäta höjd har speciella dedikerade mätkanaler, vars dimensioner i vertikalt plan är jämförbara med huvudantennens mått i det horisontella planet).
Bildningen av riktningsschemat för antennsystemet för detta vågområde i höjdplanet tar hänsyn till den energi som reflekteras från jordytan. Som ett resultat av störningar har det resulterande strålningsmönstret en uttalad lobkaraktär, med dopp till nästan nollområde och maxima med nästan dubbelt så stort område vid vissa höjdvinklar.
För att eliminera det resulterande strålningsmönstrets lobkaraktär används flera bestrålare placerade på avstånd från varandra i höjd (minst 2) och bildar strålningsmönster med ömsesidig kompensation av minima och maxima.
En annan metod används i närvaro av ett större antal sändare placerade på avstånd från varandra i höjd, mellan dem implementeras en speciell typ av amplitudfasfördelning, varigenom den erforderliga formen på strålningsmönstret uppnås.
Ett annat sätt att bli av med det negativa inflytandet av reflektioner i detta område är att utesluta bestrålning i jordens riktning, det vill säga "noll" av strålningsmönstret i höjdplanet bör inte falla under horisonten vid skanning. Allt detta tillåter inte bestämning av höjden vid låga höjdvinklar med erforderlig noggrannhet, även om detekteringsområdet för objekt med låg höjd i detta vågområde är proportionellt med räckvidden för deras siktlinje.
Med undantag av ovanstående svårigheter att få radarinformation inom mätarområdet kan allt annat utnyttjas. Längre detektionsområde, lägre dämpning i atmosfären, ett större och smidigare diagram över bakåt sekundär strålning (funktionellt beroende av ett föremåls EPR på vinkeln för dess bestrålning) med en lägre nivå av slumpmässiga fluktuationer, praktiskt taget ingen effekt av låga radarsignaturteknologier på detektionsområdet.
Och ändå kräver omöjligheten att erhålla koordinaterna för objekt med hög noggrannhet, först och främst höjden och höjden, med storleken på antennsystemet acceptabelt för drift, användning av kortare våglängder. Endast frånvaron av kraftfulla och kompakta källor till elektromagnetisk energi i dessa intervaller hämmade utvecklingen av radar.
Georgy Danilov
Radar 5N69 (ST67) är en kraftfull tredimensionell högpotentialradar som kan ge information till både luftfartygsmissstyrkor och luftfart under förhållanden med massiv användning av aktiv och passiv störning
I början av 1940-talet inleddes en ny era av centimeter- och decimetervågradar med magnetronens tillkomst. Magnetronen är en elektrovakuumresonansanordning som arbetar i korsade elektriska och magnetiska fält. Magnetronen är en automatisk generator, inställningsfrekvensen beror på volymen på resonatorkammaren och ändras genom att ändra denna volym eller ändra matningsspänningen, antalet resonatorer i kammaren är alltid jämnt.
En ganska enkel och kraftfull källa för elektromagnetisk energi (pulseffekt för en typisk magnetron når enheter av MW med en varaktighet av enheter på μs) förblev den huvudsakliga typen av sändningsenhet för radar i frekvensområdet som överstiger 2 GHz. Först och främst gjorde enkelheten och kostnaden för denna enhet, när tillräcklig kraft uppnåddes, att den kunde dominera i mer än 40 år i militära radar. För civila radarer kan magnetronen väl användas för närvarande.
Ökande krav på bullerimmunitet, detektionsområde, elektromagnetisk kompatibilitet påverkade avstötningen av magnetroner i de allra flesta moderna militära radarer.
Nästan samtidigt (enligt vissa källor och tidigare) uppfanns den flygande klystronen. Men dess användning i radar försenades något.
Klystron är en elektrodvakuumanordning med linjär stråle där det konstanta elektriska fältet som accelererar elektronstrålen sammanfaller med magnetfältets axel som fokuserar och begränsar elektronstrålen. Mikrovågsresonatorer används för att förstärka en högkoncentrerad linjär elektronstråle.
Den grundläggande skillnaden är den kontinuerliga interaktionen mellan mikrovågsfältet och elektronstrålen som passerar genom den retarderande strukturen. Kostnaden för en TWT är högre än en span klystron med liknande egenskaper. En intressant egenskap hos en förstärkande TWT är alstring av fulleffektbrus i hela frekvensbandet med en otillräcklig ingångseffektnivå, vilket gör det möjligt att använda denna vakuumanordning som en enkel och kraftfull källa till brussvängningar i vissa praktiska tillämpningar.
En annan mikrovågsenhet är en förstärkare med korsfält, som har ett magnetronliknande oscilleringssystem, öppet för att tillhandahålla ingångs- och utgångsanslutningar, fungerar i effektförstärkarläget, i litteraturen kallas det en amplitron. Den har en högre verkningsgrad (mer än 50%), mindre än för en flygande klystron och en TWT av liknande klass, förstärkningen (mindre än 20 db), när den slås på utan RF-excitation, genererar fullt effektbrus. För drift av amplitronen krävs en lägre spänning än för TWT och klystrons, amplitronen är mindre i storlek och vikt. Kan användas som ett slutförstärkningssteg i kombination med en TWT eller klystron.
En av nackdelarna med kraftfulla vakuummikrovågsgeneratorer och effektförstärkare är behovet av en högspänningsmodulator; kraven på parametrarna för den genererade pulsen är ibland mycket stränga och svåra att implementera, speciellt för korta (mindre än 1 μs) och långa (mer än 100 μs) pulser. Detta beror på den oundvikliga minskningen av moduleringspulsens amplitud under dess varaktighet, vilket påverkar kvaliteten på förstärkningen av hela steget och kräver användning av speciella åtgärder för att stabilisera parametrarna för moduleringspulsen, vilket vid höga effekter orsakar vissa svårigheter vid implementering och drift.
Ovan nämnda begränsar användningen av elektro-vakuum-mikrovågsenheter i vissa praktiska tillämpningar och gör ibland deras användning praktiskt taget omöjlig. Vissa begränsningar införs av överföringskapaciteten för högeffektiva högfrekventa vägar vid överföring av energi från sändaren till det sändande antennsystemet.
