Технические разделы

Приемопередающее устройство

Приемопередающее устройство РЛС включает передатчик, антенно-волноводное устройство и приемник.

Передатчик и приемник размещаются в общем корпусе - приборе, который называется приемопередатчиком. В этом же корпусе размещается антенный переключатель. Канализация колебаний СВЧ от антенного переключателя к антенне и обратно производится с помощью общего волновода.

Передатчик РЛС вырабатывает мощные кратковременные импульсы сверхвысокой частоты, поступающие для излучения в антенну. Вырабатываются также импульсы с помощью специального устройства - генератора СВЧ, управляемого импульсным модулятором, который срабатывает при поступлении синхроимпульсов от синхронизатора. Обычно синхронизатор размещается в индикаторном устройстве РЛС, но иногда он может находиться в приемопередатчике.

В приемопередатчиках судовых РЛС применяются в качестве генераторов СВЧ специальные устройства - магнетроны, работающие на фиксированной частоте в 3- или 10- сантиметровом диапазонах волн. Импульсная работа магнетрона осуществляется при подачи на него высокого напряжения в течение времени, равного требуемой длительности излучения импульсов. В передатчике РЛС длительность СВЧ импульсов обуславливается длительностью импульсов модулятора 2, изменение которой связано с переключателем шкал дальности (ШД) в индикаторе РЛС.

В связи с тем, что импульсы передатчика повторяются через относительно большие промежутки, интервалы времени, а их длительность незначительна, неэкономично использовать в качестве источника питания магнетрона обычный источник постоянного тока (выпрямитель В), рассчитанный на получение необходимой импульсной мощности в любой момент времени. Поэтому в судовых РЛС функции такого источника возлагаются на модулятор, непосредственно формирующий один раз за период напряжения необходимой мощности, используя для этого энергию сравнительно маломощного источника питания. В современных РЛС применяются в основном модуляторы с накопительными конденсаторами или магнитные модуляторы, отличающиеся друг от друга принципом формирования кратковременных высоковольтных импульсов и применяющимися для этого элементами.

Импульсы 3, выработанные генератором сверхвысокой частоты (ГСВЧ), по волноводу поступают в блок СВЧ непосредственно на антенный переключатель (АП) и ослабленными до неопасного уровня на смеситель (СМ2).

Антенный переключатель обеспечивает подключение антенны к передатчику для излучения импульса, а после прекращения излучения - к приемнику. Переключение происходит со столь малой задержкой по времени и таким образом, что при излучении импульса в приемник не проходит энергия, способная вызвать его повреждения, а при поступлении отраженных от объектов импульсов их энергия не тратится бесполезно в цепях передатчика. Кроме того, антенный переключатель предохраняет приемник и в случае прихода из антенны импульсов, принятых от соседних РЛС. Все эти процессы обеспечиваются газоразрядными и ферритовыми антенными переключателями, которые представляют собой определенное соединение газонаполненных разрядников и специальных волноводных секций.

Волновод, соединяющий приемопередатчик с антенной, обеспечивает канализацию СВЧ колебаний в обоих направлениях с минимальными потерями. С помощью вращающегося волноводного перехода (ВП), имеющегося в антенне, обеспечивается излучение (импульсы 3) и прием отраженных колебаний (импульсы 4) последовательно по всем направлениям горизонта. Вращение антенного устройства производится через замедляющий редуктор от электродвигателя, включаемого обычно отдельным выключателем. В антенне, кроме того, устанавливаются устройства для передачи углового положения антенны в индикатор и получения отметки курса собственного судна на его экране (датчик ДУО).Слабые отраженные импульсы СВЧ из антенны, пройдя через антенный переключатель, поступают в приемник, где они преобразуются по частоте, усиливаются и детектируются. Высокая чувствительность приемника, способного принимать кратковременные импульсы, наиболее просто реализуется при использовании супергетеродинного приемника с промежуточной частотой равной нескольким десяткам мегагерц (обычно 60 МГц). На такой частоте при использовании транзисторов или микросхем могут быть получены, большое усиление и широкая полоса пропускания приемника. Поэтому отраженные импульсы СВЧ без предварительного усиления непосредственно на входе приемника преобразуются в импульсы промежуточной частоты. Необходимый в этом случае преобразователь частоты, способный работать на СВЧ, использует гетеродин, выполненный на клистроне или диоде Ганна, и диодный кристаллический смеситель, которые могут работать не только на сантиметровых, но и миллиметровых волнах. В смеситель поступают непрерывно вырабатывающиеся колебания 5 гетеродина (Г) с частотой fr и отраженные импульсы 4 из антенны с частотой колебаний, равной частоте магнетрона fM. в результате смешивания двух частот вырабатываются импульсы с промежуточной разностью частоты fn = fr - fM, которые получают необходимое усиление в УПЧ, а затем подаются на детектор, где преобразуются в видеоимпульсы (импульсы 9).

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по технике и технологиям

Разработка цифрового тахометра, измеряющего в диапазоне от 1200 до 6000 обмин с погрешностью 0.2 %
Целью этого курсового проекта является разработка цифрового тахометра измеряющего в диапазоне от 1200 до 6000 об/мин с погрешностью 0.2 % от измеряемой величины. Реализации цифрового тахометра предполагается на микросхемах серии К555. ...

Система оповещения кораблей
Для судов, находящихся в море, первостепенную важность приобретает вопрос получения информации, так или иначе связанной с безопасностью мореплавания и безопасностью человеческой жизни на море. К такой информации относятся извещения мор ...

© 2019 | www.techexpose.ru