Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (Сколник М.И. Справочник по радиолокации в 4-х книгах (1976-1978))

СПРАВОЧНИК по радиолокации Перевод с ангинйгного В ЧЕТЫРЕХ ТОМАХ Том 1 «ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИИ» Том 2 «РАДИОЛОКАЦИОННЬ!Е АНТЕННЫЕ УСТРОЙСТВА» Том 3 «РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ» Том 4 «РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СТАНЦИИ И СИСТЕМЫ» КЛТ7АК НАИГ7ВООК ЕИог-1п-СЫе1 МЕККЫ.

1. ВКОПАН!К М«ОКА'1Ч-НП.Е ВООК СОМРАКУ 1970 СПРАВОЧНИК ПО РОДИОПОКОЦИИ РеДактоР М. СКОДНИК Перевод с английского под общей редакцией К. Н. Трофимова В ЧЕТЫРЕХ ТОМАХ Том 3 «РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ» Перевод с английского А. Я. БРЕИТБАРТА, М. К. РАЗМАХНИНА, П. К.

ГОРОХОВА, В. В, ЛИПЬЯДНЕНА под редакцией А. С. ВИНИЦКОГО МОСКВА кСОВЕТСКОЕ РАДИО» 1979 ББК 32.95 С74 УЛК 521 395 95 (03П Справочник по радиолокации. Под ред. М, Сколннка. Нью-йорк, 1970: Пер. с антж (в четырех гамах) 7 Под обцгей ред. К. Н. Трофимова; Том 3. Радиолокационные устройства и системы / Под ред.

А. С. Виницкого. — М.. Сов, ра. дно, 1978, 528 с., с ил. Настояцтая книга является третьим томом русского издания американского «Справочника по радиолокации», выпускаемого в четырех томах. Третий том посвящен принципам работы и основам инженерного проектирования радиолокационных устройств а систем. Рассмотрены передающие, првемные и индикаторные )стройства. Систематизированы методы радиолокации и прин. ципы построения РЛС с непрерывным излучением и частотной модуляцией, с селекторами движущихся целей (включая самолетную разновидность зжгх станций), импульсно-доплеровских, РЛС, использующих метод сжатия импульсов. Содержится материал по расчету и конструированию РЛС космических обьектов и радиолокационных маяков.

Справочнин предназначен для специалистов промышленности, преподавателей и студентов вузов. Табл. 38, рис. 297, библ, 435 назв. Редакция литературы по вопросам космической радиоэлектроники 30402-020 похпигное 2402020000 046(01)-79 СС 11срсвод на русскин нэык. Излшсльсгии «Советские уадно», !979 г, Глава 1 РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ 1ТЕРЕДАТЧИКИ Т. Вейл 1.1. О выборе типа лампы высокой частоты Псредатчш являшы Юы ш самым бо:шшим тяжелым и дорогим устроис1вом радиозокзцнопной системы Пи потребляет язибольн;ю часть первич кю мощности ч:ребуст наибо пинто ох;шгклспия, чн~ также вызывагг Звсизчснне габаригов, массы и г~гя1моспг системы Копструкция перс гагигш в осношшч зависит от гиг~а лампы высокои част мы, гяк по выбор ее я ~тя ется оч:иь нажпым при прошггчоьшиии ралио~окапиониой системы, к гому >ке гиии, редко можно получит~ рьзряботяниую я копыт.иную лампу высоког час!сиы но: прая в пашой мсрс З зовлегв ря я бы зргбовя«ичм яг той систе.

