Назначение синхронизатора РЛС JFS 32 R

Лабораторная работа №1

Тема: «Радиолокационная станция SWISS RADAR JFS32R»

Содержание работы

Введение

2.1 Назначение РЛС «JFS32R»

2.2 Цель работы

 

Основная часть

3.1 Порядок выполнения работы

3.2 Контрольные вопросы

3.3 Содержание отчета

 

Список использованной литературы

Приложение

5.1 Комплект и технико-эксплуатационные характеристики РЛС «JFS32R»

5.2 Общие сведения о работе РЛС «JFS32R»

5.3 Назначение органов управления РЛС «JFS32R»

5.4 Включение и выключение РЛС «JFS32R»

 

Введение

2.1 Назначение РЛС «JFS32R»

 

Судовая радиолокационная станция (РЛС) «JFS32R» предназначена для повышения безопасности плавания морских судов в открытом море, вблизи берегов, в узостях, при плавании в сложных метеорологических условиях.

Станция работает в режиме кругового обзора и позволяет:

оценивать навигационную обстановку;

наблюдать на индикаторе берега и надводные объекты;

определять местоположение своего судна относительно береговых и надводных ориентиров;

определять дальность, курсовой угол и пеленг береговых и надводных ориентиров, а также курс судна (при сопряжении с судовым гирокомпасом) с автоматической ориентацией изображения на индикаторе по северу;

Станция допускает эксплуатацию в условиях изменения температуры окружающей среды от − 0°С до + 50°С для антенны РЛС и от − 25°С до + 55°С - для остальных приборов РЛС; относи­тельной влажности воздуха от 95 до 100 % для антенны и от 95 до 98 % - для остальных приборов; килевой и бортовой качки с креном до 10°.

Антенна РЛС рупорно-щелевая может работать при воздействии ветровых нагрузок со скорость воздушного потока до 50 м/с.

 

2.2 Цель работы

 

3.2.1.Изучить РЛС «JFS32R», ее состав, основные техни­ко-эксплуатационные характеристики.

3.2.2.Научиться включать НРЛС «JFS32R», знать основные органы управления.

3.2.2.Знать основные режимы работы и особенности РЛС «JFS32R».

Основная часть

3.1 Порядок выполнения работы

 

Подать электропитание (судовую сеть) с помощью пакетника на основной блок РЛС «JFS32R».

Установить с помощью потенциометров ЯРКОСТЬ ЛУЧА РАЗВЕРТКИ.

С помощью потенциометров ЯРКОСТЬ ПКД, НКД, установить приемлемую яркость свечения соответственно: подвижного круга дальности, неподвижных кругов дальности.

Вращая ручку МВН взять КУ 45^о.

Вращая ручку ПКД, убедиться в перемещении ПКД  по экрану ЭЛТ и изменении отсчета на цифровом табло СЧЕТЧИК РАССТОЯНИЕ.

Установить при необходимости яркость ПОДСВЕТКА ПАНЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ.

 

3.2 Контрольные вопросы

 

3.2.1. Назначение РЛС «JFS32R».

3.2.2. Какие особенности органов управления РЛС «JFS32R»?

3.2.3. Что такое режим истинного и относительного движения?

 

3.3 Содержание отчета

 

3.3.1. Назначение РЛС «JFS32R» и ее основные технико-эксплуата­ционные данные.

3.3.2. Порядок включения НРЛС «JFS32R».

3.3.3. Ответы на контрольные вопросы.

 

Список использованной литературы

 

4.1. НРЛС «JFS32R»- Техническое описание.

4.2 Коновалов В.В., Кузнецова Л.И. – «Судовые радионавигационные приборы» 

4.3. Байрашевский А.М., Ничипоренко Н.Т. – «Судовые радиолокационные системы»

Приложение

 

5.1. Состав станции и её эксплуатационно-технические данные РЛС «JFS32R»

 

РЛС «JFS32R» состоит из следующих приборов:

-антенна рупорно-щелевая (А);

-индикатор (И) или основной прибор РЛС.

 

Эксплуатационно-технические данные:

 

Длина волны - 3,2 см.

Скорость кругового обзора в пределах 28 об/мин.

Антенна – щелевая.

Диаметр окружности вращения (мм):                     1800 2100 2700

Горизонтальная разрешающая способность (град): 61,2 71,05 90,08

Шкалы дальности (в милях):       0,5 1  1,6   2   4   8   16 32

Численность НКД:                         5  5   4   5    4   4   4  4

Расстояния между НКД (в милях): 0,1 0,2   0,4   0,4    1  2 4  8

Рабочий диаметр экрана не менее 12 дюймов.

