Контрольные вопросы

1. С какими основными блоками взаимодействует АФУ ?

2. Назначение токосъёмника.

3. Назначение антенного коммутатора.

3-й УЧЕБНЫЙ ВОПРОС

Работа афу по принципиальной схеме Антенная система

В РЛС применена параболическая антенна, состоящая из зеркала-рефлектора и облучателя.

Зеркало-рефлектор предназначено для формирования диаграммы направленности с определенными параметрами. Представляет собой часть поверхности параболоида вращения, в фокусе которого находится электрический центр облучателя. Зеркало выполнено в виде сборной металлической конструкции.

Для уменьшения веса и ветрового сопротивления отражающая поверхность зеркала образуется системой горизонтальных проводников. По отражающим свойствам она эквивалентна сплошной металлической поверхности.

Основными элементами антенно-мачтового устройства являются (рис.6, слайд № 016):

• вертикальный ствол (1);

• горизонтальный ствол (2);

• плоские фермы (3);

• привод вращения (4);

• вращающаяся опора (5);

• крестовина (6);

• секция основания (7);

• ферма облучателя (8);

• антенный фидер (9);

• облучатель (10);

• стрела подъёма (11);

• электролебёдка (12).

Облучатель

Облучатель является важнейшим элементом антенны, существенно влияющим на её характеристики, и предназначен для облучения зеркала электромагнитной энергии.

Облучатель (блок 0) состоит из (рис.7, слайд № 017):

• трех симметричных полуволновых излучателей Э6, Э7, Э9;

• симметрирующего устройства Э5;

• переключателя излучателей У3 с электромагнитными приводами У1, У2;

• рефлекторов Э8, Э10.

Излучатели Э6 и Э7 представляют собой полуволновые симметричные вибраторы (диполи), а излучатель Э9 – отрезок полосковой линии, к узким стенкам которого приварены излучающие пластины.

Известно, что симметричный полуволновой вибратор, расположенный горизонтально, имеет диаграмму направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, показанную на рис.8. Из рисунка видно, что диаграмма направленности в горизонтальной плоскости имеет два противоположно направленных максимума излучения.

Рис.8 ДН полуволнового вибратора в

горизонтальной и вертикальной плоскостях

Для увеличения направленности излучения вибратора в сторону зеркала антенны применяются рефлекторы Э8, Э10, представляющие собой две металлические рамы, на которые натянуты медные горизонтальные проводники. Форма рефлектора выбрана такой, чтобы интенсивность поля в середине зеркала была выше примерно в 3 раза, чем у краёв.

Это обеспечивает минимальный уровень боковых и задних лепестков ДН антенны.

Для обеспечения симметричного питания плеч вибратора Э6, Э7 несимметричным кабелем Э11 применяется симметрирующее устройство Э5. Непосредственное подключение коаксиального кабеля к вибраторам приводит к дополнительным потерям энергии и искажению ДН излучателей (рис.8).

В точке А происходит ответвление тока на внешнюю сторону экрана кабеля, который, замыкаясь через ёмкость, увеличивает амплитуду тока в плече правого вибратора, т.е. нарушается симметрия токов в плечах вибратора и искажается ДН.

Симметрирующее устройство Э5 исключает утечку тока на внешнюю сторону экрана. Оно выполнено в виде двух четвертьволновых стаканов.

Эквивалентная схема устройства Э5 приведена на рис. 9 (слайд № 018).

Коаксиальный кабель Э11 входит в трубу, являющуюся внутренним проводом одного из /4 стаканов. Экран кабеля имеет контакт с трубой в точках 2, 2, а в центральный провод – в точках 1,1 подсоединен к другой трубе, образующей с внешним кожухом второй /4 стакан. Поскольку стаканы имеют одинаковую длину /4 , то сопротивление в точке 2 относительно земли равно сопротивлению в точке 1.

Поэтому нагрузка, подключенная в точках 1 и 2, оказывается симметрично запитанная на всех частотах.

Для согласования ( R_вх =38 Ом ) входного сопротивления излучателей Э6 и Э7, включенных параллельно, с волновым сопротивлением ( = 38 Ом ) кабеля Э11, излучатели подсоединяются к симметрирующему устройству Э5 двумя парами параллельно соединенных коаксиальных кабелей Э1, Э2, Э3, Э4 ( = 75 Ом ).

Согласование входного сопротивления излучателя Э9 с волновым сопротивлением ( = 50 Ом ) кабеля Э12 осуществляется полосковой линией специальной конструкции (/4 щели, изменение размеров центрального проводника).

Переключатель излучателей служит для перераспределения мощности между излучателями Э6, Э7, Э9.

При штатном режиме работы антенны вся мощность генератора подводится к излучателям Э6, Э7 и делится поровну между ними, так как /4 Тр. Э15 закорочен и имеет R_вх = .

При ВЫСОКОМ режиме подключаются все три излучателя Э6, Э7, Э9, при этом 20-25 % мощности подводится к излучателю Э9 через /4 трансформатор Э15.

Кроме того, переключатель У3 осуществляет переключение излучателей в режиме СКАНИРОВАНИЕ, при котором включение ШТАТНОГО и ВЫСОКОГО режимов происходит через один оборот антенны.

Блок токосъёмников бл.112 осуществляет передачу высокочастотной энергии, напряжение обогрева зеркала и управляющих сигналов от неподвижной части к подвижной.

Он включает в себя три токосъёмника: один высокочастотный и два низкочастотных (рис.11, слайд № 019).

Высокочастотный токосъёмник обеспечивает передачу энергии зондирующих импульсов от бл.16 к блоку облучателей.

Низкочастотный токосъёмник (НЧ 1) обеспечивает передачу напряжения питания к системе обогрева зеркала антенны.

Низкочастотный токосъёмник (НЧ 2) служит для передачи сигналов управления режимами работы антенны от бл.143 к переключателю У3 бл.111.

Вращение подвижных частей токосъёмников осуществляется от привода вращения антенны бл.154.