3. Обоснование структурной и принципиальной схем Структурная схема радиотехнической системы
ПРМ
АП
ВС по
азимуту
ВС по
УМ
АУ
ПРД
Рис. 7. Структурная схема антенно-фидерного тракта.
АУ – антенное устройство.
ВС по УМ – вращающееся сочленение по углу места. Осуществляет вращение АУ по углу места.
ВС по азимуту – вращающееся сочленение по азимуту. Осуществляет вращение АУ по азимуту.
АП – антенный переключатель. Переводит АУ в режим передачи/приема.
Передатчик – источник сигнала, модулятор,
Приемник – приемник сообщения (сигнала).
На рисунке 7 показана принципиальная схема антенно-фидерного тракта. Для поворота волноводного тракта используются поворотные секции. Для обеспечения вращения АУ, устраиваются переходные устройства от коаксиального кабеля к круглому волноводу и вращающееся сочленение.
Принципиальная схема
Рис. 8. Принципиальная схема АФС.
Рассмотрим работу щелевых мостов в антенном переключателе прием - передача радиолокационной станции, работающей в импульсном режиме. В схеме переключателя используются два щелевых моста, различие в обозначение плеч которых отмечено штрихами. Между мостами включены разрядники РI и Р2 на одинаковом расстояние от отсчетных плоскостей выходных плеч 2 и 3 ЩМI. Длинна плеч между ЩМI и ЩМ2 одинакова. К плечу I моста ЩМI подключен импульсный генератор (передатчик - ПРД), к плечу 4 - антенна, к плечу 2' ЩМ2 - приемник (ПРМ), к плечу 3' - согласованная нагрузка (СН).
В режиме передачи мощность поступает в плечо I и делится поровну со сдвигом фаз 90°, между плечами 2 и 3. Эти волны поступают на разрядники РI и Р2, которые под воздействием мощного зондирующего импульса пробивается и замыкают накоротко волноводы. Отраженные от разрядников волны, изменив фазу на 180°, поступают обратно на входы 2 и 3 ЩМI и выделяются в плече 4 на антенне, а просочившееся через разрядники мощность попадает на плече I' и 4' ЩМ2 и выделяется в плече 3' на согласованной нагрузке.
В режиме приема сигнал от антенны подводится к плечу 4 ЩМI, разрядники остаются холодными , на выходе ЩМI в плечах 2 и 3 получим два равных сигнала со сдвигом по фазе 90°. Сигнал в плече 3, лежащем напротив входного плеча 4, опережает на 90° сигнал в плече 2, расположенном по диагонали относительно плеча 4. Эти сигналы являются входными для плеч I' и 4' моста ЩМ2 соответственно. Подводимая к Щм2 мощность выделяется в плече 2' на приемнике.
4. Выбор типа линии передач
Линии передачи предназначены для канализации электромагнитной энергии от источника к потребителю, так в радиолокационных станциях с помощью линии осуществляется передача энергии от передатчика СВЧ в антенну, а от антенны к приемнику. Существует множество видов линий передачи, основными является: прямоугольный волновод, круглый волновод, коаксиальный кабель, полосковая линия.
Волноводы обладают высокой электрической прочностью, малым затуханием, большой широкополосностью, но в тоже время имеет существенный недостаток, которым является громоздкость, обусловленная зависимостью размеров поперечного сечения от длины волны, и поэтому их применяют на длинах волн не более 10 см.
Так как длина волны, заданная в техническом задании равна λ = 2,5 см, выбираю прямоугольный волновод типа МЭК-120.
В связи с тем, что затухание в круглом волноводе меньше затухания в прямоугольном волноводе, выбираю круглый волновод типа С100 с параметрами:
В аппаратуре сантиметровых и миллиметровых волн в качестве линий передачи наибольшее применение находят волноводы прямоугольного сечения с использованием поля основного типа Н10. Благодаря отсутствию изоляторов внутри волноводов, отсутствуют потери и отражения, связанные с этими изоляторами. В связи с меньшей концентрацией токов на внутренних поверхностях стенок волноводы обеспечивают передачи энергии с меньшими потерями. Благодаря большим размерам поперечного сечения, чем в коаксиальных кабелях, волноводы обладают значительно большей электрической прочностью и позволяют передавать большие мощности. Металлические волноводы отличаются сравнительной простотой изготовления и, как следствие, дешевизной. Размеры волновода выбираются исходя из условия распространения в волноводе волны основного типа (т.е. волны Н10) и отсутствия высших типов волн. В виду всего, вышеперечисленного для нашей линии передачи выберем волноводы прямоугольного сечения с использованием поля основного типа Н10.