Длительность зондирующего импульса:   

-на шкалах 0,5 – 2 мили    0,05 мкс;

-на шкалах 4 – 8 мили       0,15 мкс;

-на шкалах 16 – 32 мили        0,6 мкс.

Частота следования импульсов:

-на шкалах 0,5 – 2 мили    3000 Гц;

-на шкалах 4 – 8 миль        2000 Гц;

-на шкалах 16 – 32 мили  1000 Гц;

Приемник:

Диод Ганна.

Усилитель промежуточной частоты 60 МГц.

Предел колебаний 20 МГц.

Суммарный коэффициент шума 9 дБ.

РЛС может обеспечивать индикацию изображения на индикато­ре в двух режимах - относительного (ОД) и истинного движения (ИД).

Ориентация изображения на индикаторе - по курсу.

На индикаторе, на шкалах дальности от 0,5 до 8 миль можно смещать начало развертки в любую точку экрана на 2/3 рабочего ра­диуса индикатора.

Время приведения РЛС из выключенного состояния в рабочее - около 90 сек.

Защиту от помех, вызванных отражениями от морских волн и гидрометеоров можно осуществить с помощью временной регулировки усиления (ВРУ).

В РЛС «JFS32R» осуществляется защита от помех, вызванных явлением сверхрефракции, так называемая вобуляция - работа РЛС с переменной частотой следо­вания зондирующих импульсов.

Электропитание станции обеспечивается от судовых сетей: 220 В 50 Гц.

 

5.2. Общие сведения о работе РЛС «JFS32R»

 

Станция является судовой навигационной РЛС 3-х сантиметрово­го диапазона. Предназначена для работы в качестве самостоятель­ной РЛС, обеспечивающей повышение безопасности мореплавания.

Работа станции основана на импульсном методе радиолокации.

В передающем устройстве формируются короткие зондирующие радиоимпульсы, которые излучаются в пространство направленной ан­тенной узким лучом. Антенна при этом непрерывно вращается, после­довательно облучает пространство вокруг судна. При этом, синхрон­но и синфазно с антенной, на экране индикатора вращается радиаль­ная линия развертки дальности. В момент совпадения электрической оси антенны при её вращении с диаметральной плоскостью судна, на экране индикатора высвечивается (курсовая линия) отметка курса (ОК).

В определенном масштабе дальности длина линии развертки со­ответствует радиусу выбранной зоны обзора. В начале линии раз­вертки наблюдается яркая отметка зондирующего импульса, соответ­ствующая отметке собственного судна (то есть нулю отсчета даль­ности).

Отраженные от облученных объектов радиоимпульсы принимаются антенной, усиливаются, преобразуются в приемном устройстве в ви­деосигнал и наблюдаются на экране индикатора в виде яркостных от­меток, совокупность которых создает на экране отображение надвод­ной обстановки.

Полученное изображение на экране может быть сориентировано по курсу относительно диаметральной плоскости судна (соответственно направления на объекты определяются как курсовые углы или пеленги объектов).

Измерение направления производится путем совмещения линии визира с серединой пеленгуемого объекта. Механический визир позволяет произвести грубое определение направлений на объекты отсчетом по азимутальной шкале индикатора. Электронный визир обеспечивает с допустимой точностью отсчет направлений по цифро­вому электронному табло.

Измерение дальности до надводного объекта производится совмещением подвижной метки (кольца) дальности (ПКД) с началом отметки объекта. Отсчет дальности производится по цифровому электронному табло. Грубый отсчет дальности может быть определен с помощью неподвижных меток (колец) дальности (НКД).

Изображение на экране индикатора может наблюдаться в режимах относительного движения (ОД) или истинного движения (ИД). В режиме ОД начало развертки неподвижно, при этом отметки от неподви­жных объектов перемещаются на экране со скоростью, равной скорос­ти судна и в направлении, противоположном его движению. Отметки от подвижных объектов перемещаются с относительными скоростями, равными сумме скоростей движения облучаемого судна и своего собственного.

В режиме ИД все отметки подвижных объектов, в том числе начало развертки, соответствующее положению собственного судна, переме­щаются на экране с истинными скоростями в истинных направлениях.