Georgy Danilov
Desna-M mobil tre-koordinatradar och två PRV13-höjdmätare på Ashuluk träningsplats
Utseendet i mitten av 1900-talet av halvledare-transistorer öppnade en ny era av radioelektronik. Fram till början av XXI-talet fanns det emellertid inga överföringsanordningar i en helt solid-design, trots deras betydande fördelar jämfört med vakuumanordningar, bland vilka är följande:
beredskapstiden underifrån är inte begränsad av katodens uppvärmningstid, vilket kräver en viss effekt, det finns ingen begränsning av driftstiden;
arbeta vid betydligt lägre spänningsnivåer (hundratals volt, inte tiotals kilovolt), vilket gör det möjligt att minska storlek och vikt, kräver inte användning av speciella material och oljor för isolering, icke-standardiserade delar;
mTBF överstiger avsevärt samma indikator för vakuumanordningar med liknande egenskaper;
omöjligheten att erhålla den erforderliga effekten från en kaskad leder till behovet av att gruppera dem, vilket i sig ökar tillförlitligheten för hela anordningen som helhet, eftersom fel på en kaskad endast leder till viss försämring, och inte till att hela anordningen som helhet går sönder, dessutom är toppkrafterna relativt låg, eftersom summeringen kan förekomma i rymden, vilket möjliggör användning av sändarmottagningsomkopplare med låg effekt för aktiva fasade antennmatriser (AFAR);
bredbandsbandbredden för en halvledarsändningsenhet är flera gånger högre än liknande indikatorer för en vakuummikrovågsanordning; i en kombination av en halvledarsändande anordning - antennsystem - en mottagningsenhet har antennsystemet den minsta bandbredden, medan det vid användning av en vakuumsändare uppstår begränsningar på nivån på själva sändarenheten.
Användningen av halvledarsändande enheter är möjlig i flera riktningar.
Den första är att byta ut den vakuumöverförande anordningen med en liknande halvledare för den redan utvecklade, serietillverkade och i driftstationen. I detta fall står de inför behovet av att ytterligare ändra mottagningssystemet och informationsbehandlingssystemet, eftersom för att upprätthålla det erforderliga området krävs en genomsnittlig effekt vid signalens områdesupplösning.
Detta uppnås genom att använda långvariga signaler med fas- eller frekvensintrapulsmodulering vid relativt låga toppeffekter. Nackdelarna med signaler med lång varaktighet är en stor dödzon.
Avsluta - forma igen under signalrepetitionsperioden för att se den närmaste döda zonen (under pulssignalens varaktighet för att visa huvudområdet). Eftersom den närmaste zonen är synlig kan pulsens energiparametrar reduceras, en signal med en annan typ eller lagen om intra-pulsmodulering kan användas.
Den faktiska implementeringen av en sådan lösning ger ofta inga fördelar, förutom pålitlighet, men att byta ut oscillatorn kan avsevärt öka stationens egenskaper, främst bullerimmuniteten från olika typer av störningar och områdesupplösningen.
Den andra riktningen är utvecklingen av en ny station för en halvledarsändande anordning. I det här fallet är det möjligt att välja mellan huvudelementen på stationen, inklusive användning av en fasad grupp, vars element själva sänder anordningar.
Varianter av helt aktiv fasad grupp för överföring (varje antennstrålningselement drivs av en separat sändarmodul), halvaktiv fasad grupp (sändarmodulen driver flera element eller underarrayer), passiv fasad array (en vanlig sändare), kombinerade alternativ (enkanals masteroscillator - passiv aktiv, halvaktiv fasad array med optisk effekt).
Liknande lösningar gäller för den mottagande delen av PAR. Det är möjligt att separera de sändande och mottagande delarna av den fasvisa uppsättningen, vilket i vissa fall gör det möjligt att uppnå bättre resultat på grund av behovet av att erhålla den erforderliga isoleringen mellan den kraftfulla pulsen hos sändaranordningen och den höga känsligheten hos den mottagande anordningen. Dessutom är strålkontroll genom att ändra faserna på vart och ett av elementen möjlig på en lägre nivå, vilket undviker effektförluster i fasförskjutarna, ökar den totala effektiviteten och tillförlitligheten hos deras fasvisa grupp som helhet.
Man bör dock inte förlita sig på HEADLIGHT som ett universalmedel för alla brister i klassisk radar med ett spegelantennsystem. Användningen av halvledarsändare i APAR ställer ganska stränga krav på identiteten för APAR-elementens amplitud och fasegenskaper, särskilt vid stora vinklar för elektronisk skanning.
Ökade krav ställs på sändarmodulernas stabilitet hos matningsspänningarna. När vissa krafter uppnås börjar det ömsesidiga inflytandet från angränsande sändande element att påverka, vilket inte tillåter dem att oändligt öka sin kraft. Och effektiviteten hos solid state-överföringsmodulen ökar inte, vilket leder till behovet av strikt temperaturstabilisering. Användningen av mottagnings- och sändarmoduler (TPM) vid en tillräckligt hög uteffekt hos det sändande delsystemet avslöjar problemet med att koppla bort mottagnings- och sändningsvägarna gjorda i en mikrominiaturdesign. Olika typer av cirkulatorer gör det möjligt att uppnå en isoleringsnivå av storleksordningen 20 db eller lite mer, ytterligare skyddsanordningar för mottagningsvägen krävs, vilket också kräver tvungen kylning och inte ökar tillförlitligheten hos PPM som helhet. Allt tillsammans leder till ganska skrymmande strukturer, höga kostnader och otillräcklig tillförlitlighet hos PAA (med alla tillgängliga fördelar). Användningen av fasad array, och särskilt AFAR, bör sträva efter vissa mål, vara ekonomiskt motiverade för hela radarens livscykel med möjliga uppgraderingar. Från en radar med en fasad array är det nödvändigt att extrahera all möjlig information som kan erhållas på algoritmisk nivå när den bearbetas i digital form.
Det bör noteras att den högfrekventa energin som avges av pulserande radar inte används tillräckligt effektivt. Vi kan komma ihåg principen för detektering av objekt, vars väsen är att en elektromagnetisk våg reflekteras från en inhomogenitet i alla riktningar, inklusive i strålningsriktningen (som används i klassisk radar).
