АНТЕННО-ФИДЕРНОЕ УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА НАСТРОЙКИ ЭКВИВАЛЕНТА

 

НАЗНАЧЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

Антенно-фидерное устройство предназначено:

для передачи высокочастотной энергии передатчика к антенне с последующим ее преобразованием в энергию электромагнитных волн и излучением в заданном направлении;

для приема энергии отраженных сигналов, преобразования ее в энергию токов СВЧ и передачи на вход приемника;

для защиты приемного устройства от мощных зондирующих импульсов СВЧ передатчика.

Основными параметрами АФУ являются:

коэффициент направленного действия антенны (КНД = 900);

коэффициент бегущей волны (КБВ) не менее 0, 6 (во всем диапазоне работы передатчика).

Коэффициент направленного действия и коэффициент бегущей волны влияют на дальность обнаружения целей. КНД входит в ос­новное уравнение радиолокации, поэтому зависимость Д_обн от КНД выразится зависимостью

 

D_обн ≡ .

 

Данный параметр АФУ является конструктивным. Оператив­ным же параметром является КБВ, который характеризует вели­чину импульсной мощности генератора СВЧ в антенне (согласо­ванность выходного сопротивления генератора СВЧ с нагрузкой). При отсутствии согласования КБВ уменьшается, в АФУ образуют­ся отраженные или стоячие волны и часть импульсной мощности генератора расходуется на тепло, а также излучение, не достигая антенны. Таким образом, КБВ через импульсную мощность гене­ратора СВЧ в антенне РЛС влияет на дальность обнаружения целей.

Прочность антенно-мачтового устройства рассчитана на работу с вращением антенны при скоростях ветра до 30 м/с и работу без вращения антенны при скорости ветра до 45 м/с.

СОСТАВ И ПРИНЦИП РАБОТЫ АФУ

Состав АФУ

 

Антенно-фидерное устройство РЛС П-14Ф включает в себя (рис. 3.1):

антенну (блок 111);

токосъемник (блок 112);

переключатель АНТЕННА – ЭКВИВАЛЕНТ (блок 16);

направленные ответвители Э5 и Э6;

антенный коммутатор (блок 113);

высокочастотные фидеры Ф1 и Ф2;

устройство обогрева зеркала антенны.

Антенна предназначена для направленного излучения и приема импульсов электромагнитной энергии СВЧ. При излучении антенна преобразует энергию импульсов тока высокой частоты генератора в энергию импульсов радиоволн, излучаемых в окружающее пространство в определенном направлении. При приеме антенна преобразует энергию импульсов радиоволн, отражаемых от объектов, в энергию импульсов тока высокой частоты, поступающих на вход приемника.

В РЛС П-14Ф применена параболическая антенна, состоящая из зеркала-рефлектора и облучателя.

Рис. 3.1. Структурная схема АФУ

 

Зеркало-рефлектор (рис. 3.2) представляет собой часть поверхности параболоида вращения, в фокусе которого находится электрический центр облучателя.

Зеркало выполнено в виде сборной металлической конструкции. В целях уменьшения массы и ветрового сопротивления отражающая поверхность зеркала образуется системой горизонтальных проводников, которая по отражающим свойствам эквивалентна сплошной металлической поверхности. Основными элементами зеркала являются вертикальная и горизонтальная фермы, плоские фермы, кронштейны, обвязочные трубы и тросы.

Размеры отражателя:

горизонтальный размер 32 м;

вертикальный размер 11 м;

расстояние верхнего края зеркала над землей 16 м;

расстояние нижнего края зеркала над землей 5 м;

высота мачты АМУ 23 м.

Облучатель (рис. 3.3) состоит из трех симметричных полуволновых излучателей I, II, III, симметрирующего устройства, переключателя излучателей и рефлекторов.

Блок токосъемников осуществляет передачу энергии от неподвижной части АФУ к подвижной. Включает в себя три токосъемника – один высокочастотный и два низкочастотных (рис. 3.4).

Высокочастотный токосъемник представляет собой коаксильно-вращающееся сочленение и предназначен для передачи высокочастотной энергии от неподвижного линейного фидера к антенному фидеру и наоборот.

Низкочастотный токосъемник обогрева зеркала антенны представляет собой коллектор, выполненный из шести латунных колец, укрепленных на текстолитовых кольцах.

Низкочастотный токосъемник сканирования представляет собой коллектор, собранный из 14 латунных дисков.

