2. Расчет тактико-технических характеристик
2.1 Выбор длины волны
При проектировании бортовой радиолокационной станции необходимо обеспечить наименьшую допустимую энергию излучения Eλ при выполнении требования по максимальной дальности действия.
При распространении электромагнитного излучения в атмосфере происходит потеря энергии на рассеяние капельками воды в виде тумана и дождя и ее поглощение парами воды и молекулярным. Причем потеря энергии излучения зависит от длины волны излучения [1, с.257].
Рис.2.1
Из рис. 1.1 видно, что для максимальной дальности действия Dmax = 60 км наименьшее поглощение энергии излучения происходит на длине волны λ=3 см. Причем при длине волны ниже 3 см потери энергии возрастают значительно сильнее, чем при превышении этого значения. Следовательно, следует выбирать несущую длину волны излучения, равную или больше 3 см.
Ширина диаграммы направленности антенны радиолокационной станции прямо пропорциональна длине волны и зависит от распределения поля в раскрыве антенны, как и уровень боковых лепестков [1, с.99].
Для требуемого максимального уровня боковых лепестков δУБЛ = - 21 дБ выберем закон изменения амплитуды поля, описываемый функцией
F(2x/a)=cos(πx/a),
при котором δУБЛ = -23 дБ.
При таком распределении поля в раскрыве ширина диаграммы направленности по уровню половинной мощности θ0,5 определяется по формуле:
, (2.1)
где da – диаметр антенны, м.
Следует учесть, что реальная разрешающая способность всегда меньше ширины луча [1, 159]:
,
откуда следует:
(2.2)
где Ку – коэффициент ухудшения, принимающий значения от 1.5 до 3.
Подставляя сюда (1.1), получим:
(2.3)
Подставим числовые значения в (1.3), приняв Ку равным 1,5:
Частоту несущей волны находим по формуле:
2.2. Определение периода следования зондирующего импульса
За период следования импульс должен пройти 2 расстояния максимальной дальности – дойти до цели в точке максимальной дальности, отразиться от нее и вернуться. До возвращения отраженного импульса очередной сигнал не будет отправлен, для избежания накладывания друг на друга импульсов:
Частота повторения импульсов обратна периоду:
2.3. Выбор метода обзора рабочей зоны. Расчет параметров обзора.
Секторы обзора по азимуту и углу места радиолокационной станции равны, поэтому выберем иглообразную диаграмму направленности ее антенны. Ширина диаграмм направленности по азимуту и углу места иглообразного луча одинакова:
Для последовательно обзора иглообразным лучом зоны с равными секторами по азимуту и углу места наиболее эффективно применять метод строчного (телевизионного) обзора. За направление медленного обзора примем движение луча по азимуту. Период обзора определяется по формуле [1, с.104]:
,
где (2.4)
Фм, Фб – секторы обзора в направлении медленного и быстрого перемещения луча, ⁰;
θм – угловой размер луча в направлении медленного перемещения, ⁰;
ψм – шаг луча в направлении медленного перемещения, ⁰;
Ωср – среднее значение угловой скорости быстрого перемещения луча, ⁰/с.
Подставив численные значения в (2.4), можно найти минимальную и максимальную среднюю скорость перемещения луча:
Время облучения – время с момента начала излучения в направлении цели до конца приема сигналов от этой цели.