Leonid YAKUTIN
P18 "Terek" - en mobil tvåkoordinatradarstation med cirkulär vy
meter våglängd
Hela resten av den elektromagnetiska vågens energi är utspridda i rymden. Det är möjligt att få information om objekt genom att ta emot en reflekterad elektromagnetisk våg. I detta fall är ett nödvändigt villkor tillgängligheten av noggrann information om frekvensen och tiden för ljudsignal, det område i vilket den på förhand kända signalen avges, den relativa positionen för de aktiva och mottagande positionerna.
I detta fall är det möjligt att bilda rumstemperatur-diskreta mottagningskanaler för en helt passiv station, som inte utsätts för elektronisk dämpning genom avsiktlig inställning av aktiv störning (det finns inga avmaskande rekognoseringstecken), har låg strömförbrukning (den sändande enheten förbrukar 50% eller mer av den totala ingångseffekten).
Aktiva radar, placerade på avstånd från varandra i kombination med passiva mottagningsradar, möjliggör gemensam bearbetning av information för att erhålla ett anti-jamming radarfält som ett område i rymden inom vilket det är möjligt att få radarinformation om objekt.
En aktiv radar kan fungera som en gemensam informationsbehandlingspunkt, där dess egen information (men föremål för elektronisk dämpning) kan kompletteras med information från passiva (en eller flera) stationer som inte är föremål för elektronisk dämpning. Gemensam behandling av information från aktiva och passiva källor placerade på avstånd från varandra i rymden möjliggör en mer detaljerad igenkänning av linjer (antal platsobjekt) och objektklasser. Och även om detta är ett lite annorlunda ämnesområde, är det just närvaron av en fasad array i en aktiv och passiv station som gör det möjligt att få den deklarerade synergistiska effekten.
Således kan man dra slutsatsen att utvecklingen av sändande anordningar påverkade avsevärt utvecklingen av radar (även om det motsatta kan sägas - utvecklingen av radar krävde utveckling av nya sändningsenheter). Vissa begränsningar av de tillgängliga källorna till elektromagnetisk energi vid utformningen av radar med de nödvändiga egenskaperna gav upphov till radar med fasade antennmatriser, vilket ledde till uppkomsten av nya egenskaper hos radaren.
Författaren hävdar inte prioriteten och fullständigheten av ovanstående resonemang, detta är sannolikt resultatet av många års arbete inom studier och undervisning av radar- och radarsystemteknik, samt drift av radarstationer för radiotekniska trupper i mer än 30 år.
Radar är inte helt känd och kommer inte att vara känd. Utvecklingen av modern vetenskap och teknik gör det möjligt att extrahera betydligt mer information från befintliga radarsignaler än vad som för närvarande är tillgängligt, för att inte tala om det potentiella informationsinnehållet för lovande signaler i olika våglängder.
Leonid YAKUTIN
Den mobila radiohöjdmätaren PRV13 är utformad för att fungera som ett sätt att mäta höjd som en del av 5N87-radarkomplexet
Yuri Mukhin
Radar P37 mobil tvåkoordinatradarstation för cirkulär granskning
Artikeln diskuterar driftsprincipen och det allmänna strukturdiagrammet för fartygets radar. Funktionen av radarstationer (radar) baseras på användningen av fenomenet reflektion av radiovågor från olika hinder som ligger i vägen för deras utbredning, det vill säga i radar används ekfenomenet för att bestämma objektens position. För detta har radaren en sändare, en mottagare, en speciell antennvågledare och en indikator med en skärm för visuell observation av ekosignaler. Således kan driften av en radarstation representeras enligt följande: en radarsändare genererar högfrekventa svängningar av en viss form, som skickas ut i rymden av en smal stråle som kontinuerligt roterar längs horisonten. Reflekterade vibrationer från vilket objekt som helst i form av en ekosignal tas emot av mottagaren och visas på indikatorskärmen, medan det på skärmen är möjligt att omedelbart bestämma riktningen (bäringen) till objektet och dess avstånd från fartyget.
Lagret till ett objekt bestäms av riktningen för en smal radarstråle som för närvarande faller på objektet och reflekteras från det.
Avståndet till objektet kan erhållas genom att mäta små tidsintervaller mellan sändningen av sondpulsen och ögonblicket för mottagande av den reflekterade pulsen, förutsatt att radiopulserna fortplantas med en hastighet av c \u003d 3 X 108 m / s. Fartygets radarstationer har allomfattande siktindikatorer (ICO), på skärmen som en bild av navigationssituationen kring fartyget bildas.
Kustradar installerade i hamnar, vid infart till dem och på kanaler eller på komplexa farleder är utbredda. Med deras hjälp blev det möjligt att genomföra skeppets inträde i hamnen, att kontrollera fartygets rörelse längs farleden, kanalen under dåliga siktförhållanden, vilket resulterar i att fartygens tomgångstid minskas avsevärt. Dessa stationer i vissa hamnar kompletteras med speciell TV-sändningsutrustning, som överför bilder från radarskärmen till fartyg som närmar sig hamnen. De överförda bilderna tas emot ombord av en konventionell TV-mottagare, vilket underlättar navigatörens uppgift att föra fartyget till hamnen i dålig sikt.
Kustradar (hamn) kan också användas av hamnleverantören för att övervaka förflyttningen av fartyg som ligger i hamnvattensområdet eller närmar sig det.
Låt oss överväga principen för driften av ett skeppsradar med en cirkelvy. Låt oss använda ett förenklat blockschema för radaren för att förklara dess funktion (fig. 1).
Den utlösande puls som genereras av ZI-generatorn utför utlösaren (synkronisering) av alla radarenheter.
När triggerpulserna anländer till sändaren genererar modulatorn (Mod) en rektangulär puls med en varaktighet på flera tiondelar av en mikrosekund, som matas till magnetrongeneratorn (MG).
