Основи РЛС / 1 Передавач / Опис рисунків

ОПИС РИСУНКІВ до теми 2.1, заняття 1

3.3 Основні типи передаючих пристроїв локаційних сигналів

3.3.1 Однокаскадні передаючі пристрої (Рис. 3.8)

ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ – забезпечує анодною напругою ПІДМОДУЛЯТОР, випрямленою напругою МОДУЛЯТОР, напругою розжарювання ГЕНЕРАТОР СВЧ, напругою живлення СИСТЕМУ АПЧ.

ПІДМОДУЛЯТОР – формує зондуючі сигнали малої потужності

МОДУЛЯТОР – підсилює зондуючі сигнали до потрібної потужності

ГЕНЕРАТОР СВЧ – переносить сигнали в область високих частот

СИСТЕМА АПЧ – забезпечує високу стабільність частоти (напруга регулювання).

3.3.2 Багатокаскадні передаючі пристрої (Рис. 3.9, 3.10)

ЗБУДЖУВАЧ – формує високо стабільні зондуючі сигнали малої потужності

ПОПЕРЕДНІЙ ПІДСИЛЮВАЧ – здійснює попереднє підсилення сигналу

КІНЦЕВИЙ ПІДСИЛЮВАЧ – здійснює остаточне підсилення сигналу

МОДУЛЯТОРИ – забезпечують живлення підсилювачів (збуджувача)

3.3.3 Імпульсні модулятори станцій радіолокації (Рис. 3.11, 3.12)

ВИСОКОВОЛЬТНИЙ ВИПРЯМЛЯЧ – перетворює енергію змінної напруги джерела живлення в енергію високої постійної напруги, яка подається в модулятор

МОДУЛЯТОР – управляє роботою високочастотного ГЕНЕРАТОРА СВЧ

НАКОПИЧУВАЧ – накопичує енергію під час паузи між імпульсами

КОМУТУЮЧИЙ ПРИСТРІЙ – з’єднує НАКОПИЧУВАЧ з ГЕНЕРАТОРОМ СВЧ (при розімкненому комутуючому пристрої під час паузи між імпульсами відбувається накопичення енергії в накопичувачі. При замиканні комутатора, накопичена енергія за час тривалості імпульсу витрачається на живлення генератора СВЧ)

Рис.3.13, 3.15 Спрощені схеми модулятора

Сн - конденсатор, що накопичує енергію Rз – обмежувальний або зарядний опір

К – комутатор, зображений у вигляді вимикача Rг – опір СВЧ генератора

Lз – індуктивність, що накопичує енергію Е₀ – живлення модулятора

Рис.3.14, 3.16, 3.17 Осцилограми напруг на окремих вузлах модулятора.

Жирна лінія – осцилограми напруг на окремих вузлах модулятора, що працює в режимі повного розряду

Тонка лінія – характер зміни напруги на накопичувальному конденсаторі

Пунктирна лінія – затухаючі коливання

0 – t₁ = t₂ – t₃ = T/2 – час накопичення енергії

t₁ – t₂ = t₃ – t₄ – час живлення генератора СВЧ

Рис.3.18. Принципова схема модулятора з штучною лінією.

Д – діоди

ІТ – імпульсний трансформатор

Rн – опір навантаження

ОПИС РИСУНКІВ до теми 2.1, заняття 2

3.4 Принципи побудови систем формування частотно-модульованих зондуючих сигналів

3.4.1 Види частотної модуляції і їх характеристика (Рис.3.19)

ЛЧМ – лінійна частотна модуляція НЧМ – нелінійна частотна модуляція

ЛЧМ радіоімпульс описується виразом

U_о·cos (2·f_о·t + ·f·t²/_и) |t|  _и/2

u(t) = 0 |t| > _и/2

де U_о - амплітуда, f_о - середня частота ЛЧМ сигналу; _и - тривалість, f - девіація частоти ЛЧМ сигналу.

n = _и·f – база сигналу

ГЕНЕРАТОР ЛЧМ ІМПУЛЬСІВ – генерує ЛЧМ імпульси

ЗМІШУВАЧ – змішує ЛЧМ імпульси з частотою гетеродина

ГЕТЕРОДИН – генерує коливання з частотою 2 f_о

ЛІНІЯ ЗАТРИМКИ – затримує ЛЧМ імпульси на період _и/2

СУММАТОР – об’єднує сигнали затримані і змішані

3.4.2 Принципи побудови систем формування зондуючих сигналів з лінійною частотною модуляцією

Рис.3.20. Спрощена схема збудника, що реалізовує активний метод формування ЛЧМ сигналу.

