Кафедры КазНту имени к.И. Сатпаева

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

10 мин.

1.

Назначение, состав, технические характеристики индикаторных устройств РЛС

15 мин.

2

Структурная схема индикаторных устройств РЛС, взаимодействие её элементов

30 мин.

3

Блок синхронизатора

35 мин.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

10 мин.

№ п\п

Изучаемый вопрос

метод

время

1

2.1

2.2

2.3

3

Вступительная часть:

• Прием доклада дежурного по взводу;

• Проверка личного состава и готовности к занятию;

• Целесообразно провести контрольный опрос по теме 4/2.

Назначение блока 148---------------------------- Предназначен для усиления и детектирования сигналов промежуточной частоты, поступающих с блока 49, выдачи радиосигналов на фазовый детектор бл.37 (кварцевых гетеродинов).

1. Назначение блока 49

Предназначен для усиления эхо-сигналов промежуточной частоты, их детектирования и усиления видеосигналов, защиту амплитудного тракта от перегрузки шумовыми и импульсными помехами и выдача видеосигналов положительной и отрицательной полярности на индикаторные устройства, НРЗ и аппаратуру ЧПК

2. Назначение схемы ШАРУ.

Схема ШАРУ служит для поддержания постоянного уровня напряжения шумов на выходе приёмника при изменении коэффициента усиления приёмника, а также при воздействии внешней шумовой помехи.

• Оценить ответы и объявить оценки. Сделать выводы об усвоении материала.

• Доведения темы, целей занятия и учебных

• вопросов;

____________________________________________

Основная часть.

Первый учебный вопрос.

Назначение, состав, технические характеристики индикаторных устройств РЛС.

Основное индикаторное устройство предназначено для визуального наблюдения за воздушной обстановкой в зоне обнаружения РЛС, определения координат целей (наклонной дальности, азимута) и опознавания их (слайд №5).

Основное индикаторное устройство позволяет также осуществлять определение состава групповых целей и контроль за работой отдельных блоков, систем и устройств станции.

В состав индикаторных устройств входят основное индикаторное устройство и выносные индикаторные устройства (ВИКО I и ВИКО II).

Основное индикаторное устройство размещается на стойке 2, а выносные – в стойках 10 и 11.

В основном индикаторном устройстве формируются импульсы запуска для синхронизации работы всех элементов станции.

Выносные индикаторные устройства могут размещаться в аппаратном помещении РЛС или на КП на удалении до 1000 м от РЛС (слайд №6).

Они предназначены:

• для наблюдения за воздушной обстановкой в зоне обнаружения РЛС, опреления координат целей и государственной принадлежности их;

• для осуществления наведения ИА на воздушные цели и целеуказания средствам ЗРВ.

С выносных индикаторных устройств может производиться дистанционное включение и выключение генератора СВЧ, перестройка станции на запасные частоты и опознавание цели.

Технические характеристики (слайд №7,8).

ИКО и ВИКО работают в режимах:

1. кругового обзора;

2. кольцевого обзора.

1. Масштабы дальности: 200, 400, 600, 1200 км.

В режиме кругового обзора в индикаторном устройстве используются все четыре масштаба:

• масштаб 200 км – применяется при обнаружении и проводке маловысотных целей;

• масштаб 400 км – используется при работе РЛС в дежурном режиме;

• масштаб 600 км – используется при работе по высотным целям;

• масштаб 1200 км – является специальным и используется для обнаруже ния и проводки космических аппаратов при посадке.

Режим кольцевого обзора применяется только на масштабе 200 км с дискретной задержкой 100, 200, 300, 400 для улучшения разрешающей способности по дальности.

Разрешающая способность по дальности определяется по формуле (слайд №9).

где d_п – диаметр светового пятна, мм;

Д_шк- масштаб дальности, км;

L_p - длина линии развертки, мм.

При Д_шк= 200 км, d_п= 1 мм, L_p= 220 мм δД_и= 1,1 км

δД_РЛС = δД_и + = 1,1 + 1,5 = 2,6 км.

Разрешающая способность по азимуту

определяется по формуле (слайд №10)

(град)

где d_п - диаметр светового пятна, мм;

l_р – расстояние отметки от центра экрана, мм.

При l_р = 110 мм, d_п = 1 мм - δβ ≈ 0,6º

δβ_РЛС = δβ_и + φ_0,5 = 0,6˚ + 4,5˚ = 5,1˚

Второй учебный вопрос.

Структурная схема индикаторных устройств РЛС, взаимодействие её элементов.(слайд №12).

Индикаторная аппаратура включает:

• основное индикаторное устройство;

• выносные индикаторные устройства (ВИКО-I и ВИКО-II).