Magnetronen genererar en sonderingspuls med en effekt på 70-80 kW, våglängd 1 \u003d 3,2 cm, frekvens / s \u003d 9400 MHz. Magnetronens impuls matas till antennen via en antennomkopplare (AP) genom en speciell vågledare och avges i rymden av en smal riktningsstråle. Strålbredden i det horisontella planet är 1-2 ° och den vertikala är cirka 20 °. Antennen, som roterar runt den vertikala axeln med en hastighet av 12-30 rpm, bestrålar hela utrymmet som omger fartyget.
De reflekterade signalerna tas emot av samma antenn, därför gör AP alternativt anslutning av antennen till sändaren och sedan till mottagaren. Den reflekterade pulsen går genom antennomkopplaren till mixern, till vilken klystrongeneratorn (KG) är ansluten. Den senare genererar svängningar med låg effekt med en frekvens f Г \u003d 946 0 MHz.
I mixern tilldelas, som ett resultat av tillsatsen av svängningar, en mellanfrekvens fPR \u003d fG-fC \u003d 60 MHz, som sedan matas till en mellanfrekvensförstärkare (IFA), den förstärker de reflekterade pulserna. Med hjälp av en detektor vid IF-förstärkarens utgång omvandlas förstärkta pulser till videopulser som matas till videoförstärkaren via en videomixer (VS). Här förstärks de och matas till katoden i ett katodstrålerör (CRT).
Katodstråleröret är ett specialdesignat vakuumelektronrör (se fig. 1).
Den består av tre huvuddelar: en elektronpistol med en fokuseringsanordning, ett avböjande magnetiskt system och en glödlampa med en glödskärm.
Elektronpistolen 1-2 och fokuseringsanordningen 4 bildar en tät, välfokuserad elektronstråle, och avböjningssystemet 5 tjänar till att styra denna elektronstråle.
Efter att ha passerat genom avböjningssystemet träffar elektronstrålen skärmen 8, som är täckt med en speciell substans som har förmågan att glöda när den bombas med elektroner. Insidan av den breda delen av röret är täckt med ett speciellt ledande lager (grafit). Detta skikt är huvudanoden på röret 7 och har en kontakt på vilken en hög positiv spänning appliceras. Anod 3 är en accelererande elektrod.
Ljuspunkten för glödpunkten på CRT-skärmen regleras genom att ändra den negativa spänningen på styrelektroden 2 med hjälp av potentiometern "Ljusstyrka". I normalt tillstånd är röret låst med en negativ spänning vid grinden 2.
En bild av omgivningen på skärmen med indikatorn för cirkulär vy erhålls enligt följande.
Samtidigt med början av utsändningen startar sondpulssändaren svepgeneratorn, som består av en multivibrator (MB) och en sågtandströmgenerator (SSG), som genererar sågtandspulser. Dessa pulser matas till avböjningssystemet 5, som har en rotationsmekanism som är ansluten till det mottagande selsyn 6.
Samtidigt appliceras en rektangulär positiv spänningspuls för att styra elektroden 2 och låser upp den. Med uppkomsten av en ökande (sågtand) ström i CRT-avböjningssystemet börjar elektronstrålen att avvika smidigt från mitten till rörets kant och en lysande svepradie visas på skärmen. Strålens radiella rörelse över skärmen är mycket svag. Vid tidpunkten för ankomsten av den reflekterade signalen ökar potentialen mellan gallret och kontrollkatoden, röret låses upp och en punkt som motsvarar strålens nuvarande position som gör en radiell rörelse börjar glöda på skärmen. Avståndet från skärmens centrum till ljuspunkten är proportionellt mot avståndet till objektet. Böjningssystemet har en roterande rörelse.
Rotationsmekanismen för avböjningssystemet är ansluten genom synkron transmission med antennen 9s selsyn-sensor, varför avböjningsspolen roterar runt CRT-halsen synkront och i fas med antennen 12. Som ett resultat visas en roterande svepradie på CRT-skärmen.
När antennen vrids roteras sveplinjen och nya områden börjar glöda på indikatorskärmen, vilket motsvarar pulser som reflekteras från olika objekt placerade på olika lager. För en fullständig rotation av antennen är CRT-skärmens hela yta täckt med en mängd radiella skanningslinjer, som endast tänds om det finns reflekterande föremål på motsvarande lager. Således återges en fullständig bild av omgivningen kring fartyget på rörets skärm.
För ungefärlig mätning av avstånd till olika objekt på CRT-skärmen appliceras skalningsringar (cirklar med fast räckvidd) med hjälp av elektronisk belysning som genereras i PKD-enheten. För en mer exakt mätning av avståndet i radaren används en speciell avståndsenhet med en så kallad rörlig avståndscirkel (MCD).
För att mäta avståndet till vilket mål som helst på CRT-skärmen är det nödvändigt, genom att vrida på avståndsratten, för att rikta in PKD mot målmärket och ta en avläsning i mil och tiondelar från en räknare som är mekaniskt ansluten till avståndsmätarens handtag.
Förutom ekon och distansringar lyser kursmärke 10 på CRT-skärmen (se figur 1). Detta uppnås genom att tillföra en positiv puls till CRT-kontrollnätet i det ögonblick då antennens maximala strålning passerar den riktning som sammanfaller med fartygets mittplan.
Bilden på CRT-skärmen kan orienteras relativt fartygets DP (stabilisering längs kursen) eller relativt den verkliga meridianen (stabilisering längs norr). I det senare fallet har avböjningsrörsystemet också en synkron förbindelse med gyrokompassen.
God kväll alla :) Jag surfa på internet efter att ha besökt en militär enhet med ett stort antal radarstationer.
Jag var väldigt intresserad av själva radaren, jag tror att inte bara jag, så jag bestämde mig för att publicera den här artikeln :)
Radarstationer P-15 och P-19
P-15 UHF-radaren är utformad för att upptäcka lågflygande mål. Infördes 1955. Den används som en del av radarstolpar i radiotekniska formationer, kontrollbatterier av luftfartygsartilleri och missilformationer av luftförsvarets operativa länk och vid taktiska luftförsvarskommandoposter.
P-15-stationen är monterad på ett fordon tillsammans med antennsystemet och distribueras till en stridsposition på 10 minuter. Kraftenheten transporteras i en släpvagn.
