- •II. Общий расчет времени на тему
- •III. Основные виды и вопросы занятий
- •IV. Содержание занятий темы
- •Введение
- •Антенно-фидерное устройство рсп-6м2.
- •Антенно-фидерное устройствоРсбн-4н.
- •Антенно-фидерное устройство пар-10.
- •При подготовке к проведению занятия преподавателю необходимо:
- •При проведении занятия:
- •При подготовке учебной группы.
- •VI. Заключительная часть.
- •При подготовке к проведению занятия преподавателю необходимо:
- •При проведении занятия:
- •При подготовке учебной группы.
- •VI. Заключительная часть.
При подготовке к проведению занятия преподавателю необходимо:
а) восстановить в памяти материал по следующим источникам:
РСП-6М2, техническое описание и инструкция по эксплуатации.
б) повторить материал предыдущего группового занятия;
в) определить по журналу отстающих курсантов и на основе этого спланировать консультации, а при необходимости – дополнительные занятия в часы самостоятельной работы.
При проведении занятия:
В качестве учебных целей определить:
а) уровень знаний курсантов по мерам безопасности при работе с антенными системами, средств связи и РТО полетов авиации;
в) правильность знаний курсантов по основным характеристикам, классификации, конструктивным особенностям антенных систем средств связи и РТО полетов авиации.
При вступлении:
Преподаватель проводит краткий инструктаж по требованиям техники безопасности при работе с антенными системами средств связи и РТО полетов. Курсанты расписываются в книге инструктажа по требованиям безопасности.
В основной части:
Преподаватель назначает два учебных места для проведения практического занятия.
1-е учебное место-проверка знаний курсантов по основным характеристикам, конструктивным особенностям антенн и формированием диаграмм направленности радиолокационной системы посадки РСП-6М2.
Курсанты докладывают преподавателю основные характеристики, конструктивные особенности и формирование диаграмм направленности антенной системы радиолокационной системы посадки РСП-6М2».
Преподаватель задает вопрос: «Доложите основные характеристики, конструктивные особенности и формирование диаграмм направленности антенной системы радиолокационной системы посадки РСП-6М2».
Ответ:
Особенности АФУ, работающих в режиме активной радиолокации.
Характерной особенностью АКТ режима ДРЛ является возможность запроса ответчиков и получение от них ответных сигналов по боковым лепесткам. Это особенно проявляется на малых дальностях до летательных аппаратов (15…30 км). В этом случае экран ДРЛ засоряется ложными координатными отметками (рис.1).
а) Экран ИКО б) Тактическая обстановка
в районе ДРЛ
Рис. 1.
Они имеют вид концентрических окружностей, образованных “пунктирами”. Это затрудняет работу оператора и может привести к неправильному определению азимута целей.
Для борьбы с этим явлением в настоящее время применяют два метода подавление ложных ответных сигналов:
по каналу запроса
по каналу ответа.
Подавление сигналов, принятых по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны заключается в выделении из всей совокупности запросных (ответных) сигналов только сигналов, принятых по основному лучу диаграммы направленности. В ДРЛ-6М2 используется метод подавления по каналу ответа. В качестве анализируемого параметра в сигнале может быть амплитуда или фаза сигналов. В ДРЛ-6М2 критерием на принятие решения при подавлении ложных ответных сигналов является различие в амплитудах сигналов, принятых по основному и боковым лепесткам ДН. Для уяснения принципа работы устройства подавления ложных ответных сигналов рассмотрим схему подавления амплитудного типа (рис. 2).
Рис. 2
На выходе ограничителя (снизу) в силу амплитудных различий будет выделена только Ц1. Недостатками такого схемного решения являются:
подавление полезного сигнала от целей в основном луче;
необходимость иметь идентичные приемники с большим динамическим диапазоном .
Из-за старения элементов, эксплуатационных условий и т.п. обеспечить соблюдение такого условия достаточно сложно.
Рис. 3
Однако реализовать такую ДН АП технически сложно.
Повышение динамического диапазона приемного устройства достигается применением УПЧ с логарифмическими амплитудными характеристиками, схем ВАРУ. В ДРЛ РСП-6М2 для устранения этих недостатков реализованы следующие технические решения: ДН антенн (их 2) подавления имеют провал в направлении максимума основного лепестка А0 ( = 0, рис. 3), применена схема управляемого аттенюатора, через который проходят одновременно смешанные сигналы от антенн А0 и АП, а также фазовый метод подавления.
В соответствии с этим методом амплитудное различие сигналов с антенн А0 и АП на входе приемника преобразуется в фазовые различия и после идентичного усиления в одном приемнике обратное преобразование с последующим сравнением амплитуд. Так достигается идентичность усиления сигналов, принятых антеннами А0 и АП, эффективность подавления ложных ответных сигналов.