мы гпибликовяя гзрамшры окоте ~000 типов высоьо~ьстотнях лами, нчпульгч ч чоишо::«о орох иргаышзг т !О гтВг Однако, иосьолыо высо о частотпзт лампа ш ргдс. зстся пз крайигй морс пз; ой десятгюз чсзшисишы парит строя, какой-з к чз с1шсшв1ющих типов ламп очень редко можш удовзшяорить треб.»чо ш,м вовой гисгемы по всем яаиболес вз.ю:ым пз, тметрнм, гаким, кепс ьизрязгер, импульсная мошпость, длитсльпость импульсм рабочз: частота, шири:ш полосы, усиление, тип фокусировки, пп1 охлаждения. Тзк как практически невозмолгно регулировать эти параметры, в случае необходимости озмсп иия едва ли ие любого из вих требуется разрабатывать новый тип ламп Так как всегда существует тенденция разрабатывать рзднолокаииои ~гчс системы иа уровне самых последиих достижений, получается, что все р ы. рябо гаизые и испытшп ые лампы оказываются устаревшими.

Поэтому болю шая часть новых радиолокационных систем проектируется в расчете иа ешс не существующие высокочастотные лампы. Вместо реальной лалп1ы пишутсз техггичсские требования иа лампу, которую рассчиг чвают разработать в при. емлемыс сроки, причем любая тенденция принять желаемое зз реально осуществимое приводит к опозданию в поставках. К тому же в разработках высокочастотных лама большую роль играет удача (и «черпая магия С тзз что часто наилучшие намерения приводят к неразрешимым проблемам Хотя чаше всего такие проблемы возникают при разработке воеииыл РЛС в си ~у необходимости постояиио совсршевствовать их параметры, при разрабоп,е ксммерческих РЛС также иногда стремление спизизь стоимость или улучшил параметры приводит к невозможности реализовать требуемую лампу. В резулызге выбор типа лампы становится первостепенной, по сопряя<енн.

и с большам риском, задачей. Большая часть этой главы посвящена вопросу выбора типа высокочастогиой лампы, так как эта сторона проектирования РЛС в существующей литературе освещена хузке всего. В главе особое внимание уделено проблемам использопаиия и нелостшкам ка>кдого типа лампы, так как информацию о досгоиксгвах ламп, естественно, проще получить от заводов-изготовителей Эта глава выполнит свое иазиачеиие, если правильно подскажет разработчику перспективной радиолокациошюй системы ге вопросы, которые он долже Гл. Е Радиолокационные передатчики поставить перед поставшиком лами и разработчиком модулятора лля полу.

чения наилучшего компромиссного решения. ПосколькУ в большей частИ РЛС на частотах, превышающих 1 Гуц (и несколько ниже), триоды и тетроды в качестве высокочасто)ных ламп не используются, а информацию о них легко получить в результате их широкого !)спользования на бслее низких частотах, этим типам ламп уделено иезначи. тельное внимание.

Зтот вопрос подробно освещен, например, в книге [2, с. 233 — 243). Сравнение триодов и тетродов с другими типами СВЧ ламп в ка. ьом-либо частном случае применения может быть произведено методом, при. пятым в табл. 4 (й 1.4). вв.2. Лампы со скрещенными полями (тмпа М) Как видно из табл. 1, семейство ламп со скрещенными полями получило широкое развитие, начиная с первых дней радиолокации, когда магнетроны гыли единственным типом устройства со скрещенными полями )1,37). Таблица ! пампы са гвращгнними пазами (мила лг) Перез аиаааные ргзананг ные Првмай баанэ» Отав»ей дмви Обратнай ба»мы лазаретные Пзбазбратиые Вазбратиие Вазбратнэт неба»братва)е Л)агиетр)и» ГГПНа) ) ) УГППВПП Виматраи г)з) Дематраи м-ООВ Ро (битгрмитрап) ,.г Г,)В»)!)П)' (каргин»трав) УОПОВ лматбпааи ')") Отабипшвраи г Огппб г) з) МНН вЂ” ывгвечрвв, ввстрвввв.