Переключатель АНТЕННА – ЭКВИВАЛЕНТ предназначен для подключения выхода генератора СВЧ к антенне или эквиваленту антенны в положениях АНТЕННА или ЭКВИВАЛЕНТ, а так же для настройки системы эквивалента антенны в положении ИЗМЕРЕНИЕ. Конструктивно представляет собой (рис. 3.5) корпус, на котором смонтированы все узлы и детали (вращающийся ротор, штурвал, отверстия для кабелей).

Направленные ответвители Э5 и Э6 предназначены для отбора импульсной мощности генератора СВЧ к блоку ИКБМ для ее измерения и в тракт АПЧ приемника (блок 115). Конструктивно представляют (рис. 3.6) собой индуктивно-емкостную связь в ВЧ фидере генератора.

Антенный коммутатор обеспечивает возможность работы РЛС на одну антенну путем ее автоматического подключения к генератору СВЧ или приемнику. Состоит из передающего и приемного трактов (рис. 3.7) и в своей работе использует свойства четвертьволновых отрезков, замкнутых или разомкнутых на конце.

Высокочастотные фидеры предназначены для передачи энергии генератора СВЧ и отраженных эхо-сигналов. Состоят из антенного Ф1 и линейного Ф2 фидеров, выполненных из кабеля РКС 15/38.

Устройство обогрева зеркала антенны предназначено для предотвращения механических повреждений антенны во время гололеда, когда за счет обледенения элементов конструкции ветровая нагрузка и масса зеркала могут превысит допустимые нормы.

Обогрев позволяет своевременно снять гололед с горизонтальных проводников антенны путем пропускания через них переменного тока порядка 11 -13 А.

 

Принцип работы АФУ.

На передачу. Импульсы высокочастотной энергии от генератора СВЧ поступают в передающий тракт антенного коммутатора и далее по кабелю Э7 стойки 108 на переключатель АНТЕННА – ЭКВИВАЛЕНТ. При установке штурвала переключателя в положение АНТЕННА эти импульсы линейным фидером Ф2 блока 112 через блок токосъемников поступают по антенному фидеру Ф1 на переключатель излучателей, который перераспределяет мощность генератора между излучателями в соответствии с выбранным режимом работы антенны РЛС (ШТАТНЫЙ – ВЫСОТНЫЙ – СКАНИРОВАНИЯ).

В штатном режиме импульсы энергии генератора СВЧ фидером Э11 подаются на I и II излучатели поровну. В высотном режиме 20 - 25% мощности генератора по фидеру Э12 поступает в третий излучатель и по 37, 5 – 40% в первый и второй излучатели постоянно. В режиме сканирования происходит переключение штатного режима на высотный через один оборот вращения антенны РЛС.

В зависимости от числа подключенных излучателей формируется штатная или высотная диаграмма направленности РЛС в вертикальной плоскости (зона обнаружения). В том случае, когда подключены два верхних излучателя, формируется штатная зона обнаружения и обеспечивается наибольшая дальность обнаружения целей на малых и средних высотах полета. При подключении всех трех излучателей формируется высотная зона обнаружения и обеспечивается увеличение верхней границы беспровальной проводки целей, уменьшение радиуса «мертвой» воронки по сравнению со штатным режимом, но дальность обнаружения целей на малых и даже средних высотах при этом уменьшается.

При подключении третьего излучателя в канал зондирующего импульса генератора СВЧ через один оборот вращения антенны формируется соответственно штатная или высотная зона обнаружения РЛС в вертикальной плоскости.

В соответствии с задачами, поставленными перед РЛС на поиск, обнаружение и проводку воздушных целей, в различном диапазоне высот полета применяется тот или иной режим обзора пространства.

Защита приемного тракта от мощных зондирующих импульсов генератора осуществляется приемной частью антенного коммутатора во всем диапазоне работы.

На прием. Сигналы отраженные от объектов, принимаются антенной, преобразуя в энергию токов СВЧ в излучателях и через переключатель излучателей, блок токосъемников, переключатель АНТЕННА – ЭКВИВАЛЕНТ поступают по тем же фидерам Ф1, Ф2, и Э7 в антенный коммутатор. Через переключатель РАБОТА – НАСТРОЙКА антенного коммутатора в положение РАБОТА фидером Ф13 энергия эхо-сигналов подается к УВЧ приемного устройства (блок 115).

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: