Диаграммы направленности антенны.

В зависимости от режима работы РЛС и выбранного масштаба предусмотрено использование узкой диаграммы направленности или веерной, типа косеканс-квадрат, или их поочередное использование при разных направлениях движения антенны.

1. В режимах «Метео» и «Контур» на всех масштабах используется узкая диаграмма направленности.

2. В режимах «Земля» и «Снос» на масштабах 30,50 и 125 км применяется веерная диаграмма направленности.

3. На масштабе 250 км используются поочередно: при движении антенны по часовой стрелке—веерная, а при движении против часовой стрелки— узкая диаграмма.

4. На масштабе 200—375 км используется только узкая диаграмма направленности.

В режиме «Готовность» антенна подготовлена к формированию узкого луча диаграммы направленности. Ось узкой диаграммы направленности наклонена вниз относительно оси излучателя (см. рис. 2.10, б) на угол θ1= 2°15'. Ось веерной диаграммы смещена вниз относительно оси излучателя (рис.2.10. в) на угол θ2 = 3°30', что обеспечивает наилучшее их перекрытие при поочередном использования на масштабе 250 км при высоте полета Н=7000 м. Такое расположение диаграмм направленности принимается за исходное (нуль угла наклона), и отсчет текущего значения угла наклона θ ведется от него.

Использование узкой диаграммы позволяет совершать обзор пространства в плоскости полета, что дает возможность наблюдать метеообстановку и препятствия непосредственно на пути самолета. Кроме того, узкая диаграмма на крупных масштабах (30, 50, 125 км) исключает попадание в приемник отражений от земной поверхности, которые при высоте полета H=7 км (без наклона антенны) обнаруживаются только на масштабе 250 км.

Коэффициент усиления антенны при узкой диаграмме (Ку = 1200) значительно больше коэффициента усиления при веерной диаграмме (Ку=600), что позволяет обнаруживать грозовые зоны или другие препятствия на больших расстояниях.

Веерная диаграмма направленности типа косеканс-квадрат исключает зависимость количества принятой энергии от расстояния до отражающей поверхности. Таким образом, количество принятой энергии зависит только от свойства поверхности отражать радиоволны, т. е. от коэффициента отражения, что и требуется для получения оптимального радиолокационного изображения. Веерная диаграмма направленности позволяет «просматривать» значительные участки местности (по дальности) без качания антенны в вертикальной плоскости.

Поочередное использование диаграмм направленности увеличивает дальность обнаружения наземных целей, так как узкая диаграмма направленности дополняет веерную. На масштабе 200— 375км использование веерной диаграммы не имеет смысла, так как узкий луч обеспечивает большую концентрацию энергии для облучения дальних объектов.

Схема коммутации диаграммы направленности

При испод.,вании узкой диаграммы (рис. 3.4, о) реле Pt в блоке Fp IБ «см. рис. 2.3) обесточено. При этом через обмотку электромагнита да облучателе антенны проходит ток от сети источника напряжс ля + 27 В. С помощью потенциометра Rl при регулировке уста на !сливается ток (13 + 2 мА), необходимый для вертикальной полярнча-цин волны. Вертикальная поляризация необходима для того, чтобы сделать веерный отражатель «прозрачным» для радиоволн, п тогда формировать диаграмму направленности будет параболический отражатель.

При использовании веерной диаграммы (рис. 3.4, в) срабатывает реле Pl, в блоке Гр1Б при этом изменяются величина и направление тока, проходящего через соленоид. С помощью потеицщ. pa R2 устанавливается величина тока (90+5 мА), обеспечивающая горизонтальную поляризацию волны.

Контроль формы диаграмм направленности осуществляется косвенно с помощью вольтметра, присоединяемого к контрольным гнездам Г2 на блоке антенны, по падению напряжения на соленои де. Необходимые значения напряжения указаны на шнльдиках, помещенных около потенциометров Rl и R2.

Питание на обмотку реле Pl подается через контакты реле Pt и Р2, находящихся в блоке Гр7Б, и через кулачковый выключатель Bi, расположенный в антенном блоке (см. рис. 2.3).

На масштабе 250 км в блоке Гр7Б срабатывает реле Pl. При этом в режиме «Земля» напряжение +27 В подается от переключателя «Режим» в антенну на реле Pl через выключатель Bi. При движении антенны по часовой стрелке кулачок, связанный с азимутальной осью вращения антенны, нажимает на выключатель Bt и удерживает его в замкнутом состоянии до тех пор, пока не изменится направление движения антенны. Когда контакты выключателя Bl замкнуты, через обмотку реле Pl проходит ток и формируется веерная диаграмма направленности. При размыкании контактов выключателя Bl реле Pl обесточивается и формируется узкая диаграмма направленности. Таким образом, выключатель Bi, управляя питанием обмотки реле Pl, обеспечивает поочередное облучение земной поверхности то веерным, то узким лучом.

На масштабе 200—375 км в блоке Гр7Б срабатывает реле Р2 и своими контактами разрывает цепь питания реле Pl в блоке Гр1Б, поэтому на этом масштабе во всех режимах используется только узкая диаграмма направленности.

Контрольные вопросы

1. Основная особенность схемы включения передатчика.

2. Какие цепи подготавливаются к включению через 4 мин после включения РЛС?

3. Как распределены элементы схемы включения передатчика по блокам?

4. Назначение термореле РЗ.

5. Какие функции выполняют исполнительные реле Р2 и Р5?

6. Какая связь схемы включения передатчика с переключателем режимов?

7. Принцип работы модулятора.

8. Из каких устройств состоит модулятор?

9. Параметры импульсов на выходе первого каскада модулятора.

10. Параметры импульсов на выходе второго каскада модулятора.

11. Параметры импульсов бланкирования и старт импульсов.

12. Основные особенности схемы подключения накального и анодного напряжений магнетрона.

13. Причина коммутации накальной цепи магнетрона.

14. Перечислить элементы волноводного тракта.

15. Функции антенного переключателя.

16. Назначение разрядника защиты приемника.

17. Назначение волноводного коммутатора.

18. Функции, выполняемые антенной.

19. Перечислить элементы высокочастотной части антенны.

20. Основные особенности косеканс-квадратичной диаграммы направленности антенны.