В станции предусмотрены специальные меры защиты от различ­ного рода помех:

-линейно-логарифмический приемник в сочетании с дифференциа­тором и оперативно-управляемой ВРУ, ослабляющий действие помех от морских волн и гидрометеоров;

-режим вобуляции частоты следования зондирующих импульсов, подавляющий на экране отметки от ложных объектов, наблюдаемых за счет сверхрефракции за пределами установленной шкалы дальности;

При изменении частоты зондирующих импульсов местоположение лож­ных сигналов, появляющихся от целей, находящихся за дальностях, соответствующих двоичному-троичному периоду развертки, изменяется с частотой вобуляции. В соседних радиусах развертки отметки ложных целей взаимосмещаются (размазываются), так как частота вобуляции почти равна частоте развертки. Поэтому заметность ложных целей значительно уменьшается.

Защита источников питания от перегрузок и коротких замыканий в нагрузке обеспечивается встроенными электронными схемами защиты.

 

5.3. Назначение органов управления РЛС

 

Система управления включает в себя органы регулировки и настройки, обеспечивающие управление станцией в процессе ее эксплуатации.

Индикатор (прибор И) управляет работой станции. С его па­нели и пульта управления производится включение и вык­лючение РЛС, выбор шкал дальности, регулировка усиления (различимости) радиолокационных сигналов, управление помехозащитой.

С помощью органов управления осуществляются следующие операции:    

-включение и выключение РЛС;

-переключение шкал дальности;

-измерение расстояния до целей с помощью ПКД;

-измерение курсовых углов и пеленгов целей с помощью элект­ронного и механического визиров направления;

-управление различимостью (усилением) радиолокационных сиг­налов;

-управление помехозащитой;

-регулировка яркости подсвета панели и шкал;

-регулировка яркости развертки и отметки курса;

-отключение АПЧ - включение РПЧ;

-совмещение центра вращения развертки с геометрическим цент­ром механического визира направления;

-установка яркости свечения экрана ЭЛТ;

-подсветка панели управления РЛС.

РЛС «JFS32R» включается и выключается только одним тумблером – О--∪--І, размещенном на пульте инди­катора.

После включения станции, с помощью переключателя шкал дальности, в зависимости от выбранной зоны обзора, устанавливается соответствующая шкала.

Для увеличения дальности действия РЛС до 2/3 шкалы, не из­меняя при этом её масштаба, можно ис­пользовать регулятор СМЕЩЕНИЕ ЦЕНТРА РАЗВЕРТКИ. С помощью этих потен­циометров можно смещать центр развертки как в режиме ОД, так и в режиме ИД.

Измерение расстояния до целей производится при помощи ви­зира дальности ПКД. Цифровая индикация величины расстояния до цели осуществляется на цифровом табло или механическом счетчике.

Измерение направлений на цель производится при помощи механического визира направления. Отсчет снимается с азимутального круга РЛС.

Для приближенной оценки расстояния до целей и их направлений можно использовать НКД.

Управление различимостью радиолокационных сигналов на фоне шумов и помех осуществляется регулировкой амплитудной характерис­тики видеоусилителя с помощью потенциометра УСИЛЕНИЕ.

Управление ослаблением влияния помех от моря и дождя на наблюдаемость объектов осуществляется с помощью потенциометра ДОЖДЬ, регулирующего глубину и длительность временной регулировки усиления (ВРУ) и потенциометром ДОЖДЬ, осуществляющего включение дифференцирования и плавное изменение постоянной времени дифферен­цирующей цепи на входе блока смесителя видеосигналов.

С панели управления индикатора устанавливается яркость меток дальности (ЯРКОСТЬ НКД), яркость визира дальности (ЯРКОСТЬ ПКД). Причем, потенциометр ЯРКОСТЬ ПКД совмещен с выключателем визира направления.

Потенциометром ПОДСВЕТКА ПАНЕЛИ устанавливается яркость подсве­та панели и азимутальный круг.

Регулировка яркости развертки и яркости отметки курса про­изводится при помощи потенциометров ЯРКОСТЬ ЛУЧА РАЗВЕРТКИ.

Совмещение центра вращения развертки с геометрическим цент­ром визира направления осуществляется с помощью подстроечных ре­зисторов УСТАНОВКА ЦЕНТРА РАЗВЕРТКИ.

 

5.4. Включение станции

 

Перед включением станции (из полностью обесточенного состоя­ния) необходимо установить тумблер включения прибора (И) в положе­ние ВЫКЛ-О.

