Учебное пособие РСП-6М2

41

Рис.2.20. Структурная схема УДОС

42

Горизонтальный размер антенны - 9 м, вертикальный - 4 м. Отражатель формирует узкую ДНА в горизонтальной плоскости (θАГ = 2,5о) и широкую - в вертикальной плоскости (θАВ = 22о)), рис.2.10. Широкая вертикальная ДНА образуется в результате сложения узких диаграмм. Для этого используются три волноводных облучателя и делитель мощности с коэффициентами деления 1:2,5:10. Сигнал большей мощности подается в верхний облучатель (нижний луч), а сигнал меньшей мощности в нижний облучатель (верхний луч). Коэффициент усиления антенны - 900, поляризация - горизонтальная.

Рис.2.10. Диаграммы направленности антенн ДРЛ

УПС-II предназначено для согласованной передачи ВЧ импульсов от ПВК через УСМ в антенну А0. Оно включает: смеситель (СМ) сигналов АУ и ПВК; управляемый аттенюатор (УА); делитель мощности (ДМ) выходного сигнала А0; два суммарноразностных кольцевых моста (КМ).

ВЧ импульсы ПВК через СМ и УСМ проходят в антенну А0 и излучаются в качестве запросных сигналов для СО. Антенна А0 является широкодиапазонной, поэтому ее ДНА практически не изменяетсяв зависимости от несущей частоты используемых сигналов.

Принятые антенной А0 ответные сигналы через вращающийся переход, УСМ, СМ, УА поступают на ДМ. С его выходов

43

два сигнала одинаковой мощности поступают на входы кольцевых мостов КМ 1, 2. На вторые входы КМ поступают ответные сигналы, принятые антеннами АП1 и АП2 и прошедшие через соответствующие каналы вращающегося перехода.

Антенны АП1 и АП2 служат для приема ответных сигналов по направлениям боковых лепестков антенны А0. Они ориентируются необходимым образом и жестко закрепляются на краях отражателя А0. Обе антенны или одна из них используется в канале подавления ответных сигналов, принятых боковыми лепестками А0.

Антенны АП1 и АП2 выполнены в виде вертикального ряда из 16 волноводных излучателей с расстояниями между их центрами 250 мм (антенные решетки). Вертикальный размер антенн - 4 м, горизонтальный - 0,25 м. Необходимое распределение сигналов по мощности осуществляется соответствующими делителями и позволяет получить горизонтальную ДНА, шириной 120° и вертикальную - шириной 29° (рис.2.10). Антенны имеют коэффициент усиления около 11 и горизонтальную поляризацию.

Принятые антеннами АП1 и АП2 ответные сигналы после вращающегося перехода поступают к двум кольцевым мостам. Каждый КМ из двух поступивших сигналов формирует суммарный U∑ и разностный U∆ сигналы, которые поступают на НПО.

2.4.10. Приемное устройство ДРЛ

Приемное устройство ДРЛ состоит из приемного устройства первичного канала ПРУ-I, включающего 2 приемника БПР-011 и 2 блока подстройки частоты БПЧ-С, и приемного устройство вторичного канала ПРУ-II, состоящего из2-х приемников НПО-65.

Приемное устройство первичного канала

Приемное устройство первичного канала предназначено:

-для приема высокочастотных импульсов от А0 (преобразованных отраженных радиоимпульсов);

-частотной селекции ВЧИ;

-необходимого усиления ВЧИ;

44

-детектирования ВЧИ и передачи видеоимпульсов в устройство обработки видеосигналов;

-формирования управляющего напряжения для МПЧ.

Всостав ПРУ-I входит два приемника БПР-011 (БПР-1, БПР- 2), одинаковые по построению и отличающиеся только частотой настройки, а также два блока подстройки частоты БПЧ-С (БПЧ-1,

БПЧ-2), вырабатывающие управляющие сигналы UАПЧ для МПЧ. Приемное устройство первичного канала обеспечивает ра-

боту ДРЛ в совмещенном режиме ПАРН+СДЦ (ПАСС) или в раздельных режимах ПАРН, СДЦ, ПАСС.

При работе ДРЛ в совмещенном режиме БПР-1 работает на

частоте f1 и осуществляет некогерентную обработку отраженных сигналов в режиме ПАРН. БПР-2 осуществляет когерентную обработку отраженного сигнала на частоте f2 в режиме СДЦ. Предусмотрена работа БПР-2 в режиме ПАСС с некогерентной обработкой пачки высокочастотных импульсов.

При аварийном режиме работы ДРЛ (включен один из передатчиков ПД-1 или ПД-2) каждый из приемников позволяет обрабатывать ВЧИ в любом режиме: ПАРН, СДЦ, ПАСС.

Всостав каждого БПР входят:

БВУ СВЧ – блок входного усилителя сигналов СВЧ; БПР-011 – блок приемника; БПЧ-С – блок подстройки частоты.

Конструктивно БВУ СВЧ входит в состав БПР-011. Он выполнен в виде микросборки (микроблока) с герметичным корпусом, наполненным инертным газом.

Приемник имеет следующие основные технические характеристики:

частота настройки - f1 или f2; промежуточная частота - fПР.0 = 29 МГц;

полоса пропускания на уровне 0,5 от максимума АЧХ - ∆fпрм = 2…3 МГц;

предельная чувствительность приемника - Pпрм мин=128 дБ/Вт. Принцип работы приемника рассмотрим по его структурной

схеме, приведенной на рис.2.11.