Основное индикаторное устройство размещено в стойке 2 прицепа АП- I и включает в себя следующие блоки (слайд №11).:

1 – блок трубки – бл.122;

2 – блок развертки – бл.123;

3 – блок видеосигналов – бл.24;

4 – блок синхронизатора – бл.25;

5 – блок калибратора – бл.29;

6 – индикатор контроля – бл.21;

7 – блок сопряжения с ВИКО – бл.126. будет рассмотрен в Т-14 “АДУ и сопряжение с РЛУ”.

Блок трубки, блок развертки и блок видеосигналов образуют индикатор кругового обзора ИКО, размещенный в прицепе АП-1.

Вращение развертки на экране индикатора синхронно с вращением антенны обеспечивается блоками сервоусилителя (бл.60) и серводвигателя (бл.59), размещенные в стойке 2.

Выносные индикаторные устройства обеспечивают увеличение информационной способности РЛС и размещены в прицепе АП-3.

Выносные индикаторные устройства обеспечивают увеличение информационной способности РЛС.

Конструктивно они размещены в прицепе АП-3, который может быть удалён до 1000 м от РЛС.

Структурная схема индикаторных устройств представлена на слайде № 12, работу которой рассмотрим по основным трактам.

Тракт синхронизации. Основным синхронизирующим устройством является блок синхронизатора (блок 25). Блок может работать в режиме внутренней или внешней синхронизации. Сформированные в блоке импульсы запуска поступают:

а) по внешним цепям (связям):

• к модулятору передатчика;

• к запросчику;

• к имитатору;

• к аппаратуре защиты от помех;

б) по внутренним связям:

• к индикатору контроля,

• к блоку сопряжения;

• к блоку развертки;

• к калибратору;

• к блоку видеосигналов (для синхронизации азимутальных отметок)

Тракт масштабных отметок. Электрические масштабные отметки дальности 10, 50, и 100 км формируются в блоке калибратора и поступают на индикатор контроля и блок видеосигналов. В блоке видеосигналов отметки дальности смешиваются с другими сигналами и поступают в блок трубки.

Кроме того, 100 км отметки дальности с блоков калибратора поступают в блок развертки на канал формирования задержки развертки дальности.

Электрические масштабные отметки азимута 10º и 30º формируются в боке видеосигналов, для чего к нему подводятся импульсы от азимутального датчика, расположенного в блоке серводвигателя ИКО (блок 59). Сформированные азимутальные отметки после смешивания поступают в блок трубки, а по другому тракту – к блоку сопряжения (для синхронизации отметки СЕВЕР).

Цепь формирования развертки. Напряжение развертки формируется в блоке развертки (блок 123) и поступает для запитывания отклоняющей катушки в блоке трубки (блок 122). Для удобства настройки ИКО предусмотрены обратные связи от блока трубки к блоку развертки.

Цепи отраженного сигнала. Эхо-сигналы с выходного блока череспериодной компенсации (блок 37) поступают на блок видеосигналов, смешиваются с масштабными отметками и сигналами опознавания и поступают на блок трубки. Кроме того, эти же эхо-сигналы с блока видеосигналов по тракту ЭХО ЗАЩИЩЕННОЕ подводятся к индикатору контроля и блоку сопряжения.

Цепи сигналов опознавания. Сигналы опознавания (либо от запросчика, либо от имитатора) заводятся на блок видеосигналов, откуда поступают к индикатору контроля, на блок сопряжения и к блоку трубки (вместе с эхо-сигналами и масштабными отметками).

Отдельно к индикатору контроля по внешним связям подводятся следующие сигналы:

• ЭХО КОГЕРЕНТНОЕ (непосредственно с фазового детектора блока когерентного гетеродина, минуя выходной блок ЧПК);

• ЭХО АМПЛИТУДНОЕ (с амплитудного детектора блока УПЧ приёмника, минуя выходной блок ЧПК);

• управляющее напряжение с синусно-косинусного механизма;

• задержанный импульс запуска с блока стробов аппаратуры защиты от помех.

Для контроля за правильной установкой задержки развертки в блоке 123 с него на индикатор контроля подаётся импульс строба.

Тракты сигналов блока сопряжения. При работе блока сопряжения в режиме ВИКО с блока сопряжения по кабельной линии на ВИКО поступает комплексный сигнал (смешанные импульсы запуска, эхо-сигналы, отметки СЕВЕР и сигналы опознавания). По этой же кабельной линии с соседней РЛС через аппаратуру ВИКО и блок сопряжения может поступать импульс внешнего запуска для синхронизации блока 25.

