Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Предельные значения параметров, между которыми заключены характеристи- ки большей части аппаратуры, следующие: Диапазоны частот, МГц; 9330 — 9500 (большая часть РЛС); 3000 — 3!00 (некоторые РЛС). Ширина основного луча антенны, град: в горизонтальной плоскости 0,6 — 2,4 (в зависимости от ширины апертуры); в вертикальной плоскости 15 — 25. Боковые лепестки диаграммы направленности антенны, дБ: в пределах сектора ш 10' на 23 — 30 меньше максимума основного луча; за пределами сектора сд10 иа 30 и более ниже максимума основного луча. Число оборотов антенны в 1 мии: 12 — 25 (обьшно 20); в одной из РЛС 80, Импульсная мощность передатчика, кВт: 3 — 75. Частота повторения импульсов, Гц: 6000 †5. В большей части РЛС используются две-три частоты повторения в зависимости от длительности импульса и используе.
мого масштаба шкалы дальности индикатора. Длительность зондирующего импульса, мкс; 0,05 — 1,2. В большей части РЛС используются импульсы двух н более длительностей в зависимости от масштаба шкалы и используемой ширины полосы пропускаиия приемника. Ширина полосы пропускаиия приемника, МГц: 2,5 — 30. В большей части РЛС ширина полосы пропускания может изменяться в зависимости от длительности импульса н масштаба шкалы. Средняя частота полосы пропусквния по промежуточной частоте, МГц; 30 — 60. Коэффициент шума приемника, дБ: 9,5 — 14. В случае бзлансного смесителя коэффициент шума меньше.
Поляризация: горизонтальная (большая часть РЛС); вертикальная (часть РЛС); иногда используется нруговая разносторонняя поляризация. В последующих четырех параграфах будут рассмотрены отдельные уст. Ройства, входящие в состав гражданских судовых радиолокационных систем. ЗА. Антенны Как было отмечено выше, ширина луча антенны по азимуту обычно со.
лтавляет 1 — 2'. Во избежание использования дорогостоящих устройств стаби. лизацин антенной платформы по углу места необходима большая ширина луча в вертикальной плоскости (20'), поэтому отноп1ение ширины апертуры виген. шл к ее высоте должно быть очень большим, равным по крайней мере 10г 1, а часто 20: 1. Получаемый прн этом веерный луч можно сформировать с помощью антенны любой конструкции (рис, 2). Причем рис. 2,а — е соответствуют вп 3.4. Анте иы аатеннам оптического типа, в которых облучатель (рупор) возбуждает отражатель (зеркало) . В первых гражданских судовык РЛС очень часто применялась сегментнопараболическая антенна (рис.
2,а). Излучение рупорного облучателя направляется между параллельными пластинами и фокусируется вертикальным параболическим цилиндром, образу~ошим зеркало, апертурой ноторого является фокальиая плоскость, содержащая рупор. Достоинством этого типа антенны является отсутствие потерь энергии, не перехватываемой зеркалом и, как след- ау Рнс. З. Основные схемы внтсвн грвмхвнскнх суховых РЛС.
стане этого, высокая эффективность апертуры (оиоло 80о(в), а также механическая жесткость креплении рупора в фокусе. Недостатком является то, что рупор частично закрывает апертуру, вследствие чего трудно получить боковые лепестки, уровень которых был бы меньше чем — 23 дБ. Этот недостаток отсутствует в усеченной сегмевтно-параболической антенне (рнс. 2,б), так что упор оказывается сыешеииым относительно направления отраженного луча.
ри этом уровень боковых лепестков можно получить до — 30 дБ, однако глубина д такой антенны при заданной величине апертуры х должна быть вдвое больше, чем полной сегментно-парабаличесной, в результате чего увеличивается поверхность и аэродинамическое сопротивление верхней и нижней пластин при качке. С вопросами применения сегментно-параболической антенны и связанными с этим проблемами можно ознакомиться в'работах [1О, 11). На рис. 2,э и г изображены системы питания открытого типа. Параболический цилиндр (рис.
2,э) питается рупором, помешенным в его фокусе. По координате у цилиндр отражает, нак плоское зеркало, так что ширина луча по вертикали определяется длиной и высотой й раструба рупора. Чтобы отражатель работал, как плоское зеркало, и чтобы отсутствовали потери энергии, не перехватываемой нм, размер у должен быть много больше, чем в сегментнопараболической антенне, поэтому зффективиость апертуры ойазывается малой. Зеркало (рис, 2,а) фокусирует в обоих плоскостях, так как оно образует параболу и по горизонтальной и по вертикальной координате. Высота рупора 6 должна быть достаточно большой, чтобы зериало по вертикали облучать без 97 Гл.
