Судовая РЛС разведки погоды, страница 3

Энергия в таких антеннах подаётся с одного конца волновода и излучается через ряд резонансных щелей, прорезанных в стенке волновода. В нашей антенне мы используем горизонтальную поляризацию, энергию с такой поляризацией излучают наклонные щели в узкой стенке. Учитывая назначение  нашей РЛС, мы не можем использовать круговую поляризацию, так как форма капель в гидрометеообразованиях близка к шарообразной  и волна в этом случае будет иметь две ортогональные составляющие одинаковой амплитуды, сдвинутые по фазе на 90º. Эти составляющие путём дополнительного сдвига в антенне на 90º могут взаимно уничтожится.

Расстояние между щелями составляют половину длины волны в волноводе, и связь с ними осуществляется в точках чередования фаз для полученного

 

равнофазного поля в плоскости апертуры с лучом, направленным под небольшим углом к нормали волновода. В вертикальной плоскости луч формируется с помощью рупора, расположенного вдоль всей длины волно- вода. Линейные антенные решётки являются узкополосными устройствами

(порядка 5%), но даже такая небольшая полоса пропускания вполне доста- точна для того очень ограниченного диапазона частот, в котором работают гражданские судовые РЛС.   

Определим линейные размеры антенны.

Вертикальный раскрыв антенны:

    

Горизонтальный раскрыв антенны:

 

Эффективная площадь антенны:

Коэффициент направленного действия антенны (КНД):

  ;  дБ

5. Выбор метода генерации зондирующего сигнала и метода

       обработки отражённых сигналов.

Для генерации зондирующего импульса применим резонаторный магнетрон.

Тип модулятора: модулятор с неполным разрядом и коммутаторами на электронных лампах. Этот тип модулятора используется в установках средней мощности (20-30 кВт).  

Для обработки отражённых сигналов используем дискретный  накопитель с движущимся окном. Это устройство является хорошим средством борьбы с импульсными помехами, так как импульс помехи, как бы он не был велик по амплитуде, не имеет достаточной протяжённости по азимуту и вероятность его регистрации как цели за время накопления N

импульсов мала.    

рис.2 Структурная схема оптимального приёмника в случае некогерентного накопления пачки импульсов

 

рис.3 Дискретный накопитель с движущимся окном

Расчёт коэффициента различимости.

Сначала определим коэффициент различимости для случая оптимальной обработки когерентных импульсов, а затем учтём влияние некогерентного накопления и других потерь. Для когерентной пачки:

Общие потери можно найти как сумму:

- потери вследствие некогерентного накопления, определяются по графику, приведённому в [2.стр254]. Для N=40 они равны 3,7 дБ. 

- потери возникающие из-за рассогласованности полосы пропускания приёмника.

 ;   Гц

  

 дБ

 -  потери из-за растяжения отметки цели :  

где  – скорость развёртки.

(дБ)

 

 - потери из-за ограниченных возможностей оператора. Обычно их принимают 2-3 дБ. Примем дБ.

 - потери из-за непрямоугольности огибающей пачки. Примем  дБ.

Теперь найдём общие потери:

(дБ)

 

Реальный коэффициент различимости:

   6.Энергетический расчёт РТС.

Приёмник построим по супергетеродинной схеме, причём сигнал подается непосредственно на балансный смеситель, снижающий уровень шума, создаваемый гетеродином. Второй сигнал на смеситель подается от гетеродина на отражательном клистроне низковольтного типа с заземлённым катодом. Точная настройка клистрона производится изменением потенциала с помощью регулирующего резистора на панели индикатора, а грубая – с помощью механической подстройки резонатора клистрона. Сигнал промежуточ- ной частоты образуется на настроенном контуре на входе УПЧ.