Ful_V_Kuchu (1) (ВТП), страница 2

2.Последовательно-параллельный обзор многоканальной антенной

8. Перечислите и охарактеризуйте диапазоны радиоволн, используемые в радиолокации.

Диапазон высоких частот (ВЧ) Короткие. Распространяться благодаря дифракции за пределы радиолокационного горизонта. Частота-3 – 30 МГц, Длина волны-100 – 10 м.

Минусы-большие антенны, высокий уровень шумов, насыщенность этого участка мешающими электромагнитными излучениями. Плюсы- может распространяться благодаря дифракции за пределы радиолокационного горизонта.

Диапазон очень высоких частот (ОВЧ) метровые. Частоты этого важного диапазона применяются в мощных РЛС дальнего обнаружения с большими антенными полотнами и большой излучаемой мощностью. Частота-30 – 300 МГц, Длина волны-10 –1 м. Возможность успешного применения методов СДЦ - селекции движущихся целей.

Не отражают на своих индикаторах атмосферных помех. оборудование относительно простое и надёжное. Позволяет достигнуть компромисса между увеличением уровня шумов на более низких частотах и ростом сложности изготовления аппаратуры РЛС дальнего действия на более высоких частотах.

Диапазон ультравысоких частот (УВЧ)дециметровые. Частоты 300 – 1000 МГц. Длина волны-1 – 0,3 м наблюдения за воздушным пространством с большой дальностью действия, не зависящей от погодных условий. В нём можно успешно применять методы СДЦ. Здесь внешний шум слабее, чем в диапазоне метровых волн, и антенны с более узким лучом создавать легче. Частоты 1000 – 2000 МГц Длина волны-0,3 – 0,15 м.. Данный диапазон широко используется в РЛС наблюдения за воздушным пространством. РЛС, работающие на этих частотах, имеют низкий уровень внешних шумов и узкий антенный луч, хотя уступают РЛС метрового диапазона в дальности действия и характеристиках СДЦ.

Диапазон сверхвысоких частот (СВЧ). возможности точного определения дальности и угловых координат. Антенны имеют небольшие размеры, но получение больших мощностей излучения здесь затруднено. Частоты 2000 - 4000 МГц. обнаружение самолётов на средних дальностях и слежения за ними. Частоты 4000 - 8000 МГц. работают обзорные радиолокаторы со средней дальностью действия, используемые для получения точной информации, как например РЛС для навигации судов. высокой точностью измерения координат, которые используются для точного сопровождения ракет. Частоты 8 –12,5 ГГц. наведения и управления оружием и в гражданских РЛС. Морские, авиационные всепогодные и доплеровские навигационные . имеют небольшие размеры. преимущества при сборе информации или обзоре на небольших дальностях. Легко получать узкие лучи в РЛС при небольших физических размерах антенны.

Д иапазон крайне высоких частот (КВЧ). В диапазоне субмиллиметровых волн можно получать широкополосные сигналы и узкие лучи, формируемые антенной системой при относительно малых её размерах. Здесь трудно получить даже умеренный уровень мощности излучаемого сигнала, а внутренний шум приёмника обычно высок. Уровень внешних шумов, поглощение радиоволн в атмосфере и помехи от атмосферных явлений быстро усиливаются с ростом частоты. преимуществом в случаях, когда стремятся распознать тип цели (истребитель, бомбардировщик, крылатая ракета …).Больше 40 ГГц Меньше 7,5 мм

7. Перечислите и охарактеризуйте этапы обработки РЛИ.

Первичная: включает операции обнаружения и измерения (оценки) параметров сигналов. проводится непосредственно на РЛС или на одной из позиций многопозиционной РЛС. Совокупность оценок параметров сигналов образует радиолокационную отметку от цели.

Вторичная: производится по совокупности радиолокационных отметок и обеспечивает формирование траекторной информации (привязка к единому времени).

Третичная: состоит в объединении и отождествлении информации отдельных РЛС, входящих в радиолокационную систему, или информации отдельных радиолокационных систем.

9. Изобразите когерентную последовательность прямоугольных радиоимпульсов? На эпюрах укажите: длительность импульса, длительность пачки радиоимпульсов, период высокочастотного заполнения и период следования импульсов

Если начальная фаза радиоимпульсов φk в последовательности посто-

янная или изменяется по известному закону, то такая последовательность

когерентная.

Т – период повторения импульсов;

период следования импульсов – интервал времени от момента окончания одного РИ до момента начала следующего.

10. Как связаны между собой длительность простого прямоугольного радиоимпульса и ширина его спектра? Изобразите АЧС прямоугольного радиоимпульса и его характерные точки.

База (В) произведение ширины спектра Δfc(Область частот, в пределах которой сосредоточена основная часть всей энергии сигнала) на длительность τи.

Простые сигналы В = Δfc·τи ≈ 1, а сложные сигналы за счет внутриимпульсной модуляции и независимого выбора длительности сигнала могут иметь базу В = Δfc·τи>>1

11.ЛЧМ радиоимпульсы. Основные характеристики

В радиоимпульсах с внутриимпульсной частотной модуляцией (манипуляцией).

