Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Энергетические РЭС хирургического воздействия В хирургических целях применяются лазерные, и улыиразвуковы в ЭРЭС. Предполагаемый эффект воздействия изгучвпия лазера на мягкие биологические ткани заключается чаще всего в быстром их нагреве за счет поглощения лазерного излучения [9.48).
Достоинствами применения лазеров в хирургии являются повышенная стерильность, локальность воздействия, быстрая свертываемость крови и, как следствие, быстрое заживление ран. Для облегчения управления лазерным лучом, невидимым глазом, параллельно ему создается видимый. Лазеры незаменимы в .иикрохирургии глаза. Они прожигают, в частности, вторичную катаракту, образовавшуюся после нагноения на искусственном хрустали- ке, установленном в процессе устранения первичной катаракты.
Они приваривают отслоившуюся сетчатку глаза и лечат глаукому без вскрытия глазного яблока. Одна из разрабатываемых в последнее время тонких хирургических процедур сводится к фориираванию 10...15 ММ-каначав кровотока с помощью лазера к сердечной мышце. Ультразвуковое излучение повышенной мощности используют для дробления камней, образующихся при желчно-каменной, мочекаменной и почечно-каменной болезнях, без вскрытия брюшной полости.
6.10.3. Хирургически ежиеляемые информационно-энергетические РЭС Крупным хирургическим достижением в борьбе с тяжелыми формами брахикардии, связанным с радиоэлектроникой, является имптантация (вживлвние) сти.муляторов сердца на основе интегральных схем. Имплантация предотвращает необходимость рискованного использование внешних дефибрилляторов. К настоящему времени проведено уже большое число успешных имплантаций, спасших больных от гибели [9.48]. Разрабатываются информационна-энергетические протезы, заменяющие действие поврежденных каналов передачи физиологической информации, что устраняет паралич конечности или тремор [дрожание) при болезни Паркинсона.
Протезирование состоит в имплантации тонких проводников, позволяющих вывести из организма управляющую информацию н ввести энергетическое воздействие на мышцу. Часть протезирующей ИЭРЭС размещается в этом случае вне организма. 6.11. Энергетические РЭС добывания и транспортировки энергии Для получения и преобразования в электрическую энергию используют источники различных видов энергии: химической, гидродинамической, ядерной, аэродинамической, энергии излучения Солнца.
Системы приема солнечной энергии и преобразования вв в электрическую [9.1, 9.3, 9.4, 9.44-9.45] могут рассматриваться как своеобразные ЭРЭС, предназначенные для добывания и преобразования энергии излучения Солнца. Остановимся на вариантах собственного обеспечения энергией ИСЗ и передачи энергии с ИСЗ на Землю и на другие ИСЗ. Системы собственного энергетического обеспечения ИСЗ на основе использования солнечной энергии. Включают солнечные и аккумуляторные батареи, устройства ориентации ИСЗ и солнечных батарей, распределительно-регуляторное устройство. В качестве источников питания длл навигационных спутников ОРИ применяются метшлощглачные преобраэоватечи с весовым и поверэхностным параметрами энергоотдачи 5 Вт)кг н 160 Вт/м и с коэффициентом полезного действия в нагруженном состоянии 18...19 %.
Предполагается довести КПД до 24...30 %. Еще больший КПД около 35...40 % предполагается получать от двухслойных тврмаианно-.мвтаэлощглочных преабразоватвлви. Температура нагрева снижается при этом с 1700...1800 до 1050 'К в первом (термаионном) и с 1050 до 550 'К во втором (мвтаоащелачнои) слое. Предусматриваются аккумуляторные батареи, восполняющие расход энергии в периоды наибольшего энергопотребления ИСЗ и подзаряжающиеся, когда оно падает. Устройства ориентации спутников [или солнечных батарей) в направлении прихода солнечных лучей повышают эффективность энергоснабжения.