МОДУЛЯТОР ІМПУЛЬСІВ – генерує імпульсну напругу

ГЕНЕРАТОР ПИЛКОПОДІБНОЇ НАПРУГИ – генерує пилкоподібну напругу

ГЕНЕРАТОР КЕРОВАНИЙ НАПРУГОЮ – генератор СВЧ з електронною перебудовою частоти

СИСТЕМИ АПЧ – автоматичні підстроювання частоти закону модуляції та середньої частоти ЛЧМ

СИНХРОНІЗАТОР – виробляє і подає синхроімпульси

ПОПЕРЕДНІЙ ПІДСИЛЮВАЧ – здійснює підсилення сигналу

Рис.3.21. Пасивний метод формування ЛЧМ сигналу.

ЛІНІЙНИЙ ФІЛЬТР – з -функції формує сигнал в околиці частоти f_о в смузі частот П = f.

ДЛЗ – дисперсійна лінія затримки – розставляє частотні складові сигналу в часі так, щоб закон зміни частоти в часі був лінійним

ПІДСИЛЮВАЧ-ЗБУДЖУВАЧ – генерує та підсилює ЛЧМ сигнали

Рис.3.22. Дисперсійна лінія затримки з природною дисперсією хвилеводного типу.

П’ЄЗОЕЛЕМЕНТИ – забезпечують збудження і знімання акустичних хвиль

ПОГЛИНАЧІ – знижують рівень паразитних віддзеркалень

Рис.3.23. Структурна схема застосування пасивного методу формування ЛЧМ сигналу.

ГЕНЕРАТОР ІМПУЛЬСІВ – генерує короткі радіоімпульси для збудження ДЗЛ

ДЛЗ – дисперсійна лінія затримки –формує ЛЧМ сигнали

ЗМІШУВАЧ – переносить ЛЧМ сигнал на високу частоту

ГЕТЕРОДИН – генерує високу частоту

СМУГОВИЙ ФІЛЬТР – виділяє високочастотний сигнал

МОДУЛЯТОР – управляє роботою високочастотного підсилювача

ПІДСИЛЮВАЧ ПОТУЖНОСТІ – підсилює вихідні сигнали

Рис.3.24. Структурна схема пристрою формування ЛЧМ сигналу цифровим методом.

ПРИСТРІЙ УПРАВЛІННЯ – задає параметри формованого ЛЧМ сигналу (_и, f), закон зміни частоти, початкову фазу

СИНХРОНІЗАТОР – виробляє і подає синхроімпульси

ОБЧИСЛЮВАЧ КОДІВ – обчислює числові коди у момент приходу команд від пристрою управління і тактових імпульсів від пристрою синхронізації

ПЕРЕТВОРЮВАЧ КОДІВ – разом з ЦАП (ЦИФРО-АНАЛОГОВИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ) перетворює числовий код в ступінчату напругу

СМУГОВИЙ ФІЛЬТР – формує аналоговий ЛЧМ сигнал

ПОПЕРЕДНІЙ ПІДСИЛЮВАЧ – здійснює підсилення сигналу

ОПИС РИСУНКІВ до теми 2.1, заняття 3

3.5 Принципи побудови систем формування фазоманіпульованих зондуючих сигналів

3.5.1 Коди, використовувані в РЛС з фазоманіпульованими зондуючими сигналами

Рис.3.25. АЧС радіосигналу з маніпуляцією фази за семиелементним кодом Баркера.

АЧС – амплітудно-частотний спектр сигналу

КОД БАРКЕРА – бінарний фазовий семиелементний код

Будь-який i-й елемент послідовності (при i > m) виходить за правилом

d_i = k₁·d_i-1 + k₂·d_i-2 +...+ k_l·d_i-l + ...+ k_m·d_i-m (mod2).

Тут операції складання і множення здійснюються «по модулю 2». Коефіцієнти k_l приймають значення або нуль, або одиниця відповідно до вибраного створюючого полінома, при цьому k_m = 1.

Рис.3.26. Структурна схема генератора М-послідовності для m = 3.

RG – блоку пам'яті – трьохрозрядний регістр зрушення, інформація в якому зсовується з тактовою частотою f_о = 1/_о

SM – cумматор по модулю 2 – виконується на базі елементів «И», «ИЛИ»

3.5.2 Особливості побудови систем формування фазоманіпульованих сигналів

Рис.3.27. Активний (а), (б) і пасивний спосіб (в) формування ФКМ сигналу.

ЗАДАЮЧИЙ ГЕНЕРАТОР – кварцовий автогенератор, який генерує сигнали

ФАЗООБЕРТАЧ – резонансний підсилювач, що забезпечує противофазність вхідного і вихідного сигналів

СИНХРОНІЗАТОР – виробляє і подає синхроімпульси

ГЕНЕРАТОР КОДУ – генерує кодові імпульси

КОМУТОВАНІ ПІДСИЛЮВАЧІ – стробовані підсилювачі із загальним навантаженням. Стробування підсилювачів здійснюється по черзі кодовими імпульсами

СУММАТОР – об’єднує сигнали