чый нввр вы»вавы УСПП — усиля»ел~ чв сврвщвввыыв ввляыв прямой волны УСППВИЛ-усялвтель со окрещенными полями вря ывй волны в вв в»вчвраввввыы лучом фирмы СЗР УСПО — учвлвчезь св скрвщеввыыв валяив оправ« вой волны М-УО — усввв»вль абрзтввй ввввы типа М Л!.ГО — гввчрвтвр вар»чная ввввы типа М *) ! евер»тор !) ввжввтврчвэввый луч г) распРеделенная эмиссия Л) круго»ой Б) лввейный Взаимодействие'скрещенных полей, Лампы со скрешенными полями полу. чили такое название потому, что электрическое поле Е и магнитное поле В расположены под прямым углом. Они называются гак)ке «лампами типа Мв в соответствии с французским названием ТРОМ (!пЬез й ргорайапоп бев опдез й сйашрз шарий((цпе — лампы с волной, распространяющейся в магнит.

ном поле) в протнвоположносгь названию «лампы г)па О» от французского ТРО ((пЬез а ргорайапоп без опдез — лампы с распространаюшейся волной). / 2. Лампа го скркщепттыми волями (типо йт) В лампах со скрешснными полями электроны, излученные катодом, ускириются электрическим полем и приобретают большую скорость, однако чем нише скорость, тем болыпе их траектории изгибаются магнитным полем. В результате при заданном магнитном поле и в ото) штепе поля высокой чво. клад «)друг««а лагг«а ларь/ б)))а«ааааа ааьгаа В 0) Ораагаааьна фааыа )/алга« ))аааагааааагйндыа" га)ж7 е)оаааы вроаплонаагагннагг ьусуаа Рнс, 1.

Траектории екектроиок н ккмпкх со скрешеиимми понкмн. готы на анодном блоке облако около катода не может распространяться пи направлению к аноду больше, чем на какое-то вполне определенное расстои иие, так что ток через лампу будет отсутствовать. Максимальная скороств влектронов в облаке пропорциональна Е/В, а направление перпендикулярии иак злектрическому, так и магнитному полю (рис. !), Граница злектронноге облака проходит по сушеству по еквипотенциальной линии.

Это справедлива , дая анода и катода кап круглых (рнс. ), о), гак и прямолинейных параллеаь- (л (. Радиолокационные передах«икя чых (рис. 1, б) или произвольных (в опредслшшых пределах) форм (рис ),в), Егли прнлож:ыь теперь к аиодному блоку поле высокой частоты, то те алек~ропы, кото)пзе должны испытать ззмедление, обусловленное их фазой огпо:и сльно ноля, отдадут часы своей энергии нолю высокой частоты и сопчзстгтаенно по~еряот скорость, Такие замедленные электроны проникнут з постоянное элсьг(шческое поле лостато ипз далеко, чтобы вновь приобрести ;акую же болыпу, * корость 1)л ~го,гзря этому энергия постоянного злекщшческо~о шмш иреоор: устоя а зое1ггш» выгокой частоты Кроме того.

в результате этого процесса электронное облако образует спицы пространственного заряда (рпс. 1, г) причем расшоянвя между ними соответствуют расстояниям хзежду максимумами напряженности поля высокой чашоты вдоль аподного блока Вел дствие язаимодейгтаия скрещенных полей всеь путь до анода могут пройти ~он~ко тс электроны кошрые отдали достатошо большую энергию высокочастотному полю Влю опара лому эффективность устройств со скрещенными почями относительно гьнока, Электроны с нсгогзтветсгвуюпеи фазой полу«зим дополнительную знер. гшо от поля высокой чашоть, ускоряются и движутся обратно по направлению к катоду Нскогорьы элок")пшы получают ог поля высокой частоты на.

столько большую эпергикь что проникают обратно в кз год. Если коэффициент втори пиш эмиссии катода бол~ пп. единицы, возвращающиеся электроны могут вызвать существенное увеличение эмиссии катода В то зге время нз.за обратной бочбардировкг катод разогревается и этя потери уменьшают общий к п.д Лампы со скрсщенвыми юлями типа, изобряже~ ного пз рш. 1, о, имеют кругл) ю форму и яшипогся возврагными. так что элекгроньь не нспол~ зовап. пые при первом пролете, могут гбыть использованы при югледуюшем пролете вокруг анодного бл;жа Лампы типз. приведении~о на рпс.