Только после этого можно приступить к включению станции. Для этого установить выключатель напряжения бортовой сети ПИТАНИЕ РЛС в положение ВКЛ и ПИТАНИЕ АНТЕННА в положение ВКЛ (при этих включениях загорится индикаторная лампочка).

На приборе (И) тумблер с положения ВЫКЛ-О перевести в положение ГОТОВНОСТЬ К РАБОТЕ-∪.

       После этого, выдержав в 90 сек, перевести тумблер в положение РАБОТА-I.

Для выключение станции необходимо: тумблер с положения РАБОТА-I перевести в положение ВЫКЛ-О, выключатель напряжения судовой сети в положение ВЫКЛ.

 

 

Навигационная радиолокационная станция «JFS32R»

 

Назначение органов управления РЛС

 

       16                                                                                         1         2

3

 

4

5

 

6

 

7

8

 10

     9

 

15                                    14    13 12 11                 

 

1-Подсветка панели управления

2-Тумблер ВЫКЛ--ГОТОВНОСТЬ К РАБОТЕ--РАБОТА

3-Настройка общая

4-Яркость ПКД

5-Показания расстояния

6-Подвижный круг дальности (ПКД)

7-Яркость луча развертки

8-Переключатель шкал дальности

9-Помехи от дождя

10-Яркость НКД

11-Временная регулировка усиления (ВРУ)

12-Переиндикация ВЫКЛ/ОТКЛ

13-Усиление эхосигнала

14-Электронный визир направления (ЭВН)

15-Смещение центра развертки

16-Механический визир направления (МВН)

 

Лабораторная работа №2

 

Тема: Синхронизатор РЛС JFS32R

 

Цель работы.

1.1. Изучить структурную схему и работу синхронизатора РЛС JFS32R.

 

2. Порядок выполнения работы.

2.1. Ознакомиться до прихода в лабораторию с синхронизатором РЛС JFS32R, используя предлагаемую инструкцию, техническое описание РЛС JFS32R и рекомендуемую литературу.

2.2. В лаборатории ознакомиться с синхронизатором РЛС JFS32R.

3. Содержание отчета.

3.1. Зарисовать структурную схему синхронизатора РЛС JFS32R.

3.2. Зарисовать структурную схему задающего генератора.

3.2. Ответы на контрольные вопросы.

 

4. Контрольные вопросы.

4.1. Какое назначение синхронизатора РЛС JFS32R?

4.2. Что обеспечивают синхроимпульсы в индикаторе РЛС JFS32R?

  4.3. Какая особенность формирования синхроимпульса при включении передатчика?

 

Лабораторная работа №3

 

Тема: Индикаторное устройство РЛС JFS32R

 

Цель работы.

1.1. Изучить структурную схему и работу индикаторного устройства РЛС JFS32R, назначение основных узлов.

 

2. Порядок выполнения работы.

2.1. Ознакомиться до прихода в лабораторию с индикаторным устройством РЛС JFS32R, используя предлагаемую инструкцию, техническое описание РЛС JFS32R и рекомендуемую литературу.

2.2. В лаборатории на РЛС JFS32R ознакомиться с индикаторным устройством.

3. Содержание отчета.

3.1. Зарисовать упрощенную схему радиально-круговой развертки в ИКО РЛС JFS32R.

3.2. Зарисовать функциональную схему получения НКД, ПКД индикаторного устройства РЛС JFS32R.

3.2. Ответы на контрольные вопросы.

 

4. Контрольные вопросы.

4.1. Что обеспечивает индикатор РЛС JFS32R?

4.2. Что такое синхронность и синфазность вращения луча развертки?

4.3. Что создает импульс отметки курса на экране индикатора РЛС JFS32R?

 

Индикатор РЛС JFS 32 R

 

Индикатор ЭЛТ РЛС JFS32R обеспечивает вос­произведение окружающей обстановки и определение местоположения объек­тов в полярной системе координат: дальность «D»— курсовой угол «КУ» (пеленг). В состав индикатора входят блоки: электронно-лучевой трубки (или жидкокристаллический монитор), развертки и смещения центра, получения вспомо­гательных отметок и их подачи на ЭЛТ. В индикаторе РЛС JFS32R расположен синхронизатор. На панели инди­катора размещены органы управления как его устройствами, так и РЛС в целом.

