Расчет длительности зондирующего импульса

 

Длительность зондирующего импульса определяется разрешающей способностью по дальности:

 

 

где k_сж - коэффициент сжатия сигнала (k_сж=1-при простом сигнале).

По техническому заданию ∆D= (10^-3D + 150м). Приняв D=Dmax=450км, получаем ∆D=600м.

 

 

Таким образом длительность зондирующего импульса равна 1 мкс.

Расчет длины волны

 

К выбору и обоснованию частоты излучения f₀ или диапазона используемых частот нужно подходить особенно внимательно, так как этот технический показатель РЛС связан почти со всеми тактическими и техническими характеристиками. Так как трассовый обзорный радиолокатор служит для обнаружения и измерения координат (азимут-дальность) воздушных судов во внеаэродромной зоне (на трассах и вне трасс) с последующей выдачей информации о воздушной обстановке. То в соответствии с американским стандартом IEEE он относится к диапазону L (от англ. Long, в этом диапазоне осуществляется наблюдение и контроль над воздушным движением) и длина волны должна быть равна 15-30 см.

Для уменьшения размеров антенны необходимо уменьшать λ, поэтому выберем λ=15 см.

Отсюда частота излучения:

 

 

Расчет ширины диаграммы направленности

 

По найденной длине волны определим геометрические размеры раскрыва антенны по формуле (10) [1]. Будем иметь:

 

 

где  - коэффициент ухудшения разрешающей способности, приблизительно равен 1…3 и зависящий в основном от разрешающей способности оконечного устройства. Выберем =1,2 и . Тогда геометрические размеры раскрыва в азимутальной и угломестной плоскостях будут равны:

 

 

Следовательно, будем иметь прямоугольный раскрыв.

Определим ширину ДН в двух плоскостях по формуле (54) из [1]:

 

                   

       

 

В дальнейшем при вычислениях потребуются значения θ. α и θ. β в радианах, они равны 0.0218 для θ. α и 0.0291 для θ. β.

Расчет требуемого КНД

 

Для расчета КНД воспользуемся формулой (46) из [1]:

 

 

где θ_α и θ_β выражены в радианах.

 

Расчет характеристик антенны

 

Геометрическая площадь раскрыва антенны по формуле (53) из [1] равна:

 

 

где k_s = 0,4…0,7 - коэффициент использования раскрыва антенны.

Приняв коэффициент использования раскрыва антенны равным 0.7, получим:

 

 

Тогда эффективная площадь раскрыва антенны будет равна:

 

Расчет отношения сигнал/шум

 

Ширина диаграммы направленности связана с погрешностью измерения соотношением (формула (18) из [1]):

 

,

 

где q - отношение сигнал/шум на входе измерителя, γ₂ =1.1.2.5 - коэффициент ухудшения потенциальной точности азимута.

Принимаем γ₂=1.5 По техническому заданию °.

Следовательно, отношение сигнал/шум:

 

 

Расчет времени облучения

 

При круговом обзоре плоским лучом диаграмма направленности антенны имеет веерообразный характер (θ_β=Ф_β) и равномерно вращается в азимутальной плоскости. При этом k_oбз=1, а время обзора по формуле (33) из [1] равно:

 

 

Рассчитаем время облучения через время обзора, которое нам дано по ТЗ и равно 20с.:

 

 

Найдем Ω_А - угловую скорость перемещения ДН по формуле (39) из [1], при коэффициенте обзора равном 1: