1.4 Элементы приемной решетки

В качестве излучателей антенной решетки используются вибраторы, открытые концы волноводов, диэлектрические стержни, спирали, щели и др. Направленные свойства любой антенны характеризуются ДН и КНД.

Очень важным параметром любой антенны является входное сопротивление. Чем быстрее меняется Zвх при изменении частоты колебаний, тем хуже диапазонные свойства вибратора, которые зависят от его толщины.

Известна Радиолокационная станция программного обзора с плоской фазированной антенной решеткой РЛС «ВОСТОК-Э» (рис.1.5)

Рисунок 1.5-РЛС «ВОСТОК-Э»

Предназначена для применения в автоматизированных системах управления ВВС и ПВО, ведения боевых действий авиации, отработки задач боевой подготовки, а также в неавтоматизированных подразделениях и для сил быстрого реагирования. РЛС может использоваться и для выдачи информации на автоматизированные посты управления и контроля воздушного движения в гражданской авиации. РЛС разработана с использованием новейших технических достижений и имеет в основном твердотельное построение.

В боевом режиме РЛС позволяет эффективно обнаруживать, определять координаты и сопровождать широкий класс современных и перспективных средств воздушного нападения в условиях сложной помеховой обстановки, а также обеспечивать распознавание классов одиночных целей (самолет, ракета, цель-ловушка) по специальным и траекторным признакам.

Отличительные особенности станции:

• плоская фазированная антенная решетка - пассивная на передачу и полуактивная на прием. Обзор по углу места осуществляется электронным сканированием, по азимуту - электромеханическим вращением антенны;

• блочно-модульное построение аппаратуры;

• наличие аппаратуры автоматизированного контроля всех основных устройств, позволяющей осуществлять автоматический поиск и локализацию места неисправности;

• высокая степень автоматизации процессов обнаружения и управления режимами работы и цифровая обработка информации;

• сопряжение с различными автоматизированными системами управления;

• использование комплекса вычислительных средств для обработки, формирования, документирования и выдачи информации потребителям.

В состав станции входят:

• аппаратная машина (М1) с приемо-передающей СВЧ аппаратурой и встроенным наземным радиолокационным запросчиком;

• аппаратная машина (М2) с аппаратурой управления, обработки сигналов, отображения информации, документирования, связи и передачи данных;

• машина (МЗ) с комплектом ЗИП и кабельными укладками;

• две электростанции типа 99X6 (размещаются в прицепах и транспортируются в составе автопоездов).

В состав РЛС включены средства противохимической, противорадиационной и противопожарной защиты. Управление режимами РЛС может производиться как с использованием комплекса вычислительных средств, так и по командам оператора. Обеспечивается также управление режимами РЛС с защи-щенного выносного рабочего места оператора на удалении до 1 км с передачей сигналов и информации по волоконно-оптической линии связи, и до 15 км - при использовании радиолинии. Для обеспечения высокой готовности РЛС имеется резервируемая аппаратура. Кроме того, в комплект станции включены запасное имущество и принадлежности (ЗИП), рассчитанные на год эксплуатации РЛС. Ремонт аппаратуры РЛС производится методом замены неисправных субблоков и типовых элементов из состава комплекта ЗИП.

РЛС «ВОСТОК-Э» обладает высокой модернизационной способностью в части улучшения отдельных тактико-технических характеристик. Возможна поставка РЛС в контейнерном варианте и с использованием цветного дисплея размером не менее 21 дюйма (в составе рабочих мест операторов).

Основные характеристики:

Диапазон волн -дециметровый;

• Зона обзора: по дальности(10-300км),по азимуту(360 град.),по углу места(-2 - +30 град.),по высотене менее(30 км);

• Период обзора пространства(10c) ;

• Коэффициент подавления отражений от местных предметов( не менее 45 дБ) ;

• Точность измерения координат, не хуже: по дальности(50м),по азимуту(15мин),по углу места(10-15мин),по высоте(400м) ;

• Разрешающая способность: по дальности(250м),по азимуту(1,4 град.) ;

• Количество сопровождаемых целей(не менее 100) ;

• Потребляемая мощность, кВт 70-90;

• Время экстренного включения( 3мин) ;

• Скорость передвижения по дорогам, км/ч: шоссейным(40-50),грунтовым;

Короткие волны (также декаметровые волны) — диапазон радиоволн с частотой от 3 МГц (длина волны 100 м) до 30 МГц (длина волны 10 м).

Короткие волны отражаются от ионосферы с малыми потерями. Поэтому, путём многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли, они могут распространяться на большие расстояния. Короткие волны используются для радиовещания, а также для любительской и профессиональной радиосвязи. Качество приёма при этом зависит от различных процессов в ионосфере, связанных с уровнем солнечной активности, временем года и временем суток. Так днём лучше распространяются волны меньшей длины, а ночью — большей. Для связи между наземными станциями и космическими аппаратами они непригодны, так как не проходят сквозь ионосферу.