АФУ состоит из:
антенной системы, включающей антенну основного канала А0 и двух антенн подавления АП;
элементов и узлов, обеспечивающих: развязку ПРИ и ПРД в режимах приема и передачи, подавление переотраженной волны за счет несогласованностей, а также устройств развязки первичного и вторичного каналов, ответвителей сигналов, вращающиеся переходы;
электропривода.
диапазон частот – дециметровый ( = 34, 35, 36 см);
скорость вращения — А = 10 об/мин;
привод от асинхронного двигателя с редуктором, включение – на БТУ тумблером “Антенна”;
вращению предшествует звуковой сигнал длительностью 30 с ревуна;
основная антенна зеркального типа с размерами (рис. 4):
dГ = 9 м, dВ = 4 м;
фокусное расстояние fЗ = 2,7 м; поляризация – горизонтальная.
Рис. 4
диаграмма направленности имеет вид, приведенный на рис. 5.
а) вертикальная плоскость
б) горизонтальная плоскость
Рис. 5
трехрупорный облучатель с делителем мощности с коэффициентами 10:2,5:1 обеспечивает расширение зоны обзора до 220;
коэффициент усиления антенн – КУО = 900, КУП = 11.
антенна подавления зеркального типа, в качестве зеркала используется вырезка из цилиндра, а облучатели из симметричных полуволновых вибраторов (рис. 6) (в последних РСП – линейная АР, облучатели – несимметричные вибраторы);
суммирование сигналов с помощью кольцевого сумматора с различными коэффициентами;
поляризация сигналов – горизонтальная.
Рис. 6.
2-е учебное место-проверка знаний курсантов по особенностям линий передачи высокочастотной энергии, их элементов, а также приема и передачи сигналов антенной системы радиолокационной системы посадки РСП-6М2.
Курсанты докладывают преподавателю особенности линий передачи высокочастотной энергии, их элементов, а также приема и передачи сигналов антенной системы радиолокационной системы посадки РСП-6М2.
Преподаватель задает вопрос: «Доложите особенности линий передачи высокочастотной энергии, их элементов, а также приема и передачи сигналов антенной системы радиолокационной системы посадки РСП-6М2.
Ответ:
На рис.7 приведена структурная схема АФУ.Рассмотрим назначение основных элементов схемы.Ответвители отбирают часть энергии для работы схемы АПЧ магнетрона в блоки подстройки частоты (БПЧ), а также фазирования когерентного гетеродина.Антенные переключатели (АП) подключают антенны через фидерный тракт к ПРД в режиме во время генерирования зондирующих импульсов и к ПРМ при приеме отраженных сигналов.
Рис.7.
Реле РЭВ-15 подключает входы УВЧ к АП по истечении 20 с после установления номинальной величины тока магнетрона. Переключатель и ограничитель обеспечивают дополнительную защиту УВЧ от просачивающейся энергии магнетрона через АП после срабатывания РЭВ-15.
Фильтр высокой частоты (ФВЧ) пропускает только высокочастотные сигналы от ПВК.
Фильтр низкой частоты (ФНЧ) настроен на частоту самолетного ответчика.
Делитель мощности обеспечивает деление ответного сигнала с А0 на 2 равные части.
Кольцевой мост (КМ) служит для получения суммарного и разностного сигналов из сигналов антенн А0 и АП. Такое преобразование сигналов обусловлено фазовым методом подавления ложных ответных сигналов от самолетного ответчика.
Устройство сложения мощностей (УСМ) (рис. 8) служит для объединения высокочастотных сигналов трех передатчиков, работающих на разных частотах в интересах их дальнейшей трансляции к облучателю по одному фидеру. Отраженные сигналы в УСМ разделяются по частотному признаку и передаются к соответствующим приемникам.
Рис.8.
УСМ состоит из четырех коаксиальных мостов У3,…,У6, восьми фильтров У7…У14, двух эквивалентных антенн У15, У16. Фильтры У9, У10 настроены на рабочую частоту приемопередатчика ППД-2, а У13, У14 – ППД-1. Фильтры У7, У8, У11, У12 по отношению к остальным являются широкополосными и пропускают сигналы на всех рабочих частотах ПВК, ППД-1, ППД-2, но не пропускают ответный сигнал самолетного ответчика (fОС = 740 МГц). Особенности работы коаксиального моста: каждое плечо моста обеспечивает сдвиг по фазе 900, мощность сигнала, поступившая на один из входов делится поровну между плечами моста.
Потери АФУ составляют: в режиме передачи первичного канала – 4 дБ, в режиме приема первичного канала – 5 дБ, и в канале подавления – 8 дБ, вторичный канал в режиме передачи – 4 дБ, в режиме приема – 10 дБ.