Индикатор ЭЛТ в ИКО. В индика­торе судовой РЛС JFS32R применена ЭЛТ с длительным послесвечением экрана и электромагнитными фокусировкой, цен­тровкой, отклонением луча. Модуляция луча яркостная, т. е. яркость пятна на экране ЭЛТ изменяется в соответ­ствии с амплитудой поступающих сиг­налов.

Работа ЭЛТ требует определенных напряжений и токов, подводимых к ее внутренним электродам и внешним ка­тушкам, размещаемым на горловине ЭЛТ. К электродам ЭЛТ подводятся напряжения накала катода, первого и второго анодов, модулирующее на­пряжение.

Напряжение накала катода обеспе­чивает эмиссию электронов с него, за счет которой и создается электронный луч. Движение тонкого пучка электро­нов (луча) с катода к экрану обусловлено высокими напряжениями на пер­вом и втором анодах, однако оно ста­новится возможным лишь при опреде­ленном модулирующем напряжении между катодом и сеткой-модулятором ЭЛТ.

В исходном состоянии на сетке от­носительно катода действует отрица­тельное напряжение в несколько де­сятков вольт, запирающее ЭЛТ. При уменьшении отрицательного напряже­ния на сетке ЭЛТ отпирается, т. е. по­является электронный луч, вызываю­щий свечение люминофора экрана. По мере уменьшения этого отрицательно­го напряжения увеличивается количе­ство электронов в луче и яркость све­чения экрана возрастает. Между сет­кой и катодом ЭЛТ прикладываются все напряжения, которые создают ви­димое на экране изображение. В каче­стве этих напряжений используются все импульсы (видеоимпульсы прием­ника, импульсы НКД, ПКД, отметки курса, подсветки развертки и элек­тронного визира «ЭВН»), а также постоян­ное напряжение, запирающее ЭЛТ и определяющее исходный уровень яр­кости луча развертки на экране. Регу­лировка общей яркости луча обычно осуществляется потенциометром, раз­мещенным на панели управления РЛС JFS32R.

На горловине ЭЛТ располагаются катушки фокусировки, смещения и от­клонения луча.

Фокусирующая катушка создает магнитное поле, направленное вдоль оси ЭЛТ, обеспечивающее движение электронного луча к экрану по скручи­вающейся спирали. При этом устраня­ется взаимное отталкивание электро­нов в луче и при определенном значе­нии напряженности магнитного поля обеспечивается наибольшая их концен­трация (фокусировка) у поверхности экрана. Дополнительная фокусировка луча осуществляется постоян­ным магнитом, размещаемым на гор­ловине ЭЛТ. При работе РЛС JFS32R регули­ровка фокусировки луча обычно не требуется.

Катушки смещения и отклонения луча вызывают отклонение луча по ра­диусу экрана ЭЛТ, поэтому их маг­нитные поля должны быть также радиальными (электронный луч отклоняет­ся в плоскости, перпендикулярной маг­нитным силовым линиям). В РЛС JFS32R катушки смещения и откло­нения выполняются аналогичным обра­зом. Каждая из них представляет со­бой систему взаимно перпендикуляр­ных неподвижных катушек, магнит­ные поля которых вызывают радиаль­ные отклонения луча в направлениях 0—180° и 90—270° азимутального кру­га экрана индикатора. В катушки сме­щения подаются постоянные токи, на­правление и величины которых опреде­ляют соответственно — в каком на­правлении и на какое расстояние бу­дет смещен центр развертки.

В катушки ЭЛТ отклонения подают­ся пилообразные импульсы токов раз­вертки одинаковой длительности. Соот­ношение амплитуд импульсов этих то­ков обусловливает направление ради­ального отклонения луча на экране. При синусно-косинусном законе изме­нения амплитуд пилообразных токов в зависимости от угла направления антенны обеспечивается радиально-круговая развертка.

ЭЛТ вместе с катушками помеща­ют в экран, устраняющий влияние на электронный луч посторонних магнит­ных полей. Экран трубки закрыт све­тофильтром из органического стекла, защищающим лицо и глаза оператора от ультрафиолетовых лучей. Свето­фильтр улучшает условия наблюдения при постороннем освещении и, кроме того, служит защитой при взрыве трубки.

Экран РЛС «JFS32R» снабжен неподвиж­ным азимутальным кругом, нулевое деление которого расположено в верх­ней (передней) части индикатора.