Stationen har tre driftsätt:
- amplitud;
- amplitud med ackumulering;
- sammanhängande puls. 
P-19-radaren är konstruerad för rekognosering av luftmål på låga och medelhöjder, måldetektering, bestämning av deras nuvarande koordinater i azimut och identifieringsområde, samt för överföring av radarinformation till kommandoposter och till gränssnittssystem. Det är en mobil tvåkoordinatradarstation belägen på två fordon.
Den första bilen är utrustad med sändnings- och mottagningsutrustning, anti-jamming-utrustning, indikatorutrustning, utrustning för sändning av radarinformation, simulering, kommunikation och gränssnitt med konsumenter av radarinformation, funktionskontroll och utrustning för en markbaserad radarfråga.
Den andra bilen är utrustad med radarantennens roterande anordning och strömförsörjningsenheter.
Svåra klimatförhållanden och varaktigheten för radarstationerna P-15 och P-19 har lett till att de flesta av radarna nu kräver resursåterställning.
Den enda vägen ut ur denna situation anses vara moderniseringen av den gamla radarparken baserad på Kakta-2E1-radaren.
Moderniseringsförslagen tog hänsyn till följande:
Underhålla intakta huvudradarsystemen (antennsystem, antennrotationsdrift, mikrovågsbana, strömförsörjningssystem, fordon);
Möjlighet till modernisering under driftsförhållanden med minimala finansiella kostnader;
Möjligheten att använda den släppta P-19 radarutrustningen för restaurering av produkter som inte har moderniserats.
Som ett resultat av moderniseringen kommer den mobila solid state-radaren P-19 med låg höjd att kunna utföra uppgifterna för luftrumsövervakning, bestämma räckvidden och azimut för luftföremål - flygplan, helikoptrar, fjärrstyrda flygplan och kryssningsmissiler, inklusive de som arbetar i låga och extremt låga höjder, vid en bakgrund av intensiva reflektioner från den underliggande ytan, lokala föremål och hydrometeorologiska formationer.
Radaren är lätt anpassningsbar för användning i olika militära och civila system. Den kan användas för att tillhandahålla informationsstöd för luftförsvarssystem, flygstyrkor, kustförsvarssystem, snabbreaktionskrafter, trafikstyrningssystem för civila flygplan. Förutom den traditionella användningen som ett medel för att upptäcka lågflygande mål i försvarets intresse, kan den moderniserade radaren användas för att kontrollera luftrummet för att förhindra transport av vapen och droger med låg höjd, låg hastighet och små flygplan i intressen för specialtjänster och polisenheter som är involverade i kampen mot narkotikahandel och vapensmuggling ...
Moderniserad radarstation P-18
Utformad för att upptäcka flygplan, bestämma deras nuvarande koordinater och utfärda målbeteckning. Det är en av de mest populära och billigaste VHF-stationerna. Dessa stationers livslängd är till stor del uttömd och deras utbyte och reparation är svår på grund av bristen på en föråldrad elementbas.
För att förlänga P-18-radarens livslängd och förbättra ett antal taktiska och tekniska egenskaper moderniserades stationen på grundval av en monteringssats med en resurs på minst 20-25 tusen timmar och en livslängd på 12 år.
Fyra ytterligare antenner infördes i antennsystemet för adaptiv dämpning av aktiv störning, installerad på två separata master. Syftet med moderniseringen är att skapa en radar med prestandaegenskaper som uppfyller moderna krav, samtidigt som basproduktens utseende bibehålls på grund av:
- utbyte av den föråldrade elementbasen på P-18-radarutrustningen med en modern;
- utbyte av en rörsändare med en halvledare;
- införande av ett signalbehandlingssystem på digitala processorer;
- införande av ett system för adaptiv dämpning av aktiv brusstörning;
- införande av system för sekundär bearbetning, kontroll och diagnostik av utrustning, visning av information och styrning på grundval av en universell dator;
- säkerställa gränssnitt med moderna automatiserade styrsystem.
Som ett resultat av modernisering:
- minskad volym av utrustning,
- ökad produktsäkerhet
- ökad bullerimmunitet
- förbättrade noggrannhetsegenskaper;
- förbättrad prestanda.
Monteringssatsen är inbyggd i utrustningens hytt i radaren istället för den gamla utrustningen. De små dimensionerna på monteringssatsen möjliggör modernisering av produkter på plats.
Radarkomplex P-40A
Avståndsmätare 1RL128 "Bronya"
Radaravståndsmätare 1RL128 "Bronya" är en radar med sikt runt om och bildar tillsammans med radarhöjdmätaren 1RL132 ett tre-koordinatradarkomplex P-40A.
Avståndsmätare 1RL128 är designad för:
- upptäckt av luftmål,
- bestämning av lutningens lutningsområde och azimut;
- automatisk utmatning av höjdmätarantennen till målet och visar målhöjdsvärdet enligt höjdmätardata;
- fastställande av statens ägande av målen ("vän eller fiende");
- styrning av sina flygplan med hjälp av en allround-siktindikator och en radioradiostation R-862,
- riktning av aktiva störare.
Radarkomplexet är en del av radioteknikformationerna och luftförsvarsformationerna, såväl som flygplansmissil (artilleri) enheter och formationer av det militära luftförsvaret.
Strukturellt är antennmatningssystemet, all utrustning och den markbaserade radarfrågan placerad på det självgående drivna chassit 426U med sina egna komponenter. Dessutom finns två enheter för gasturbin.
"Sky-SV" stand-radar med två koordinater
Utformad för detektering och identifiering av luftmål i standby-läge när man arbetar som en del av radarenheter för militärt luftförsvar, utrustade och inte utrustade med automatisering.
Radaren är en mobil sammanhängande pulsradarstation belägen på fyra transportenheter (tre fordon och en släp).
Den första bilen är utrustad med sändnings- och mottagningsutrustning, anti-jamming-utrustning, indikatorutrustning, utrustning för automatisk upphämtning och överföring av radarinformation, simulering, kommunikation och dokumentation, gränssnitt med konsumenterna av radarinformation, funktionell övervakning och kontinuerlig diagnostik, utrustning för en markbaserad radarfrågare (NRZ).