Контрольные вопросы

1. Какие индикаторы входят в состав РЛС и где они размещаются ?

2. Перечислить блоки, входящие в состав основного индикаторного устройства.

3. Указать по структурной схеме один из трактов:

• синхронизации;

• масштабных отметок;

- эхо-отраженного сигнала.

Третий учебный вопрос.

Блок синхронизатора

Синхронизатор (бл.25) предназначен для формирования импульсов запуска, обеспечивающих синхронную работу всех систем и устройств РЛС (слайд №14).

Режимы работы:

- внутренняя синхронизация;

- внешняя синхронизация.

В режиме внутренней синхронизации основным видом запуска является симметричный запуск с частотой повторения F_п = 200 Гц /М-200, 400, 600/ и F_п = 100 Гц /М-1200/(слайд №15).

Несимметричный запуск применяется для уменьшения области «слепых» скоростей при работе РЛС с аппаратурой защиты от пассивных помех. Он представляет собой последовательность импульсов, в которой длительность соседних периодов различна, равные периоды повторяются через один такт (рис .2, слайд № 062). Частота повторения F_п = 200 Гц.

Величина не симметрии запуска характеризуется коэффициентом не симметрии, равным отношению большего периода к меньшему.

(слайд №16).

Режим внешней синхронизации предусмотрен для обеспечения синхронного запуска от соседней (однотипной) РЛС, работающей в режиме внутренней синхронизации.

Функциональная схема (слайд № 17).

В состав синхронизатора входят:

• задающий генератор Л1б;

• дифференцирующая цепь ДЦ-2 – С3, R3, R4;

• пусковой тиратрон Л2;

• двухкратный делитель частоты Л3;

• дифференцирующая цепь ДЦ-3 – С8, R14, R15;

• каскад задержки Л4;

• дифференцирующая цепь ДЦ-1 – С2, R26, R27;

• интегрирующая цепь - R25, С14;

• каскад антисовпадений Л5;

• дифференцирующая цепь ДЦ-4 – С15, R30, R31;

• усилитель задержанных пусковых импульсов Л1а;

• усилитель пусковых импульсовЛ6а;

• пусковая лампа Л6б;

• формирующй каскад Л7;

• выходной каскад лампа Л8.

Режим внутренней синхронизации при симметричном запуске.

Задающий генератор вырабатывает импульсы напряжения прямоугольной формы, которые после дифференцирования и интегрирования поступают на каскад антисовпадений, работающий в этом режиме как обычный усилитель. Полученные в каскаде антисовпадений импульсы отрицательной полярности через усилитель пусковых импульсов и каскады формирования импульса запуска поступают на вход блока. Амплитуда сформированных импульсов около 40 В. Понижение частоты повторения выходных импульсов запуска (F = 100 Гц) осуществляется изменением параметров контура задающего генератора.

Режим внутренней синхронизации при несимметричном запуске

Импульсы с выхода задающего генератора через дифференцирующую цепь поступают на пусковой тиратрон. Под воздействием положительных импульсов, полученных в результате дифференцирования, тиратрон вырабатывает мощные пусковые импульсы для надёжного опрокидывания схемы двукратного делителя частоты, на выходе которого формируется последовательность импульсов прямоугольной формы с частотой, вдвое меньшей частоты задающего генератора (F_п = 100 Гц). После дифференцирования положительные импульсы запускают каскад задержки, вырабатывающий импульсы отрицательной полярности, длительность которых можно регулировать с помощью потенциометра R20 НЕСИММЕТР.

Эти импульсы поступают на каскад антисовпадений, не пропуская нечётные импульсы /1, 3, 5/ запуска, а также через дифференцирующую цепь на усилитель задержанных пусковых импульсов /1', 3', 5'/ (слайд №17).

Усилитель пусковых импульсов усиливает нечётные задержанные и чётные не задержанные пусковые импульсы, которые через каскады формирования импульсов запуска поступают на выход блока.

В режиме внешней синхронизации пусковые импульсы поступают с блока сопряжения через переключатель В2 на вход усилителя задержанных пусковых импульсов. Дальнейшее прохождение пусковых импульсов такое же, как в режиме внутренней синхронизации (каскады Л1б, Л2, Л3, Л4, Л5 не работают – снимается анодное питание переключателем В2а).

Элементы принципиальной схемы

Задающий генератор Л1б по схеме индуктивной трехточки. Контур задающего генератора включает в себя (слайд № 18):

• дроссель 1, конденсатор С1 для F= 200 Гц;

• дроссель 1, конденсатор С1, С23, С24 для F= 100 Гц

(подключение конденсаторов С23 и С24 происходит через блок 29 на масштабе 1200 км.).

