Назначение и принцип действия передающего устройства дрл-6м2 по структурной схеме
Передающее устройство ПУ-I предназначено для генерации мощных ВЧИ требуемой длительности с заданным периодом следования. Оно состоит из двух передатчиков ПД-1 и ПД-2, одинаковых по построению и принципу работы. Когда работает один из передатчиков, другой находится в резерве. Каждый из передатчиков может работать в режимах ПАРН, СДЦ и ПАСС. Основным режимом работы ПУ-I является совмещенный режим ПАРН+СДЦ (ПАСС).
Структурная схема ППК:
Это типовая схема некогерентного импульсного передатчика, которая позволяет получить ВЧИ очень большой мощности и малой длительности, но имеет сравнительно большую относительную нестабильность частоты (10-3…10-4).
Передатчик первичного канала работает следующим образом. На подмодулятор (ПМ) из УСФИ поступают импульсы запуска передатчика ИЗ ПД ПАРН, ИЗ ПД ПАСС, ИЗ ПД СДЦ и импульсы признаков запросных кодов ПЗК. Подмодулятор формирует ВИ величиной 800…900 В и длительностью, соответствующей режиму работы ПУ-I. Период следования видеоимпульсов ПМ задают ИЗ ПД (ПАСС, ПАРН, СДЦ), а их длительность определяется формирующими цепочками блокинг-генератора (БГ), которые изменяются при изменении режима работы ПУ-I.
В режиме ПАРН подмодулятор с помощью шифратора из ИЗ ПД ПАРН формирует пару видеоимпульсов с кодовым интервалом 9,4 или 14 мкс. Выбор кодового интервала τК осуществляют импульсы ПЗК, приходящие от ПФ УСФИ (БОСТ – блок обработки, синхронизации и трансляции). Сформированная пара видеоимпульсов ИЗ ПД ПАРН подается на смеситель в ПМ и далее на БГ и усилитель. Выходные импульсы ПМ поступают на модулятор (М).
В режимах СДЦ и ПАСС шифратор отключается, и подмодулятор формирует один видеоимпульс.
Модулятор предназначен для формирования отрицательных высоковольтных ВИ (-26 кВ), питающих магнетронный генератор МГ во время генерации им ВЧИ. Высоковольтные импульсы М формируются путем усиления в импульсном трансформаторе импульсов разряда накопительной емкости под действием импульса ПМ. Накопительная емкость заряжается от высоковольтного выпрямителя (≈30 кВ), составляющего основу модулятора.
С приходом импульса от модулятора магнетрон возбуждается и генерирует ВЧИ в течение времени действия импульса модулятора. С выхода МГ ВЧИ поступают в УПС-I и через него на облучатель антенны ДРЛ. В УПС-I ВЧИ проходят через секцию измерителя средней мощности передатчика.
В передатчике предусмотрена электромеханическая перестройка и подстройка частоты магнетрона. Поддержание частоты МГ, близкой к номинальной (автоматическая подстройка частоты - АПЧ), осуществляется механизмом подстройки частоты (МПЧ) путем перемещения штыря в резонансной камере МГ. Штырь перемещается мотором под действием управляющего напряжения UАПЧ, поступающего из блока подстройки частоты (БПЧ) соответствующего приемника (ПР-1 или ПР-2).
Основные характеристики:
Ти= 2000; 800/1200 мкс, τи =1,2; 2,4 мкс, Pизл=200 кВт, fo
Принцип действия приемного устройства дрл-6м2 по структурной схеме.
Принцип работы приемника рассмотрим по его структурной схеме, приведенной на рис.2.11.
Рис.2.11. Структурная схема приемника первичного канала
В режиме ПАРН пачка отраженных парных радиоимпульсов принимается антенной А0, преобразуется в пачку ВЧИ, которые через УПС-I поступают на вход БВЧ СВЧ. После предварительного усиления на несущей частоте ВЧИ поступают через преселектор (ПрС) на балансный смеситель (СМ). Преселектор на входе СМ обеспечивает подавление помехового сигнала на зеркальной частоте fзерк = fг + fпр.0. На СМ подается также гармонический сигнал СВЧ гетеродина, расположенного в БПЧ-С.
Преобразованный на промежуточную частоту сигнал с выхода СМ поступает на предварительный усилитель промежуточной частоты (ПУПЧ), коэффициент усиления которого устанавливается схемой временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ). Схема ВАРУ запускается ИЗ ПД ПАРН от УСФИ. Она обеспечивает изменение коэффициента усиления приемника во времени (по дальности) с целью предотвращения перегрузки приемника мощными отраженными сигналами от близко расположенных местных объектов и получения равноконтрастных отметок одинаковых целей независимо от дальности.