3. Гриждаискиг судовые радиолокационные станции потерь энергии, не перехватываемой им, вследствие чего зеркало расположено в ближней зоне поля рупора, что приводит к искажению диаграммы ннправленности и ухудшевию эффективности апертуры. В обеих системах питании открытого типа рупор смещен относительно зеркала в вертикальной плоскости (рис. 2,д), чтобы не заслонять апертуру и, следовательно, не увеличивать боновые лепестки. Недостатком систем питания открытого типа является то, что непосредственное механическое крепление рупора (в фокальной точке) к зеркалу невозможно, так как частично заслоняется апертура и искажается диаграмма направленности.
В современных РЛС используются линейные антенные фазированные решетки (рис. 2,е). Энергия подается с одного ханца волновала и излучается через ряд резонансных щелей, прорезанных в стен«е волновода, Наклонные вне. 3. Шелевая антенная решетна фирмы Ке!Юа Низнеэ. щели в узкой стенке излучают энергию с горизонтальной поляризацией, а щели в широкой стенхе, расположенные параллельно оси волновода, но смещенные относительно иее, — с вертикальной поляризацией.
Расстояния между щелями составляют половину длины волны в волноводе, и связь с ними осуществляется в точках чередования фаз для получении равнофазного поля в плоскости апертуры с лучом, направленным под небольшим углом (порядка нескольких градусов) к нормали волновала. В вертикальной плоскости луч формируется с помощью рупора, расположенного вдоль всей длины волновала.
В простой шелевой антенной решетке вельзя избежать фиксированного отклонения луча от нормали. Если для создания набега фазы вдоль длины решетки длина каждой щели выбрана точно равной половине длины волны в волноводе, то рассогласования щелей суммируютси по фазе, в реэультаге резко ухудшаетсч согласование антенны с источнииом СВЧ яолебаний. Отклонение луча от нормали должно быть учтено в процессе юстировки системы по азимуту соответствующим согласованием направлений линии развертки на ин- яз 3А.
Антенны дикаторе и антенны. Хотя угол отклонения меняется с частотой магнетрона, зто измеаение столь незначительно в пределах 2е/р-ной полосы частот гражданских судовых РЛС, что при смене магнетронов им можно пренебречь (по по сраннеиию с заданной техническими условиями точностью по азимуту). Следует отметить, что в то время, как ширина полосы частот антенн оптического типа достигает 30%, линейные антенные решетки являются узкополосными устройствами (порядка 5%), хотя были созданы также установки с 10%-ной полосой (13), Однако даже такая небольшая ширина полосы пропускания вполне доствточва для того очень ограниченного диапазона частот, в котором работают гражданские судовые РЛС.
На рис. 3 показан общий вид щелевой антенной решетки фирмы Ке!ч!п Нпйпез длиной 2,3 ч. В нижней части рисунка приведен вид со стороны рупора в увеличенном масштабе со снятым защитным покрытием из стекловолок' '( ( Рнс. 4. Антенна РЛС типа ехэт фирмы яатщеое. на Шелевой волновод расположен а горловине р> пора, состоящей из веркпей и нижней пэрэллельных пластин. Расстояние между пластпнэми и центрирование волновода относительно яих регулируется с помощью равномерно распределенных вертиквльнь,х стоек, по одной через каждую пару щелей. Эти металлические стойки выполняют еще одну важную функцию.
Так как щели слегка накловечы относительно вертикали, они излучают в основном горизонтально поляризованную составляющую, однако небольшая вертикально поляризованная составляющая также излучается. Расстоявия между стойками выбраны твк, что онн образуют перед каждой щелью короткий волновод, критическая частота которого выше частоты вертикально поляризованной волны, вследствие чего оиа в значительной мере подавляется. Это очень важно для получения низкого уровня боковых лепестков в линейной антенной решетке. Описываемая антенна имеет следующие параметры; Ширина основного луча диаграммы направленности антенны в горизонтальнои плоскость 1' по уровню половинной мощности (апертура 2,3 м) Ширина основного луча диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости !8' по уровню половинной мощности Коэффициент усиления относительно изотроппой атенны 31 дБ Боковые лепестки в пределах сектора ш !О' относительно оси антенны на 28 дБ и более ниже максимума основного луча Боковые лепестки за пределами сектора ш 10' относительно оси антенны на 35 дБ и более ниже максимума основвого луча.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