При подаче питания генератор вырабатывает синусоидальные колебания, которые ограничиваются по амплитуде за счёт сеточного тока резистором R2.

С анодной нагрузки R1 снимаются импульсы напряжения, близкие по форме к прямоугольным, и подаются на дифференцирующие цепи – С3, R3, R4 и С2, R26, R27.

Каскад задержки Л4 собран по схеме фантастрона с катодной нагрузкой R18, запускается кратковременными положительными импульсами с выхода дифференцирующей цепи ДЦ-3 (С8, R14, R15) (слайд № 19).

В исходном состоянии лампа заперта по анодному току за счёт того, что результирующее отрицательное смещение на третьей сетке по отношению к катоду больше потенциала запирания:

/U_g3/ = /U_R18 - U_R15/ >/E_g03/

Падение напряжения на резисторе R18 образуется прохождением токов экранной и первой сетки / U_g1 ≈ 0 / .

Конденсатор С9 заряжен по цепи:

+ 200В → R20 → К.1,2 Р2 →В1→ R17→ С9→ R_c1к → R18 → ┴

до напряжения анодного питания лампы Л4, определяемого потенциометром R20 НЕССИМЕТРИЯ.

Положительный пусковой импульс подаётся на пентодную сетку и отпирает лампу по анодному току. Потенциал анода лампы резко уменьшается. Это уменьшение напряжения передаётся через конденсатор С9 на управляющую сетку лампы и приводит к уменьшению экранного и сеточного токов, уменьшению напряжения на катоде (U_R18), способствуя ещё более быстрому отпиранию лампы по третьей сетке (действует положительная обратная связь).

После первого скачка начинается перезаряд конденсатора С9 по цепи:

+ 200В → R16 → С9 → Л4 →R18 → ┴

По мере перезаряда конденсатора С9 повышается напряжение на управляющей сетке, анодное напряжение понижается до тех пор, пока не достигнет величины U_{а min} (слайд № 20).

При достижении анодного напряжения величины U_{а min} резко возрастают токи экранной и первой сетки, что приводит к увеличению напряжения на катоде U_R18 и запиранию лампы на третьей сетке.

После запирания лампы схема возращается в исходное состояние и конденсатор С9 заряжается. С катодной нагрузки R18 снимаются отрицательные импульсы, длительность которых определяется постоянной времени цепи перезаряда: ёмкостью конденсатора С9 и величиной максимального значения сопротивления , определяемого положением движка потенциометра R20.

При работе в режиме СИММЕТРИЧНЫЙ ЗАПУСК фантастрон не работает, так как снимается анодное напряжение с помощью тумблера В1.

Сформированные импульсы отрицательной полярности поступают через переходную цепь С13, R24 на пентодную сетку лампы Л5 и на дифференцирующую цепь С15, R30, R31.

Формирующий каскад Л7 собран по схеме ждущего блокинг-генератора. В исходном состоянии лпмпа заперта отрицательным напряжением с делителя R37, R38. конденсатор С19 разряжён до напряжения, снимаемого с делителя R37,. Пусковой импульс положительной полярности, наведённый в сеточной обмотке 3÷4 Тр1 отпирает лпмпу и происходит прямой блокинг-процесс. С появлением сеточного тока начинается заряд конденсатора С19 по цепи (слайд № 21 );

+ к.4 Тр1 → С19→ Rcк → ┴ → - к.3. Тр 1

В процессе заряда конденсатора С19 в выходной обмотке 5,6 Тр1 формируется импульс положительной полярности, длительность которого определяется постоянной времени цепи заряда. По мере заряда конденсатора С19 напряжение на управляющей сетке лампы уменьшается, происходит обратный блокинг-процесс и лампа запирается. Конденссатор С19 разряжается по цепи:

+ С19→ к.4,3 Тр1 → ┴ → R38→ - С19

Преподаватель даёт задание студентам самостоятельно разобраться и изучить работу блока синхронизатора (бл.25) по принципиальной схеме.

Подчёркивает важность устойчивой работы схемы синхронизатора.

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

Назначение основных блоков индикаторного устройства:

- блока синхронизатора;

- блока калибратора;

- блока трубки;

- блока развертки и др

Задание на самоподготовку:

Техническое описание 5Н84. Ч.1

Альбом схем. Ч.1.

1. Изучить работу индикаторных устройств по структурной схеме.

2. Изучить работу блока синхронизатора по принципиальной схеме.

Окончание занятия;

устно

под запись

под запись

под запись

под запись

устно

письменно

2 мин

2 мин

4 мин

2 мин

15 мин

30 мин

25 мин

2 мин

5 мин

3 мин