На коротких волнах наблюдаются замирания — изменение уровня принимаемого сигнала, они проявляются как кратковременное снижение амплитуды несущей частоты или вовсе пропадание последней. Замирания возникают из-за того, что радиоволны от передатчика идут к приёмнику разными путями, в разной фазе и, интерферируя на антенне приёмника, могут ослаблять друг друга.

Для любительской радиосвязи радиолюбителям выделены 9 коротковолновых (КВ) диапазонов. Основными из них являются 160, 80, 40, 20, 15 и 10- метровый диапазоны.

160-метровый диапазон (1,81 – 2,0 МГц) является типичным ночным диапазоном и прохождение на нем во многом сходно с прохождением на средневолновом вещательном диапазоне. В дневное время его можно использовать только для местных радиосвязей дальностью до 50 км. В ночное время дальность связи сильно зависит от времени года и уровня солнечной активности. Наиболее благоприятны для дальних связей зимние ночи в период минимума солнечной активности, когда уверенная связь может проводиться на несколько тысяч километров. Особо дальние связи (более 10000 км) обычно возможны лишь в периоды восхода и захода Солнца, причем, если они совпадают по времени у обоих корреспондентов. Данный диапазон сильно подвержен атмосферным помехам, особенно в летнее время года.

80-метровый диапазон (3,5 – 3,8 МГц) пригоден для дальней связи в ночные часы. В дневное время дальность связи не превышает 150-300 км. Дальняя связь в ночное время также более трудна, чем на других диапазонах, из-за малого уровня сигналов дальних станций, а также из-за сильных помех от ближних радиостанций. В летнее время на этом диапазоне мешают помехи от статических разрядов в атмосфере. Лучшее время для наиболее дальних связей – рассветные часы и время сразу же после захода Солнца. Дальнее прохождение на этом диапазоне улучшается в зимнее время и в периоды минимума солнечной активности.

40-метровый диапазон (7,0 – 7,2 МГц). Характеристики этого диапазона во многом схожи с характеристиками 80-метрового диапазона с тем отличием, что проведение дальних радиосвязей менее трудно. В дневное время здесь слышны станции близлежащих районов (летом – до 500-800 км, зимой – до 1000-1500 км), мертвая зона при этом отсутствует или составляет несколько десятков километров. В ночные часы возможна связь на любые расстояния, за исключением пределов мертвой зоны, которая увеличивается до нескольких сот километров. Часы смены темного периода суток на светлый и наоборот, наиболее удобны для дальних связей. Атмосферные помехи менее выражены, чем на 80-метровом диапазоне.

20-метровый диапазон (14,0 – 14,35 МГц) считают наиболее популярным для связей на средние и дальние расстояния. В периоды максимумов солнечной активности на нем можно проводить связи со всеми точками земного шара практически круглосуточно. В остальное время возможность установления дальних связей с тем или иным районом зависит от времени суток и состояния ионосферы. Летом продолжительность прохождения на этом диапазоне круглосуточная, за исключением отдельных дней. Ночью возможны только дальние радиосвязи, так как мертвая зона достигает 1,5-2 тыс. км. В дневное время размер мертвой зоны уменьшается до 500-1000 км. При этом ухудшаются условия для дальних связей, хотя на некоторых трассах прохождение остается достаточно хорошим. Зимой в годы минимального и среднего уровней солнечной активности диапазон «закрывается» спустя несколько часов после наступления темноты и «открывается» вновь после рассвета. Атмосферные помехи здесь проявляются лишь при близости грозы к месту приема сигналов.

15-метровый диапазон (21,0 – 21,45 МГц) характеризуется большой зависимостью условий от солнечной активности. В периоды максимума солнечной активности диапазон «открыт» большую часть суток, в периоды минимума связь возможна лишь в светлое время суток, но не во всякий день. Особенностью этого диапазона является то, что во время дальнего прохождения возможно установление уверенных радиосвязей при минимальной мощности передатчика, равной единицам ватт. В дни «среднего» прохождения наиболее устойчивые связи осуществляются вдоль меридиана из северного полушария в южное и наоборот; в светлое время суток – на расстояние до 5000-6000 км.

10-метровый диапазон (28,0 – 29,7 МГц) наиболее нестабильный из всех КВ диапазонов. Он пригоден для дальней связи в дневные часы. В периоды максимума солнечной активности дальняя связь может осуществляться и в темное время суток. В остальное время диапазон обычно «открывается» на несколько дней или недель при смене сезонов, т.е. весной и осенью. Мертвая зона достигает 2000-2500 км. Ближние связи (до нескольких десятков километров) на этом диапазоне осуществляются посредством земной волны.