В индикаторе РЛС «JFS32R», в качестве ЭЛТ ис­пользуют кинескопы со строчной горизонтальной разверт­кой. В центральной части экрана кине­скопа создается яркое, в том числе и цветное, радиолокационное изображение, а по краям экрана — дополни­тельная буквенно-цифровая информа­ция различного характера. Преобразо­вание радиолокационной радиально-круговой развертки в телевизионную осуществляется с помощью микропроцессоров и устройств памяти большой емкости.

Образование развертки в ИКО. От­клонение луча из центра экрана ЭЛТ по радиусу к его краю требует подачи в катушку отклонения импульса пило­образного тока с амплитудой, доста­точной для отклонения луча на весь радиус экрана. Для получения посто­янной скорости отклонения луча им­пульс развертки имеет линей­ный передний фронт, длительность ко­торого определяет масштаб изображе­ния (шкалу дальности) индикатора. Поэтому схема развертки обеспечивает получение пилообразных импульсов развертки различной дли­тельности. От начала развертки луча, заданного синхронизатором, до ее кон­ца на ЭЛТ подается импульс подсветки, который отпирает трубку только на время прямого хода луча.

Отклонение луча развертки на эк­ране трубки происходит синхронно-синфазно с вращением антен­ны, обеспечивая возможность получе­ния необходимого вида ориентировки изображения.

Синхронность вращения луча раз­вертки и антенны означает одинаковое число их оборотов за один и тот же период. Синфазность — одинаковые по­ложения антенны и луча развертки, отсчитываемые соответственно относи­тельно: диаметральной плоскости и ну­ля азимутального круга — при ориен­тировке по курсу или относительно ме­ридиана и нуля азимутального круга — при ориентировке по «северу». При ориенти­ровке по курсу связь схемы развертки необходимо осуществлять только с ан­тенной.

При ориентировке по «северу» не­обходима связь как с антенной, так и с гирокомпасом, причем гирокомпас должен вызывать дополнительный раз­ворот луча развертки на угол, равный курсу собственного судна.

При ориентировке «стабилизиро­ванный курс» гирокомпас будет разво­рачивать луч на угол, равный измене­нию курса судна с момента включения этой ориентировки.

Для передачи вра­щения из антенны в индикатор исполь­зуют вращающийся трансформатор, в ротор которого подают пилообраз­ный импульс тока, а с двух взаимно перпендикулярных катушек снимают пилообразные токи на катушки откло­нения (рис. 1). Ротор вращающего­ся трансформатора связывают непо­средственно с осью антенны.

 

Ввод данных от гирокомпаса в та­кой схеме осуществляется путем включения между статорными обмотками вращающегося трансформатора ВТ и катушками отклонения КО дополни­тельного дифференциального вращаю­щегося трансформатора ДВТ. Поворот ротора ДВТ вызывает равный разво­рот луча развертки на экране ЭЛТ в соответствующую сторону. Разворот дифференциального трансформатора, осуществляемый от сельсина-приемни­ка гирокомпаса СПГ через редуктор 360/1, обеспечивает ориентировку изо­бражения по меридиану (при условии, что первоначально ротор развернут на угол β, равный истинному курсу судна ИК, т. е:

                                 α+β =КУα+ИК=ИП

 

Принцип отклонения луча разверт­ки в заданном направлении с помощью системы двух неподвижных взаимно перпендикулярных катушек поясняет­ся на рис. 2. Синусно- косинусный закон изменения амплитудных значе­ний пилообразных токов развертки в обеих катушках отклонения в зави­симости от угла α = КУα показан на рис. 2, а. Значения амплитуд пило­образных токов I_pm в катушках откло­нения для разных углов α даны на рис. 2, б, соответственно в катушках отклонения создаются различные маг­нитные поля, одновременно достигаю­щие своих максимумов. Поэтому луч развертки на экране (рис. 2, в), стремясь отклониться одновременно в двух взаимно перпендикулярных на­правлениях Х и У, будет отклоняться по результирующему направлению, по­вернутому на угол а относительно исходного направления — оси У. Следо­вательно, вращение луча развертки на экране будет синхронно-синфазным с вращением ротора вращающегося трансформатора.

Рис. 2. Принципы получения радиально-круговой развертки с помощью взаимно перпендикулярных катушек отклонения.

Шкала дальности (масштаб изо­бражения) на экране ИКО определя­ется длительностью фронта нараста­ния пилообразного импульса t_p. Мак­симальное значение импульса тока раз­вертки в катушках отклонения І _рт должно быть достаточным для созда­ния магнитного поля, отклоняющего луч до края экрана. Блок раз­вертки вырабатывает импульсы доста­точной мощности, далее они подаются не­посредственно в ротор вращающегося трансформатора и проходят все цепи до катушек отклонения без дополни­тельного усиления. При небольшой мощности импульсы развертки усили­ваются усилителями постоянного тока, включенными перед катушками откло­нения.

Развертка электронного визира на­правления ЭВН на экране ИКО образуется аналогичным способом, с той лишь разницей, что ротор вращающегося трансформатора в нужном направле­нии разворачивают вручную. Допол­нительного дифференциального вращающегося трансформатора не требу­ется, так как исходная ориентация направления электронного визира на экране обусловлена расположением катушек отклонения на горловине ЭЛТ.

Чередование импульсов радиально-круговой развертки и электронного ви­зира обеспечивается соответствующим коммутатором в блоке развертки. Электронный визир направле­ния высвечивается на всю длину луча развертки на экране индикатора.

Получение вспомогательных отме­ток на экране. Для измерения расстоя­ния до объектов на экране индикатора применяют НКД и ПКД. Курс соб­ственного судна индицируется отмет­кой курса.

Неподвижные круги даль­ности. Количество НКД и цена их деления определяются необходимой степенью точности приближенного определения расстояния и масштабом изображения. Чтобы не было излиш­него замазывания экрана, расстояние между сосед­ними НКД от 0,1 до 8 миль в зависи­мости от шкалы дальности.

Получе­ние НКД осуществляется с помощью генера­тора ударного возбуждения ГУВ рис. 3.

Генератор ударного возбуждения при подаче на него длительного отри­цательного импульса вырабатывает серию синусоидальных колебаний. Пе­риод этих колебаний выбирается исхо­дя из заданной цены деления НКД и, изменяется на различных шкалах дальности путем переключе­ния контура в ГУВ.

Синусоидальные колебания с выхо­да ГУВ подаются в усилитель-ограни­читель, в котором превращаются в поч­ти прямоугольные импульсы, с дли­тельностью, приблизительно равной половине периода колебаний. Затем с помощью схемы укорочения, выпол­ненной на дифференцирующей цепоч­ке, длительность импульсов уменьша­ется до 0,05...0,6 мкс.

Выходные импульсы снимаются с повторителя, регулировка в цепи которого позволяет изменять амплитуду импульсов НКД, а следовательно, и яркость НКД на экране ЭЛТ.

Подвижной круг дально­сти. Импульс ПКД должен вырабатываться один раз за время прямого хода луча развертки. Временное поло­жение импульса должно регулировать­ся таким образом, чтобы ПКД пере­мещался по радиусу развертки от ее начала до максимальной дальности. Отсчет расстояния до объекта произ­водят по показаниям механического счетчика-указателя либо по электрон­ному цифровому табло, изменяющим свои показания при установке дально­сти ПКД.

При получение ПКД используют схемы временной плавно регулируемой задержки с пи­лообразным напряжением (рис. 4).

Импульс триггера поступает на ге­нератор пилообразного напряжения ГПН, который вырабатывает линейно нарастающее напряжение до тех пор, пока оно не достигнет величины управ­ляющего напряжения U_ynp. При равен­стве этих напряжений компаратор вы­рабатывает импульс, поступающий на усилитель-обостритель, а затем через повторитель на ЭЛТ в индикатор. Им­пульс из компаратора, поступая на триггер по цепи обратной связи, при­водит триггер, а следовательно, и всю схему в исходное состояние.

Временное положение импульса ПКД определяется величиной напря­жения U _упр, которое подается на ком­паратор от линейного потенциометра, связанного с ручкой установки ПКД. Отсчет расстояния производят по шка­ле, связанной с осью потенциометра.

Отметка курса. Импульс от­метки курса создает на экра­не индикатора яркую засветку несколь­ких ходов развертки при пересечении антенной носового направления судна. Для того чтобы отметка была хорошо заметна, ее угловой размер равняется нескольким десяткам до­лей градуса. При частоте вращения антенны равному 28 об/мин, длительность импульса отметки курса равна нескольким тысячам микросе­кунд. Для получения таких импульсов используются простейшие импульсные схемы, запуск которых в работу осуще­ствляется при срабатывании электро­механического замыкателя (контактов отметки курса) в антенном устройстве. Отметка курса формируется из нескольких от­дельных прямоугольных импульсов, действующих в качестве импульсов подсветки развертки только во время радиально-круговой развертки. Схема отметки курса при этом связана с синхронизатором РЛС «JFS32R».

Видеосмеситель. Видеоим­пульсы с выхода приемника, импульсы НКД, ПКД, отметки курса и все дру­гие, которые создают изо­бражение на экране индикатора, под­водятся к ЭЛТ через видеосмеситель, обеспечивающий всем этим импульсам необходимое усиление.

 

Лабораторная работа №4

 

Тема: Передающее устройство РЛС JFS32R

 

Цель работы.

1.1. Изучить структурную схему и работу передающего устройства РЛС JFS32R, назначение основных узлов.

 

2. Порядок выполнения работы.

2.1. Ознакомиться до прихода в лабораторию с передающим устройством РЛС JFS32R, используя предлагаемую инструкцию, техническое описание РЛС JFS32R и рекомендуемую литературу.

2.2. В лаборатории на РЛС JFS32R ознакомиться с передающим устройством, волноводами, антенной.

3. Содержание отчета.

3.1. Записать основные элементы построения передающего устройства РЛС JFS32R.

3.2. Зарисовать антенно-волноводное устройство РЛС JFS32R.

3.2. Ответы на контрольные вопросы.

 

4. Контрольные вопросы.

4.1. Для чего служит передатчик РЛС JFS32R?

4.2. Какой тип применяется антенны в РЛС JFS32R?

4.3. Что представляет собой ферритовый переключатель РЛС JFS32R?

 

Передатчик РЛС JFS 32 R

 

Передатчик РЛС JFS 32 R вырабатывает мощные кратковременные импульсы СВЧ, момент излучения которых ан­тенной строго согласован с началом развертки в индикаторе. Генерирование колебаний СВЧ осуще­ствляет магнетрон. Импульсную рабо­ту магнетрону задает модулятор, уп­равляемый синхроимпульсами. Мощ­ность вырабатываемых импульсов СВЧ определяется применяемым ти­пом магнетрона и имеет значение от нескольких киловатт до нескольких де­сятков киловатт. Длительность генери­руемых импульсов задается модулято­ром (0,05... 0,6 мкс) и обычно изме­няется при переключении шкал даль­ности (меньшая длительность на ближних шкалах).

Рис.1. Схема включения магнетронного генератора

Магнетронный генератор представ­ляет собой двухэлектродный вакуум­ный прибор, выполненный как единое целое с резонансной системой в виде объемных резонаторов. Управление электронным потоком в магнетроне осуществляется электрическим и маг­нитным полями. Магнитное поле созда­ется внешним постоянным магнитом, силовые линии которого действуют вдоль оси катода и анода, электриче­ское — за счет подачи на анод высоко­го (до 7... 14 кВ) постоянного напря­жения. Накал катода производится пе­ременным напряжением 6,3 В от от­дельного трансформатора Т. Анод маг­нетрона, являющийся корпусом прибо­ра, заземляется. Поэтому выводы ка­тода так же, как и трансформатора накала катода, должны быть тщатель­но изолированы от корпуса.

При работе магнетрона анод разо­гревается попадающими на него элек­тронами; во избежание перегрева маг­нетрон обдуваеться вентилято­ром. Часть электронов, не попав на анод, возвращается на катод, дополни­тельно разогревая его. Для предотвра­щения выхода магнетрона из строя при подаче на него высокого напряже­ния снижают напряжение накала като­да включением в первичную цепь его трансформатора гасящего резистора. Схема включения магнетрона приведе­на на рис. 1.

Мощность колебаний магнетрона регулируется в передатчике РЛС из­менением амплитуды импульсов моду­лятора.

Частота колебаний магнетрона фиксированная и в однотипных магнет­ронах может быть разной. Вывод колебаний СВЧ из магнетрона производится с помощью волновода.

Модулятор передатчика обеспечива­ет подачу на магнетронный генератор мощных высоковольтных импульсов прямоугольной формы заданной дли­тельности. Благодаря сравнительно не­высокому к. п. д. магнетронного гене­ратора (30... 35%) мощность импуль­сов модулятора выше мощности магнетрона приблизительно в 3 раза. При используемых в данной РЛС JFS32R магнетронах, которые рабо­тают с напряжением не менее несколь­ких киловольт, модулятор обеспечивает ток в импульсе до не­скольких ампер. Длительность формируемых импульсов обычно изменяется при переключении шкал дальности РЛС и находится в пределах 0,05... 0,6 мкс. Для создания таких высоко­вольтных кратковременных импульсов используется принцип накопления