5. Обоснование необходимой мощности излучения

Для оценки необходимой средней мощности излучения предполагаем, что принимается один сигнал длительностью.При этом формула для определения дальности действия РЛС записывается следующим образом:

Разрешив это выражение относительно ,находим формулу для обоснования необходимой средней мощности излучения:

(20)

Так как произведение второго и третьего множителя примерно равно 1, принимаем больше или равно первому множителю. Коэффициент шумадля радиолокационных приемников, не имеющих усилителей высокой частоты, лежит в пределах от 30 до 150, коэффициент распознаваниязависит от заданной вероятности правильного обнаружения при заданной вероятности ложной тревоги и рекомендуется выбирать в пределах от 1 до 2.

Эффективная площадь антенны связана с коэффициентом усиления антенны по мощностиGсоотношением

(21)

где и- ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно.для судовых РЛС имеет значение около 20⁰,- рассчитано ранее в зависимости от горизонтального размера антенны.

Эффективную поверхность рассеяния в зависимости от водоизмещения наблюдаемого объектаРможно оценить по эмпирической формуле

(22)

где f- рабочая частота в МГц;

Р- водоизмещение судна в тыс. тонн.

Коэффициент пространственного затухания зависит от рабочей частоты и наличия тумана и осадков.

Для трехсантиметрового диапазона при отсутствии или наличии осадков в виде дождя

(23)

а для десятисантиметрового диапазона

(24)

где - коэффициент затухания, дБ/км;

- интенсивность дождя, мм/ч.

В условиях тумана для оценки можно пользоваться эмпирическими формулами:

- для трехсантиметрового диапазона (25)

- для десятисантиметрового диапазона (26),

где В – дальность видимости в тумане, м.

Рассчитав необходимую среднюю мощность и учитывая, что, можно определить необходимую импульсную мощность излучения

(27)

В целях недопущения значительного вредного влияния излучения на окружающую среду нежелательно, чтобы импульсная мощность излучения превышала 30-50 кВт.

Расчет основных эксплуатационных и технических характеристик проектируемой рлс

6. Расчет полосы пропускания и чувствительности приемника

За чувствительность приемника в радиолокации принимается пороговая мощность сигнала на входе приемника, превышение которой дает необходимый для обнаружения выходной эффект. Она определяется в основном мощностью внутренних импульсов приемника

(28)

где - постоянная Больцмана, характеризующая приращение энергии шумов на единицу полосы пропускания при повышении температуры на 1⁰и равная 1,37^.10^-23Дж/к;

- температура приемника в градусах Кельвина (273⁰);

- полоса пропускания приемника, Гц;

- коэффициент шума приемника;

- коэффициент распознавания.

Оптимальная полоса пропускания приемника для выбранной длительности импульса определяется из соотношения:

(29)

Коэффициент шума , как было уже сказано выше, выбирается для приемников без усилителей высокой частоты в пределах от 30 до 150 и зависит от качества приемника.

Коэффициент различимости оконечного устройства (индикатора станции) может быть определен из выражения:

(30)

Обычно в формулярах РЛС приводится чувствительность не как мощность в ваттах, а как уровень мощности относительно пороговой мощности , выраженный в децибелах:

(31)