В Структура запросных сигналов в режимах УВД и RBS

В запросных сигналах режимов «УВД» и «RBS» в используются два импульса, P1 и Р3. Кроме этих импульсов, в запрос включается импульс Р2, обеспечивающий работу схемы защиты ответчика от приема запросных сигналов, излучаемых боковыми лепестками антенны запросчика. Кодом запроса является временной интервал Т_к между импульсами P1 и Р3. Величина Т_к определяет вид запрашиваемой дополнительной информации.

В режиме УВД применяются запросные коды ЗК1 (запрос бортового номера ВС) и ЗК2 (запрос высоты, остатка топлива) (рис.2.15.).

Рис.2.15.Структура запросных кодов УВД (а – ЗК1; б - ЗК2)

 

Дополнительно в режиме УВД имеются еще два запросных кода запросных кода ЗК3 и ЗК4. Ответ на ЗК3 должен содержать сведения о путевой скорости ВС, а ответ на ЗК4 содержит только координатный код.

 

В режиме RBS используются три вида работы А, В и С, каждому из которых соответствуют свои коды запросных сигналов (рис.2.16.).

Вид работы А:

Излучаются запросные коды А или В (запрос индивидуального опознавания ВС (сквока)).

Вид работы В:

Излучаются запросные коды В и С (запрос индивидуального опознавания ВС, «сквока» и высоты).

Рис.2.16 Запросные коды RBS (А и В – коды индивидуального опознавания, С – код высоты).

Вид работы С: Излучается запросный код С (запрос высоты).

Коды А и В имеют одно назначение, практически применяется код А, код В является резервным. В режиме RBS предусмотрен запросный код D, однако его предназначение не определено.

В отечественных ВРЛ используется совмещенный режим: УВД + RBS (рис.2.17). Импульсы Р2 и Р3 в нём являются общими. Ответ на коды «RBS» дают зарубежные ВС, на коды «УВД»— отечественные ВС.

Рис.2.17. Запросные коды совмещённого режима УВД + RBS (пример)

Г Передающие устройства РЛС

Передающие устройства РЛС УВД по структуре могут выполняются по однокаскадной (рис.2.18.) или многокаскадной (рис.2.19.) схемам.

В качестве источника генерирования колебаний в однокаскадных передатчиках используются мощные ламповые автогенераторы или автогенераторы магнетронного типа (магнетроны, стабилотроны, митроны). Такие передатчики, средней мощностью до (700…1000) Вт, чаще используются в РЛС малой (20…30) км и средней (100…300) км дальности. Мощность современных магнетронов в импульсе достигает (2…5) МВт, лучшие из них могут перестраиваются по частоте на 5 - 15%.

В трассовых РЛС с дальностями действия (300…400)км целесообразно использовать многокаскадные передатчики, обеспечивающие выходные мощности до (1…3) МВт. Такие передатчики состоят из задающего высокостабильного генератора ЗГ, умножителя частоты УмЧ и усилителя мощности УМ.

В качестве усилителей мощности в них могут применяться амплитроны, лампы бегущей волны, мощные клистроны.

Рис.2.18. Структура однокаскадного передатчика

В настоящее время, после разработки стабильных в работе сумматоров когерентных сигналов, в качестве усилителей мощности используются параллельно – последовательные усилители на транзисторах.

Рис.2.19. Структура многокаскадного передатчика

а) многокаскадный передатчик с последовательным включением УМ

б) многокаскадный передатчик с последовательно – параллельной структурой

Основное достоинство многокаскадных передатчиков – возможность формирования высокостабильных зондирующих сигналов большой мощности, в том числе с внутриимпульсной модуляцией по частоте или фазе (широкополосных ЗС).

Модулятор М – устройство для формирования мощных, в том числе высоковольтных, импульсов с требуемой длительностью и периодом ТП для питания усилителя мощности.

Синхронизатор – устройство, формирующее импульсы запуска для синхронной работы передатчика, приёмника и устройств обработки и отображения РЛИ.

 

Д Приёмные устройства РЛС

 

Радиоприёмные системы предназначены для приёма отражённых и ответных радиосигналов на фоне радиопомех. В зависимости от задач обработки системы могут содержать несколько приёмных устройств, обычно используются супергетеродинные радиоприёмники (рис.2.20.).