Den andra bilen är utrustad med en antenn-roterande radarenhet.
Den tredje bilen har ett dieselkraftverk.
En antenneroterande NRZ-enhet finns på trailern.
Radaren kan kompletteras med två fjärrindikatorer för cirkulär vy och gränssnittskablar.
Mobil tre-koordinatradarstation 9С18М1 "Kupol"
Utformad för att tillhandahålla radarinformation till befälhavare för luftfartygs missilformationer och militära luftförsvarsenheter och befälhavare för luftförsvarssystemanläggningar i motoriserade gevärs- och tankdivisioner utrustade med Buk-M1-2 och Tor-M1 luftförsvarssystem.
9S18M1-radaren är en tre-koordinat koherent-pulsstation för detektering och målbeteckning, med långvariga sonderingspulser, som ger hög energi av de emitterade signalerna.
Radaren är utrustad med digital utrustning för automatisk och halvautomatisk inhämtning av koordinater och utrustning för att identifiera upptäckta mål. Hela processen för radardrift automatiseras maximalt på grund av användningen av elektroniska höghastighetsberäkningsmedel. För att förbättra arbetets effektivitet under förhållanden med aktiv och passiv störning använder radaren moderna metoder och medel för pappersstopp.
9S18M1-radaren är belägen på ett spårchassi med hög längdåkning och är utrustat med ett autonomt strömförsörjningssystem, navigations-, orienterings- och topografiutrustning, telekod och röstradiokommunikation. Dessutom har radaren ett inbyggt automatiserat funktionellt styrsystem som ger en snabb sökning efter ett felaktigt utbytbart element och en simulator för bearbetning av operatörernas färdigheter. För att överföra dem från färdpositionen till stridspositionen och vice versa används enheter för automatisk utplacering och fällning av stationen.
Radaren kan fungera under tuffa klimatförhållanden, röra sig under egen kraft på vägar och terräng och kan transporteras med alla typer av transporter, inklusive flyg.
Air Defense Air Force
Radarstation "Defense-14"
Utformad för tidig upptäckt och mätning av luftmåls räckvidd och azimut när de arbetar som en del av ett automatiserat styrsystem eller autonomt.
Radaren finns på sex transportenheter (två påhängsvagnar med utrustning, två med antennmastanordning och två släpvagnar med strömförsörjningssystem). En separat påhängsvagn har en fjärrpost med två indikatorer. Den kan tas bort från stationen på ett avstånd av upp till 1 km. För att identifiera luftmål är radaren utrustad med en markradiosändare.
Stationen använder en vikbar antennsystemdesign, vilket gjorde det möjligt att avsevärt minska tiden för dess användning. Skydd mot aktiv brusstörning tillhandahålls genom att ställa in arbetsfrekvensen och ett trekanaligt automatiskt kompensationssystem som automatiskt bildar "nollor" i antennens riktningsmönster i riktningen mot störaren. För att skydda mot passiv störning användes sammanhängande kompensationsutrustning baserad på potentioskopiska rör.
Stationen har tre lägen för visningsutrymme:
- "halvstråle" - med ökat måldetekteringsområde vid låga och medelhöjder.
- "övre stråle" - med en ökad övre gräns för detekteringsområdet i höjd;
Skanning - med alternativ (genom granskning) att slå på över- och understrålar.
Stationen kan drivas vid en omgivningstemperatur på ± 50 ° С, vindhastighet upp till 30 m / s. Många av dessa stationer exporterades och är fortfarande i drift i militären.
Radar "Oborona-14" kan uppgraderas på en modern elementbas med hjälp av halvledarsändare och ett digitalt informationsbehandlingssystem. Utrustningens utvecklade installationssats gör det möjligt att direkt på kundens position utföra arbetet med att modernisera radaren på kort tid, att föra dess egenskaper närmare karaktären hos moderna radar och att förlänga livslängden med 12-15 år till en kostnad flera gånger lägre än vid köp av en ny station.
Radarstation "Sky"
Designad för detektering, identifiering, mätning av tre koordinater och spårning av luftmål, inklusive flygplan gjorda med stealth-teknik. Den används i flygförsvarsmakten som en del av ett automatiserat styrsystem eller autonomt.
Allroundradaren "Sky" finns på åtta transportenheter (på tre påhängsvagnar - en antennmastanordning, på två - utrustning, på tre släpvagnar - ett autonomt strömförsörjningssystem). Det finns en extern enhet som transporteras i containerlådor.
Radaren arbetar i mätarens våglängdsområde och kombinerar funktionerna för en avståndsmätare och en höjdmätare. I detta intervall av radiovågor är radaren knappast sårbar för homing- och anti-radarmissiler som arbetar inom andra områden, och inom arbetsområdet är dessa vapen för närvarande frånvarande. I det vertikala planet implementeras elektronisk skanning med en höjdmätarstråle i varje element i områdesupplösningen (utan användning av fasförskjutare).
Bullerimmunitet under aktiv interferens tillhandahålls genom adaptiv avstämning av arbetsfrekvensen och ett flerkanaligt autokompensationssystem. Det passiva skyddssystemet är också baserat på korrelationskompensatorer.
För första gången, för att säkerställa bullerimmunitet i närvaro av kombinerad interferens, har isolering av rums-tid för skyddssystem mot aktiv och passiv störning implementerats.
Mätning och utmatning av koordinater utförs med hjälp av automatisk upphämtningsutrustning baserat på en inbyggd specialkalkylator. Det finns ett automatiserat kontroll- och diagnossystem.
Den sändande enheten kännetecknas av hög tillförlitlighet, vilket uppnås på grund av en hundra procent redundans hos en kraftfull förstärkare och användningen av en grupp halvledarmodulator.
"Sky" -radaren kan användas vid en omgivningstemperatur på ± 50 ° С, vindhastigheter upp till 35 m / s.
1L117M mobilövervakningsradar med tre koordinater
Utformad för att övervaka luftrummet och bestämma tre koordinater (azimut, lutningsområde, höjd) för luftmål. Radaren är byggd på moderna komponenter, har hög potential och låg energiförbrukning. Dessutom har radaren en inbyggd tillståndsidentifieringsfrågare och utrustning för primär och sekundär databehandling, en uppsättning av fjärrdisplayutrustning, på grund av vilken den kan användas i automatiserade och icke-automatiserade luftförsvarssystem och flygvapnet för flygkontroll och avlyssningsvägledning, liksom för luftkontroll. trafik (ATC).