Выходной сигнал ПУПЧ поступает в УПЧ-А, где осуществляется основная частотная селекция и основное усиление сигналов fпр.0. Амплитудный детектор (АД) выделяет огибающие ВЧИ. Полученная пачка парных ВИ (ВС ПАРН) поступает в УПАП (на БОСТ) для «очистки» от импульсных помех.
Блок подстройки частоты предназначен для поддержания постоянства несущей частоты колебаний МГ. Это необходимо для выполнения условия равенства промежуточной частоты сигнала fпр. с частоте настройки fпр.0 ПУПЧ-А и УПЧ-А (номинальной частоте fпр.0=29 МГц). БПЧ работает следующим образом. От ОТВ 1 АПЧ в УПС-I зондирующие импульсы передатчика малой мощности подаются на СМ АПЧ. На СМ АПЧ поступает также гармонический сигнал от гетеродина с частотой fг. На выходе СМ АПЧ образуются импульсы промежуточной частоты fпр мг, которые поступают на УПЧ АПЧ. После усиления импульсы промежуточной частоты подаются на частотный дискриминатор (ЧД), настроенный на номинальную промежуточную частоту fпр.0=29 МГц. С входа ЧД напряжение расстройки Uчд = Кчд(fпр. мг - fпр.0) поступает на блок управления мотором (БУМ). Здесь напряжение Uчд преобразуется в напряжение 400 Гц, амплитуда которого пропорциональна модулю частотной расстройки |∆fг| = |fпр мг - fпр.0|, а фаза (0 или 180º) соответствует знаку расстройки. Это управляющее напряжение UАПЧ поступает на мотор МПЧ МГ. Рабочая полоса ЧД составляет ±5 МГц. При |∆fг| >5 МГц мотор перестраивает МГ до выполнения условия |∆fг|<5 МГц, когда включается в работу схема АПЧ МГ.
Работа приемника в режиме ПАСС аналогична работе приемника в режиме ПАРН и отличается только тем, что вместо пачки парных ВЧИ длительностью 1,2 мкс приемник обрабатывает пачку одиночных ВЧИ длительностью 2,4 мкс. На вход приемника поступают ВЧИ от целей и от местных предметов (пассивные помехи). Когда помехи засвечивают экран индикатора и затрудняют обнаружение отметок целей, в ДРЛ включаются режим СДЦ и БПР-2.
В режиме СДЦ импульсы с переменным интервалом следования поступают в БВУ СВЧ, преобразуются по частоте в СМ-А, усиливаются в ПУПЧ-А и поступают в УПЧ-Ф, а с него на фазовый детектор (ФД). Одновременно на ФД из БПЧ-С подается гармонический сигнал когерентного гетеродина (КГ), синфазный в каждом периоде с зондирующими импульсами. Синфазность колебаний МГ и КГ обеспечивается путем фазирования (навязывания фазы) КГ импульсами МГ в каждом интервале следования зондирующих радиоимпульсов. В ФД сигналы УПЧ-Ф и КГ перемножаются, а затем фильтром выделяется сигнал разностной фазы (частоты).
Сигналы от неподвижных объектов имеют от периода к периоду один и тот же сдвиг фазы относительно фазы зондирующих импульсов (расстояние между ДРЛ и объектом не меняется). Поэтому на выходе ФД на каждом периоде образуются биполярные ВИ постоянной величины. У сигнала, отражённого от ЛА (движущейся цели), от периода к периоду изменяется сдвиг фазы относительно зондирующего импульса (расстояние между ДРЛ и ЛА изменяется). Скорость изменения фазы (доплеровская частота fд) зависит от скорости сближения ЛА с ДРЛ, длины волны ДРЛ и частоты следования зондирующих импульсов (должно быть Fи > 2 fд max). На выходе ФД сигнал от ЛА от периода к периоду образует пачку биполярных видеоимпульсов переменной величины (ВС СДЦ). С выхода приёмника ВС СДЦ поступает в УСДЦ.
Для проверки качества фазирования КГ импульсы fпр с выхода УПЧ АПЧ поступают на блок проверки фазирования (БПФ), основным элементом которого является кварцевая линия задержки (КЛЗ) на 20 мкс. На выходе БПФ образуется пачка из 4-х импульсов fпр с интервалом между ними 40 мкс (импульсы УПЧ АПЧ проходят по КЛЗ туда и обратно). Эта пачка поступает на УПЧ-Ф и далее на ФД. При хорошем фазировании КГ на выходе ФД образуется пачка из 4-х видеоимпульсов одинаковой величины и полярности. В УСДЦ эти ВИ компенсируются как импульсы пассивной помехи и на ИКО не проходят. При плохом фазировании КГ полярность и величина ВИ на выходе ФД изменяется. Они проходят через УСДЦ как ВИ от движущейся цели и образуют на экране ИКО концентрические окружности, что является признаком плохого фазирования КГ.