Давичук А.Г., Смирнов В.В. Введение в теорию и практику исследования устройств сверхвысоких частот и антенн, страница 2

Далее энергия передатчика поступает в антенный переключатель (АП),вращающееся соединение, антенну, которая преобразует эту энергию в энергию электромагнитных волн. АП обеспечивает работу передатчика и приемника на общую антенну, работающую поочередно в режиме передачи и приема. В режиме передачи  АП обеспечивает защит высокочувствительного приемника от мощных импульсов передатчика, перекрывая его вход. В режиме приема АП направляет очень слабые полезные сигналы только на вход приемника.

Вращающееся соединение (Врс) необходимо для того, чтобы антенна, осуществляя обзор пространства (вращаясь) была сигнально связана с неподвижной «Кабиной» РЛС. Здесь осуществляется переход от прямоугольных волноводов к круглым и обратно.

Принятый антенной очень слабый сигнал с выхода АП поступает на усилители СВЧ (У1 – параметрический и У2 -  на лампе бегущей волны (ЛБВ)). Далее сигнал поступает на смеситель приемника (СМ), на другой вход которого поступает напряжение от подстраиваемого под частоту передатчика (f0) гетеродина. Комбинационные сигналы на частотах (f0, fг, 2f0…nf0; 2fг…mfг; nf0 ± mfг) поступают на вход частотно-избирательного усилителя промежуточной частоты (УПЧ). Принятый преобразованный и усиленный радиолокационный сигнал  детектируется (Дет) и подается на индикатор.

2.ФИДЕРНЫЕ ТРАКТЫ.

2.1 Характеристики и параметры линии передачи и согласующие устройства.

Линия передачи (фидерный тракт) состоит из регулярных и нерегулярных элементов.

Регулярная линия представляет собой прямолинейный участок линии, геометрические и электрические параметры которой одинаковы по длине. В нерегулярной линии передачи электрические параметры являются функцией продольной координаты.

Процесс передачи электромагнитной энергии в любой регулярной линии передачи можно исследовать с помощью модели в виде двухпроводной линии (рис. 4). Основные характеристики исследуемой линии будут эквивалентны характеристикам модели, если коэффициент распространения и волновое сопротивление у них одинаковы. Такая эквивалентность основывается на возможности обобщения теории двухпроводных длинных линий на другие типы линий ( в том числе и волноводные) в тех случаях, когда свойства линии можно охарактеризовать ограниченным числом внешних параметров.

Рисунок 4

Волновой процесс в фидере представляет собой сумму падающих и отраженных волн (в случае полного согласования фидера Żн = W, отраженной волны нет и Żвх = W).

Известно, что полное входное сопротивление линии в любом сечении на расстоянии Z от нагрузки равно:

Где W – волновое сопротивление линии, соединяющий генератор и нагрузку,

 - коэффициент отражения на расстоянии Z от нагрузки ( в линии без потерь

, коэффициент отражения от нагрузки;

Гн и φн – соответственно модуль и фаза коэффициента отражения от нагрузки.

На практике в качестве согласующих устройств в волноводных линиях используют винты, штыри, диафрагмы. Логика такого согласования состоит в том, что при наличии отраженной от нагрузки волны создается с помощью специальной неоднородности ( диафрагмы, винта) еще одна отраженная волна, которая, будучи равноамплитудной и противофазной, скомпенсирует волну, отраженную от нагрузки.

В случае согласования (отсутствия отраженных волн) не происходит наложения падающих и отраженных волн (нет искажений сигнала, потерь энергии, опасных «переотражений» фидера).

В случае согласования  в фидере устанавливается режим бегущих волн. На практике полного согласования добиться нельзя, и в фидере присутствуют падающая и отраженная волны.

В техническом задании на проектирование задается допустимый в фидере коэффициент стоячей волны (Ксв доп)

Ксв = =  ,                                (2)

Где Аmax и Аmin – максимальная и минимальная величина напряжения в линии.

Величина, обратная Ксв, называется коэффициентом бегущей волны Кбв = 1/ Ксв  (3)

Коэффициент полезного действия (η) определяется как отношение активной мощности Pн, выделяющейся в нагрузке, к активной мощности Pвх, подводимой к фидеру:

η = Pн / Pвх                                                                     (4)