Радиоприемное устройство состоит из следующих основных элементов:

- усилитель радиочастоты с входными цепями;

- преобразователь частоты (смеситель + гетеродин);

- усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

- детектор (амплитудный, фазовый или частотный);

- усилитель НЧ (видеочастоты);

- оконечное устройство, в котором используется принятый сигнал.

Рис.2.20. Структурная схема супергетеродинного приёмника

В зависимости от назначения приемного устройства оконечным устройством могут служить телефоны, громкоговорители, электронно-лучевые трубки и т.д. В РЛС выходные сигналы приёмной системы подаются в систему СДЦ (для первичных каналов РЛС) и в аппаратуру первичной обработки РЛИ.

К основным характеристикам радиоприёмных устройств относятся:

- Чувствительность (предельная и реальная);

- Коэффициент шума N;

- Диапазон рабочих частот;

- Полоса пропускания ΔF;

- Динамический диапазон;

- Избирательность.

Чувствительность - способность радиоприемника принимать слабые сигналы. Она характеризуется минимальной величиной наводимой в антенне э.д.с., которая на выходе радиоприемника дает номинальную мощность или напряжение. Чем меньше э.д.с., тем выше чувствительность и тем лучше качество приемника. Количественно определяется величиной предельной и реальной чувствительности.

Предельной чувствительностью называют такую минимальную мощность сигнала на входе приёмника, при которой на выходе его линейной части обеспечивается отношение по мощности сигнала к шуму, равное единице.

Реальной чувствительностью называют такую мощность сигнала на входе приёмника, при которой на выходе его линейной части обеспечивается отношение по мощности сигнала к шуму, равное требуемому коэффициенту различимости γ.

Коэффициент различимости γ показывает, во сколько раз мощность принимаемых сигналов должна быть больше мощности внутренних шумов приёмника, чтобы обнаружение сигналов целей происходило с заданными вероятностями правильного обнаружения D и ложной тревоги F.

Чувствительность радиолокационных приёмников выражается в децибелах.

Коэффициентом шума N приёмника называют величину, показывающую, во сколько раз отношение мощности сигнала к шуму на его входе больше отношения мощности сигнал/шум на его выходе:

 

N = (Р_с/Р_ш)_вх/(Р_с/Р_ш)_вых. [2.19]

 

Коэффициент шума измеряется в относительных единицах и для современных РЛ приёмников составляет 2…5.

Диапазон рабочих частот характеризует возможность работы на различных частотах в интересах повышения помехозащищенности и обеспечения электромагнитной совместимости РТС.

Полоса пропускания ΔF характеризует избирательные свойства приёмника и определяет область частот, сигналы с которой одновременно принимаются приёмником.

Оптимальная полоса пропускания радиолокационных приёмников зависит от формы и длительности радиолокационного сигнала. Для «гладких радиоимпульсов» полоса определяется соотношением Сифорова

 

ΔF = (0,8…1,37)/ τ_и,…………………[2.20]

где τ_и - длительность принимаемого радиоимпульса;

0,8 – коэффициент для колокольной формы импульса;

1,37 - коэффициент для прямоугольной формы импульса.

Динамический диапазон определяет способность приёмника работать без перегрузки при воздействии больших по амплитуде сигналов и помех. Количественно различают динамический диапазон по входному Д_вх и выходному Д_вых сигналам.

Д_вх - это отношение максимального напряжения сигнала на входе приёмника, при котором отсутствует перегрузка приёмника, к минимальному входному напряжению сигнала, соответствующему предельной чувствительности приёмника:

 

Д_вх = U_вх.мах/ U_{вх.мin ,} [2.21]

Д_вых - это отношение максимального напряжения сигнала на выходе приёмника к минимальному выходному напряжению сигнала, соответствующему предельной чувствительности приёмника:

 

Д_вых = U_{вых.мах}/ U_вых.мin, [2.22]

 

Избирательность - способность приемника выделять полезный сигнал из э.д.с. всех сигналов, наведённых в антенне.