АВС должна обеспечивать передачу и излучение очень мощных импульсов ЭМ энергии в строго определенном секторе углов. Поэтому она должна обладать необходимой электрической прочностью и надежностью. Для приема слабых отраженных сигналов АВС должна обладать малыми потерями. Учитывая многорежимность ПРЛ-6М2 АВС должна включать в себя необходимый набор коммутирующих элементов.
АВС ПРЛ-6М2, предназначена для излучения мощных и приема отраженных радиоимпульсов по каналам курса (К) и глиссады (Г), а также приема сигналов самолетного ответчика.
В состав АВС ПРЛ-6М2 входит:
канал секторного обзора (антенна курса, антенна глиссады, волноводный тракт);
канал подавления по запросу (антенна подавления канала курса, антенна подавления канала глиссады, волноводный тракт);
канал приема ответа.
Прием и излучение сигналов по К и Г осуществляется в сантиметровом диапазоне волн, что позволяет получить узкие диаграммы направленности антенн по сравнению с ДРЛ-6М2. При этом вместо фидерных линий передачи (как в ДРЛ-6М2) используются волноводы. Это позволяет увеличить передаваемую мощность, уменьшить затухание, при этом КСВ1,25 против КСВ1,67 для фидерных линий. Применяются волноводы прямоугольного сечения (волна Н10). Для построения вращающихся и качающихся переходов находят широкое применение волноводы круглого сечения (волна Е01). В прямоугольных волноводах (рис.1 а, б) обычно выполняются соотношения между размерами сторон, диаметром и длиной волны.
Д ля прямоугольного волновода:
а 0,8;
в 0,3…0,35.
Для круглого волновода:
КР = 1,31d.
Рис.9. Виды сечений волноводов
Ширина диаграмм направленности антенн равны:
Антенна курса: горизонтальная плоскость - 2Г0.5к= 0,70;
вертикальная плоскость - 2В0.5к= 3,00.
Антенна глиссады: горизонтальная плоскость - 2Г0.5г= 4,00;
вертикальная плоскость - 2В0.5г= 0,50.
Антенна подавления канала курса - 20.5пк= 5,00.
Антенна подавления канала глиссады - 20.5пг= 3,50.
Антенна приема ответа: горизонтальная плоскость - 2Г0.5о= (75…80)0;
вертикальная плоскость - 2В0.5о= 190.
Углы обзора пространства увеличены и составляют:
ФАЗ = 350 ( 17,50);
ФУМ = 90 (-1…+8)0.
Благодаря узким диаграммам направленности обеспечивается хорошая разрешающая способность по угловым координатам.
Антенны К и Г последовательно записываются от передатчика секторного обзора через коммутатор антенн (рис.2).
Рис.10. Цикличность работы КА ПРЛ-6М2
Одинаковая вероятность обнаружения при секторном обзоре по К и Г обеспечивается одинаковой скоростью перемещения лучей диаграммы направленности антенн. При этом, в моменты близкие к реверсу привода ( скорость перемещения близка к нулю) антенны отключаются от передатчика. На время переключения приемники К и Г запираются, что защищает от пробоя их входные каскады.
При выходе из строя передатчика секторного обзора может использоваться передатчик канала подавления. Такая возможность повышает надежность системы.
Скорость качания антенн – 30 качаний в минуту.
Конструктивно антенны основного канала по курсу и глиссаде представляют собой зеркальные антенны, выполненные в виде несимметричных вырезок из параболоида вращения с рупорными облучателями. Размер зеркала:
антенна курса (АК) – 1,1мВ3,5мГ;
фокусное расстояние АК – 1,32 м;
антенна глиссады (АГ) – 0,5мГ5,0мВ;
фокусное расстояние АГ – 1,05 м.
Облучатели АК и АГ конструктивно схожи и представляют собой двухрупорные облучатели энергия к которым подводится в соотношении 1:1 для канала глиссады и 5:1 для канала курса. К верхнему рупору облучателя АК подводится большая часть энергии. Такое распределение энергии позволяет создать ДН АК с большей крутизной в области малых углов, что снижает интенсивность отражений от земной поверхности.
Антенна приема активного ответа представляет собой волноводно-щелевую антенную решетку, состоящую из вертикального ряда 5 продольных щелей (рис.3), прорезанных в широкой стенке прямоугольного волновода. Запитка выполняется при помощи штыря, расположенного в середине задней широкой стенки волновода. Высота антенны приема активного ответа 1,47 м. Щели прорезаны слева и справа от осевой линии волновода на расстоянии /2. Это сделано для обеспечения синфазной запитки и уменьшения габаритных размеров антенны. Ширина щелей и их расположение относительно оси антенны задают необходимое амплитудное распределение электромагнитного поля и обеспечивают получение диаграммы направленности необходимой формы.
ДЗАПР = 60 км.
ДОТВ = 95 км.
Рис.11. Антенна активного ответа