Проекты передачи солнечной энергии с ИСЗ на Землю и на другие ИСЗ. Передача энергии с ИСЗ на Землю начала разрабатываться в США еще в 1973 — 1 980 гг. на фоне кризисных явлений с закупкой нефти. Интерес к такой передаче возродился и в США, и в Японии. Для отработки элементов спутниковой системы в США ведутся работы по развертыванию наземного экспериментального комплекса на уровне мощности 100 кВт. Полномасштабный вариант системы предусматривает запуск на геостационарные орбиты ряда ИСЗ с фотоэлектрическими преобразователями солнечной энергии в энергшо постоянного тока. Каждый ИСЗ ие должен попадать в тень Земли в течение 99 % времени вследствие 23-градусного наклона оси вращения Земли по отношению к орбите ее вращения вокруг Солнца.
Энергия постоянного тока преобразуется в энерппо СВЧ с помощью недорогих магнетронных генераторов и передается остронаправленными спутниковыми антеннами на участок земной поверхности с ректенначи, т.е, аитенно-выпрямительными устройствами, преобразующими принимаемую СВЧ энерппо в энергию постоянного тока. Разрабатываются меры экологической безопасности и безопасности обслуживающего персонала.
Разрабатывается вариант централизованною энергоснабжения систем ИСЗ от нескольких энергетических ИСЗ на геостационарных орбитах при мощности каждого 50... 100 кВт. Энтузиасты новых технологий отмечают практическую неисчерпаемость запасов энергии, ее «экологическую чистоту», перспективу снижения стоимости получения. Переход к новым технологиям сравнивается по последствиям с переходами от сжигания древесины к сжиганию угля, затем нефти и газа и т.д. [9.44-9.4б]. 6.12. Расположение материала по Э88С, РЭБ и ЭРЭС в Справочнике. Ссылки на литературу Материал по ЭМС, РЭП, РЭЗ, РЭР продолжается в разд.
13, посвященном, в частности, помехам и моделям помех. Прямое отношение к этим разделам имеет разд. 11 и 14 — 25, посвященные, соответственно, дальности действия РЭС и извлечению информации на фоне помех. Системотехнику РЭБ и РЭР затрагивает разд. 12. Дополнительный материал содержится в источниках: ° по вопросам ЭМС в [0.40, 0.55, 6.4-6.8]„. ° по вопросам РЭБ и РЭР в [2.94, 6.1, 6.2, 6.9, 6.11, б.15, б.16, 6.40, 6.48, б.99]; ° по,вопросам ЭРЭС в [0.11, 5.17, 6.15, 6.16, б.48, 9.38 — 9.40, 9.44-9.48]. Дополнительные источники можно искать в библиотечных каталогах: а) по вопросам ЭМС в разделах УДК 621.391, 82, ББК 32.84 [3.84); б) по вопросам РЭБ в разделах УДК 623.62, УДК 355/359, БЕК б8.9 [Ц.9).
90 ЧАСТЬ ВТОРАЯ ФИЗИЧЕСКИЕ И СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ РЭС 7.РАЗНОВИДНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ МОДУЛЯЦИИ ЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ 7.1. Общие сведения В процессе зондирования, обзора пространства и сопровождения целей имеет место модуляция зондирующих и отраженных сигналов. Наряду с временной модуляцией их амплитуды и фазы в передатчике при обзоре пространства возникает пространственная модуляция. Ниже рассматриваются основные варианты у(з) пространственно-временной модуляции сигналов активной локации. Излагаемые ниже сведения продолжают материал разд. 2.
Модуляционные эффекты, возникающие при вторичном излучении целей, отнесены в разд. 8. Возникновение подобных эффектов в сре- а) дах распространения обсуждается в разд. 11. Специальные вопросы модуляции н обработки сигналов рассматриваются в разд. 16-25. Теоретическое рассмотрение пространственно-временной модуляции продолжается в разд. 18 [0.7, 0.42, 2.12, 2.20, 2.21, 2.29, 2.32, 2.52, 2.54, 9.! 4]. 7.2. Временная модуляция сигналов активной радиолокации Закон временной модуляции зондирующих сигналов влияет на разрешение по дальности и скорости, на точность их измерения.
К модуляции зондирующих сигналов относятся: ° излучение близких к непрерывным немодулированных сигналов; ° периодическая или непериодическая амплитудная импульсная модуляция зондирующего сигнала; ° импульсная модуляция с частотной модуляцией в пределах импульсов; ° импульсная модуляция с фазовой манипуляцией в пределах импульсов; ° частотная модуляция или фазовая манипуляция близких к непрерывным сигналов; ° многочастотное излучение импульсных сигналов н, в частности, излучение импульсов на различающихся частотах; ° комбинация перечисленных видов модуляции.
Первые два сигнала называют просты.чи сигназачи, остальные — сложнычи (широкопазаснычи) сигналачи. 7.2.7. Аиплипзудная импульсная модуляция зондирующего сигнала Пусть передатчик однопозиционного импульсного радиолокатора (см. рнс. 2.4) излучает короткие радио- импульсы длительности т„без внутриимпульсной модуляции, следующие с периодом Т,.
Характеристика направленности антенны при этом не перемещается. Рапноимпульсы у(г), отраженные от точечных целей (! = 1, 2, ...), запаздывают на время !з~ = 2гц,lс относи- тельно зондирующих (рис. 7.1,а). Осциллограмма выходного напряжения приемника наблюдалась в первых радиолокаторах на экранах электронно-лучевых трубок (рис. 7.1,6) индикаторов с амплитудной отметкой.
На вертикально-отклоняющие пластины трубки подавалось продетектнрованное напряжение приемника и(г). Электронный луч развертывался по горизонтали в течение линейно-нарастающих участков напряжения (рис.7.1,в), запуск разверток производился во время зондирования. Шкапа времени гралуировапась в единицах дальности. в) Рис. 7.1 Условие однозначного измерения дальности при периодическом импульсном излучении. Является наиболее распространенным условием выбора интервала Т„между радиоимпульсами. Имеет вид Тц в гзтах = 2гцтшlс.
(7.1) Здесь гитах — максимальная дальность, определяемая энергетикой РЛС. Прн несоблюдении (7.1) отраженный сигнал наблюдается на последующем ходе развертки (штриховые линии рис. 7.1,а,б). Без отступления от периодичности излучения это приводит к неоднозначному измерению дальности. Наряду с периодом Т, выражение (7.1) характеризует частоту следования импульсов гн = !)Т„, обеспечивающую однозначность измерения дальности. Возможности измерений дальности при невыполнении (7.1) обсуждаются в разд. 18.3.2.
Мера разрешающей способности по дальности. На экране индикатора (рис. 7.1,6) цели 1 и 2 разрешаются по дальности. На рис. 7.2 а,б показан переход от неразрешения к разрешению. Прямоугольные импульсы одинаковой амплитуды на входе приемника сомкнуты (рис. 7.2,а). Внутри- импульсная молулязшя отсутствует. Раздельно отфильтрованные в оптимальном (согласованном, см. разд. 16.3.4 и 18.3) приемнике импульсы имеют треугольную форму огибающей. Огибающие (рис. 72,6) перекрываются иа уровне 0,5. Максимум огибающей одного из импульсов накладывается на нулевое значение другого, при дальнейшем их сближении а) б) это уже не обеспечивается.
Ориентируясь на рассмотренный случай, вводят Рис. 7.2 91 Ьг = с/2П«. и(/).л а) Импульс силлроппзлплл 61 Рис. 7,.3 в) Рис. 7.4 меры разрешающей способности по времени Л/з = т„и по дальности /ьг = стп/2. При т„= 1 мкс значение Ьг = = 150 м. Реальное разрешение несколько хуже из-за конечной ширины следа электронного луча, из-за неодинаковой амплитуды разрешаемых сигналов и т.д. Возможна в принципе и лучшая разрешающая способность, но при отказе от предельной дальности наблюдения целей на фоне шума (см. равд. 18.9). Автоматическое сопровождение (АС) целей по дальности (времени запаздывания). Широко используется наряду с визуальным наблюдением.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