1L117M-radaren är en förbättrad modifiering av den tidigare 1L117-modellen.
Huvudskillnaden för den förbättrade radaren är användningen av en klystron-uteffektförstärkare för sändaren, vilket gjorde det möjligt att öka stabiliteten hos de utstrålade signalerna och följaktligen undertryckningskoefficienten för passiv störning och förbättra egenskaperna hos lågflygande mål.
Dessutom, på grund av närvaron av frekvensjustering, förbättras prestanda när radaren arbetar under störningsförhållanden. I enheten för bearbetning av radardata används nya typer av signalprocessorer, systemet för fjärrkontroll, övervakning och diagnostik har förbättrats.
Den grundläggande uppsättningen radar 1L117M innehåller:
Maskin nr 1 (sändtagare) består av: nedre och övre antennsystem, en fyrkanalig vågledarban med sändande och mottagande utrustning PRL och tillståndsidentifieringsutrustning;
Maskin nr 2 har ett upphämtningsskåp (punkt) och ett informationsbehandlingsskåp, en radarindikator med fjärrkontroll;
Fordon nr 3 transporterar två dieselkraftverk (huvud och reserv) och en radarkablar;
Maskiner nr 4 och nr 5 innehåller extrautrustning (reservdelar, kablar, kontakter, monteringssats etc.). De används också för att transportera ett demonterat antennsystem.
Undersökning av utrymmet tillhandahålls genom mekanisk rotation av antennsystemet, som bildar ett V-format riktningsmönster, bestående av två strålar, varav den ena är belägen i det vertikala planet och den andra i ett plan som ligger i en vinkel av 45 mot vertikalen. Varje strålningsmönster bildas i sin tur av två strålar bildade vid olika bärfrekvenser och med ortogonal polarisation. Radarsändaren genererar två successiva fasförskjutningsnyckelpulser vid olika frekvenser, som skickas till matningarna för de vertikala och lutande antennerna genom vågledarbanan.
Radaren kan fungera i en sällsynt pulsupprepningsfrekvens, vilket ger en räckvidd på 350 km och i frekventa sändningslägen med en maximal räckvidd på 150 km. Vid ökad hastighet (12 rpm) används endast frekvent läge.
Mottagningssystemet och digital utrustning i SDC tillhandahåller mottagning och bearbetning av målekosignaler mot bakgrund av naturlig störning och meteorologiska formationer. Radarprocesserna ekar i ett "rörligt fönster" med en fast falsklarmhastighet och har interskopbehandling för att förbättra måldetektering i närvaro av störningar.
SDC-utrustningen har fyra oberoende kanaler (en för varje mottagande kanal), som var och en består av sammanhängande delar och amplituddelar.
Utsignalerna från de fyra kanalerna kombineras parvis, varigenom normaliserad amplitud och koherenta signaler från vertikala och sneda strålar matas till radarextraktorn.
Informationshämtnings- och behandlingsskåpet tar emot data från PLR och tillståndsidentifieringsutrustning, såväl som rotations- och synkroniseringssignaler, och tillhandahåller: val av en amplitud eller koherent kanal i enlighet med informationen på interferenskartan; sekundär bearbetning av radarbilder med konstruktion av banor enligt radardata, kombinerar radarmärken och tillståndsidentifieringsutrustning, visar luftsituationen på skärmen med formulär "bundna" till mål; extrapolering av målplats och förutsägelse av kollisioner; introduktion och visning av grafisk information; styrning av igenkänningsläget; lösning av vägledning (avlyssning) uppgifter; analys och visning av meteorologiska data; statistisk bedömning av radardrift; generering och överföring av utbytesmeddelanden till kontrollpunkter.
Fjärrövervaknings- och kontrollsystemet ger automatisk drift av radaren, kontroll av driftlägen, utför automatisk funktionell och diagnostisk övervakning av utrustningens tekniska tillstånd, identifiering och felsökning med visning av metoder för reparations- och underhållsarbete.
Fjärrkontrollsystemet möjliggör lokalisering av upp till 80% av funktionsfel med en noggrannhet på upp till ett typiskt ersättningselement (TEC), i andra fall - till en grupp TEC. Arbetsplatsens skärm visar en fullständig bild av de karakteristiska indikatorerna för radarutrustningens tekniska tillstånd i form av diagram, diagram, funktionsdiagram och förklarande anmärkningar.
Det finns en möjlighet att sända radardata via kabelkommunikationslinjer till fjärrskärmsutrustning för flygtrafikstyrning och tillhandahålla styr- och avlyssningssystem. Radaren drivs av en autonom strömkälla som ingår i leveransen; kan också anslutas till ett industriellt nätverk 220/380 V, 50 Hz.
Radarstation "Casta-2E1"
Designad för att kontrollera luftrummet, bestämma luftföremålens räckvidd och azimut - flygplan, helikoptrar, fjärrstyrda flygplan och kryssningsmissiler som flyger i låga och extremt låga höjder, mot bakgrund av intensiva reflektioner från den underliggande ytan, lokala föremål och hydrometeorologiska formationer.
Kasta-2E1 mobil solid state-radar kan användas i olika militära och civila system - luftförsvar, kustförsvar och gränskontroll, flygtrafikledning och luftrumskontroll i flygfältzoner.
Stationens särdrag:
- blockmodulär konstruktion;
- gränssnitt med olika konsumenter av information och datautdata i analogt läge;
- automatiskt kontroll- och diagnossystem;
- ytterligare antenn-mast kit för att installera antennen på en mast med en lyfthöjd på upp till 50 m
- Solid state-radarkonstruktion
- hög kvalitet på utdatainformationen när den utsätts för impuls- och bulleraktiv störning;
- förmågan att skydda och ansluta sig till skyddsmedlen mot anti-radarmissiler,
- förmågan att bestämma nationaliteten för de upptäckta målen.