частота в пределах длительности импульса изменяется по определенному закону: линейному (ЛЧМ), параболическому ит. д. Для ЛЧМ-радиоимпульсов закон частотной модуляции описывается выражением, где Δf – девиация(изменение) частоты.

ЛЧМ сигнал обычно представляет собой прямоугольный радиоимпульс с линейно нарастающей со временем частотой колебания.

Энергетические параметры ЛЧМ сигнала (Ри, Эс) с прямоугольной огибающей не зависят от закона внутриимпульсной модуляции и совпадает с параметрами простого прямоугольного радиоимпульса.

АЧС ЛЧМ:

Характер частотной зависимости АЧС прямоугольного ЛЧМ импульса полностью зависит от безразмерного числа, равного произведению девиации частоты Δfм на длительность импульса τи, получившего название базы ЛЧМ сигнала Влчм =Δfм∙τи>>1.

Вид АКФ ЛЧМ импульса представлен на рисунке 3.4. Здесь ширина главного лепестка АКФ (рис.3.4, а) обратно пропорциональна девиации частоты в импульсе . а- АКФ ; б- модуль огибающей АКФ

12. ФКМ радиоимпульсы. Основные характеристики.

ФКМ-импульс – это прямоугольный радиоимпульс в внутренней фазокодовой манипуляцией (несущего колебания) высокочастотного заполнения.

ФКМ-радиоимпульс состоит из ряда примыкающих друг к другу прямоугольных парциальных радиоимпульсов, имеющих одинаковую длительность τ₀ и частоту f, а начальные фазы φ изменяются по определенному закону.

Наибольшее распространение получили ФКМ-сигналы, которые составлены на основе двоичных кодов Баркера, М-кодов и т. д. При этом начальные фазы парциальных импульсов выбираются равными 0 или π. Обозначим фазу φ = 0 знаком «+», а φ = π знаком «−». Тогда ФКМ-радиоимпульс для семиразрядного кода Баркера будет иметь вид, показанный на рис.

Рис. ФКМ-радиоимпульс для семиразрядного кода Баркера

Длительность ФКМ радиоимпульса можно определить из выражения: τи = τд Nд, где τд - длительность дискрета; Nд - число дискретов в ФКМ радиоимпульсе

Спектр ФКМ радиоимпульса можно представить как наложение спектров сдвинутых дискрет. Из за перекрёстного влияния отдельных спектральных компонент ширина спектра ФКМ радиоимпульса длительностью τи приблизительно равна ширине спектра дискрета с длительностью τд: .

Анализируя вид АЧС ФКМ сигнала (рис.), можно заметить, что его характеристики, в основном, определяются одноимёнными характеристиками дискрета.

Рисунок. Представление ФКМ сигнала в частотной области:
1 – АЧС ФКМ радиоимпульса; 2 – энергетический спектр дискрета длительностью τд и амплитудой 7U0

13. В чем причина вторичного излучения радиоволн? Что служит препятствием для радиоволн? Как называют волну падающую на объект, сам объект (препятствие) и отраженную волну?

ЭМВ, падающая на объект, вызывает вынужденные колебания свободных и связанных зарядов, синхронные с колебаниями падающей волны. Вынужденные колебания создают вторичное поле внутри и вне тела. В результате энергия ЭМВ, падающей на объект, рассеивается во всех направлениях, в т. ч. и в направлении к РЛС. Приходящая в точку приема переизлученная волна представляет собой отраженный целью сигнал. Интенсивность принятых сигналов зависит от расстояния до целей, их геометрических размеров, конфигурации отражающих поверхностей.

Вторичным (пассивным) называют излучение, происходящее вследствие рассеяния энергии ЭМВ неоднородностями (препятствиями, объектами). Падающую на препятствие волну называют первичной, а отраженную, или рассеянную, − вторичной.

Препятствие, от которого отражается ЭМВ, называется пассивным вторичным излучателем.

Вторичное излучение радиоволн наблюдается в том случае, когда на пути распространения радиоволн располагается неоднородность (объект, препятствие) с другими, чем у среды, параметрами: ε − электрической и μ − магнитной проницаемостями.

14. ЭПР цели. Как зависит σ_ц от r_ц ? От каких основных факторов зависит σ_ц ?

Отражающие свойства целей характеризуются термином «эффективная площадь рассеяния» (ЭПР).

Рассмотрим физическую сущность этого показателя. Пусть в свободном пространстве расположены РЛС и облучаемая цель/

Расстояние от РЛС до цели r_ц, плотности потоков мощности первичной волны в точке цели П_ц и вторичной волны в точке приема П_пр считаются известными. Заменим цель воображаемым ненаправленным вторичным излучателем, который рассеивает всю падающую на него мощность равномерно и в точке приема создает такую же плотность потока мощности, что и реальная цель, т. е. П_пр. Тогда суммарная мощность, рассеиваемая введенным излучателем,