В режиме ПАРН пачка отраженных парных радиоимпульсов

45

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.

Рис.2.11. Структурная схема приемника первичного канала

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.

ПР.0

46

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 f = 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 следова-

47

ния 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 СДЦпоступаетв 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.

48

Приёмное устройство вторичного канала

Приёмное устройство вторичного канала ПРУ-II предназначено для приёма от антенны A0, усиления и детектирования ответных сигналов СО и подавления ответных сигналов, принятых по боковым лепесткам основной антенны ДРЛ.

Оно состоит из двух одинаковых наземных приёмников ответа (НПО-65) и может работать в одном из двух режимов: кругового или секторного подавления боковых лепестков. В режиме кругового подавления оба приёмника используются как одно приёмное устройство, работающее с основной приёмопередающей антенной А0. и с двумя приёмными антеннами подавления АП1 и АП2. В режиме секторного подавления один приёмник работает с основной антенной А0 и одной антенной подавления, а второй приёмник находится в резерве. В этом режиме подавления боковых лепестков осуществляется в секторе 150º относительно направления приёма антенны А0.

НПО совместно с ПВК работает в режиме АКТ и имеет следующие технические характеристики:

три рабочих частоты - 830, 840, 850 МГц; промежуточная частота - fПР.0 = 32 МГц;

полоса пропускания приёмника ∆fпрм = 6…8 МГц; предельная чувствительность приёмника - Рпрм мин = 117дБ/Вт. Структурная схема НПО приведена на рис.2.12. Она опреде-

ляется применяемым амплитудно-фазовым методом компенсации ответных сигналов, принимаемых БЛ антенны ДРЛ. Метод предполагает формирование суммарного и разностного сигналов, принимаемых антеннами А0 и АП. Эти сигналы формируются кольцевыми мостами на выходе УПС-II. Разность фаз сигналов UΣ и U∆ зависит от направления приёма ответных сигналов:

при приёме ответных сигналов по главному лепестку основной антенны А0 (U0 > UП) разность фаз между UΣ и U∆ ∆φ < 90º;

при приёме ответных сигналов по боковым лепесткам основной антенны А0 (U0 < UП) разность фаз междуUΣ и U∆ ∆φ > 90º.

С выходов кольцевых мостов сигналы UΣ и U∆ поступают на два одинаковых супергетеродинных приёмника. Фазовые сдвиги

49

сигналов UΣ и U∆ при прохождении соответствующих приёмников должны быть одинаковыми. Это достигается с помощью выравнивающего (управляемого) фазовращателя в одном из приёмников.

Рис.2.12. Структурная схема НПО

Выходные сигналы приёмников подаются на ФД, который выполняет обратное суммарно-разностное преобразование сигналов UΣ и U∆ в напряжения UОФ и UПФ. С синфазного и противофазного выходов ФД сигналы подаются на схему сравнения. Она пропускает ответный сигнал, принятый основным лучом А0 (UОФ > UПФ) и не пропускает сигналы, принятые боковыми лепестками антенны А0 (UОФ < UПФ). При совместной работе двух приёмников видеосигналы со схем сравнения поступают на схему совпадения.

Вслучае работы одного приёмника схема совпадения не используется, и видеосигналы поступают на выход приёмника со схемы сравнения. Это происходит при выходе одного из приёмников из строя. В этом случае подавление помех по БЛ осуществляется в секторе ±75º относительно вертикальной ДНА.

Вприёмнике имеется автоматическая регулировка усиления по шумам (ШАРУ). Она используется для стабилизации уровней шума в суммарном и разностном каналах приёмника (стабилизации

вероятности ложной тревоги PЛТ в соответствии с критерием обнаружения) путём изменения их коэффициентов усиления. Суммарный и разностный сигналы с выходов соответствующих УПЧ подаются на два АД, которые выделяют постоянные составляющие шумов UшΣ и Uш∆ . Эти сигналы поступают на схему ШАРУ, кото-

50

рая автоматически регулирует усиление каналов по шумам. Текущие значения PЛТ оценивается схемой встроенного кон-

троля. Приёмник работает только при условии | PЛТ - PЛТ ЗАД | < 0,5. При невыполнении этого условия он отключается.

2.4.11. Устройство подавления активных помех

Выходные сигналы ПРУ-1 и УСДЦ представляют собой последовательность видеосигналов, имеющих форму пиков различной величины и длительности (UВХ АК (t) на рис.2.13, а). В этой последовательности пиков могут быть пики сигналов целей, пики внутренних шумов ПРУ-1 и пики НИП и ХИП при приёме ДРЛ радиоимпульсов, излучаемых другими РЛС.

Рис.2.13. Входной и выходной сигнал АК

Устройство подавления активных помех УПАП предназначено для подавления пиков НИП и ХИП в составе ВС ПАРН и ВС СДЦ, т.е. для «очистки» видеосигналов от импульсных помех.

В состав УПАП (рис.2.14) входят платы из блока очистки, синхронизации и трансляции (БОСТ):

ПС – плата синхронизации; ПФ – плата формирователя;

ПАК (2 шт.) – плата амплитудного квантователя; ПОУ – плата обработки и управления; ПДЗ – плата декодирования и задержки;

ППНП (2 шт.) – плата подавления несинхронных помех; ПММ – плата масштабных меток.