Radarstationen inkluderar ett utrustningsfordon, ett antennfordon, en elektrisk enhet på en släpvagn och en fjärroperatörs arbetsstation, som gör att radaren kan styras från ett skyddat läge på ett avstånd av 300 m.
Radarantennen är ett system som består av två reflektorantenner med matningar och kompensationsantenner i två våningar. Varje antennspegel är gjord av ett metallnät, har en oval kontur (5,5 mx 2,0 m) och består av fem sektioner. Detta gör det möjligt att stapla speglarna under transport. När du använder ett standardstöd säkerställs placeringen av antennsystemets fascentrum i en höjd av 7,0 m. Kartläggningen i höjdplanet utförs genom bildandet av en stråle med en speciell form, i azimut - på grund av enhetlig cirkulär rotation med en hastighet på 6 eller 12 rpm.
För att generera ljudsignaler i radaren används en halvledarsändare, gjord på mikrovågstransistorer, vilket gör det möjligt att ta emot en signal med en effekt på cirka 1 kW vid sin utgång.
Mottagningsanordningar utför analog behandling av signaler från tre huvud- och hjälpmottagningskanaler. För att förstärka de mottagna signalerna används en mikrovågsförstärkare med låg ljudnivå med en sändningskoefficient på minst 25 dB med en inneboende ljudnivå på högst 2 dB.
Radarlägena styrs från operatörens arbetsplats (RMO). Radarinformation visas på en koordinatsymbolsindikator med en skärmdiameter på 35 cm och resultaten av övervakning av radarparametrar - på en bordssymbolsindikator.
Kasta-2E1-radaren förblir i drift i temperaturområdet från -50 ° C till +50 ° C under förhållanden med atmosfärisk nederbörd (frost, dagg, dimma, regn, snö, is), vindbelastningar upp till 25 m / s och radarnas placering på höjd upp till 2000 m över havet. Radaren kan fungera kontinuerligt i 20 dagar.
För att säkerställa hög tillgänglighet av radaren finns det redundant utrustning. Dessutom innehåller radarsatsen reservdelar och tillbehör (reservdelar) avsedda för ett års drift av radaren.
För att säkerställa att radaren är redo under hela livslängden levereras ett reservdelspaket för grupp separat (1 set för 3 radar).
Den genomsnittliga resursen för radaren före översyn är 1 15 tusen timmar; genomsnittlig livslängd före översyn är 25 år.
Kasta-2E1-radaren har en hög moderniseringsförmåga när det gäller att förbättra vissa taktiska och tekniska egenskaper (öka potentialen, minska mängden processutrustning, visa anläggningar, öka produktiviteten, minska distributions- och vikningstiderna, öka tillförlitligheten etc.). Radaren kan levereras i en containerversion med en färgdisplay.
Radarstation "Casta-2E2"
Utformad för att kontrollera luftrummet, bestämma räckvidd, azimut, flygnivå och ruttegenskaper hos luftföremål - flygplan, helikoptrar, fjärrstyrda flygplan och kryssningsmissiler, inklusive de som flyger i låga och extremt låga höjder, mot bakgrund av intensiva reflektioner från den underliggande ytan , lokala ämnen och hydro-meteorologiska formationer. Kasta-2E2 låghöjdskordinatradarstation med tre koordinater används i luftförsvarssystem, kustförsvar och gränskontroll, flygtrafikledning och luftrumskontroll i flygfältzoner. Lätt anpassningsbar för användning i olika civila system.
Stationens särdrag:
- blockmodulär konstruktion av de flesta system;
- utbyggnad och vikning av ett standardantennsystem med hjälp av automatiserade elektromekaniska enheter,
- helt digital bearbetning av information och möjligheten att överföra den via telefonkanaler och radiokanaler;
- helt halvledarkonstruktion av överföringssystemet;
- Möjligheten att installera antennen på ett lätt höghöjdsstöd av typen "Unzha", som ger fascentret en höjd på upp till 50 m.
- förmågan att upptäcka små föremål mot bakgrund av intensiva störande reflektioner samt sväva helikoptrar samtidigt som detekterar rörliga föremål;
- högt skydd mot asynkront impulsljud vid arbete i täta grupper av radioelektronisk utrustning;
- ett distribuerat komplex av datoranläggningar som automatiserar processerna för detektering, spårning, mätning av koordinater och identifiering av luftföremålens nationalitet;
- förmågan att utfärda radarinformation till konsumenten i vilken form som helst som passar honom - analog, digital-analog, digital koordinat eller digital väg;
- närvaron av ett inbyggt system för funktionell och diagnostisk kontroll som täcker upp till 96% av utrustningen.
Radarstationen innehåller kontrollrum och antennfordon, huvud- och reservkraftverk, monterade på tre KamAZ-4310 terrängfordon. Den har en fjärroperatörs arbetsstation, som ger kontroll över radaren, som ligger på ett avstånd av 300 m.
Stationens design är motståndskraftig mot övertryck i stötdämparen och är utrustad med sanitära och individuella ventilationsanordningar. Ventilationssystemet är utformat för att fungera i återcirkulationsläge utan att använda insugsluft.
Radarantennen är ett system som består av en dubbel krökningsspegel, en matningshornenhet och sidolobundertryckningsantenner. Antennsystemet bildar två strålar med horisontell polarisering längs huvudradarkanalen: skarp och cosecant, som överlappar den givna betraktningssektorn.
Radaren använder en halvledarsändare baserad på mikrovågstransistorer, vilket gör att den kan ta emot en signal med en effekt på cirka 1 kW vid sin uteffekt.
Styrningen av radarlägen kan utföras både genom operatörens kommandon och genom att använda funktionerna i komplexet med datorfaciliteter.
Radaren ger stabil drift vid en omgivningstemperatur på ± 50 ° С, relativ luftfuktighet upp till 98%, vindhastighet upp till 25 m / s. Höjden över havet är upp till 3000 m. Moderna tekniska lösningar och hårdvarukomponenter som används vid utvecklingen av Kasta-2E2-radaren gjorde det möjligt att få taktiska och tekniska egenskaper på nivå med de bästa utländska och inhemska proverna.
Tack alla för er uppmärksamhet :)
