Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы - страница 4

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы


НазваниеМетодические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы
страница4/4
ТипМетодические указания
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания
1   2   3   4

Литература
7.1. Перевезенцев Л.Т., Огарков В.Н. Радиолокационные системы аэропортов: учебник для ВУЗов гражданской авиации. 2-е издание, переработанное и дополненное. М., Транспорт, 1991, 360с.

7.2. Радиолокационное оборудование автоматизированных систем УВД: учебное пособие. 2-е издание, переработанное и дополненное/ Кузнецов А.А., Козлов А.И., Криницин В.В. и др. М-, Транспорт, 1995, 350с.

7.3. Стационарный диспетчерский радиолокатор ДРЛ-7СМ. Техническое описание ЕЛ1.231.018ТО.

7.4. Стационарный диспетчерский радиолокатор ДРЛ-7СМ. Техническое описание ЕЛ1.231.018ТО1.

7.5. Стационарной диспетчерский радиолокатор ДРЛ-7СМ. Техническое описание ЕЛ1.231.018 Т02.

7.6. Стационарный диспетчерский радиолокатор ДРЛ-7СМ. Альбом схем ЕЛ1.231.018 ОП.


52
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
ИЗУЧЕНИЕ ПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ПЕРВИЧНОГО И ВТОРИЧНОГО КАНАЛОВ РАДИОЛОКАТОРА ДРЛ 7-СМ
1. Цель работы:

Изучить принцип действия функциональных схем передающих устройств первич­ного и вторичного каналов.

Изучить принцип действия и назначение основных элементов функциональных

схем.
Продолжительность работы - 8 часов.
2. Домашнее задание:

2.1. Изучить принципы построения передающих устройств РЛС.

[I, с.225-227].

2.2. Изучить особенности построения передатчиков вторичного канала [I, с.244-246].
3. Методические указания к выполнению лабораторного задания:

На лабораторном занятии необходимо ознакомиться с функциональными и прин­ципиальными схемами передающих устройств первичного и вторичного каналов. Из­учить назначение, технические характеристики, состав аппаратуры передающих уст­ройств. Практическая часть лабораторного задания выполняется на действующем обо­рудовании радиолокатора ДРЛ-7СМ. Подготовка к включению, включение произво­дится в соответствии с указаниями, находящимися в лабораторной работе №22. Полу­ченные при выполнении работы результаты необходимо проанализировать и краткие выводы привести в отчете.
4. Лабораторное задание:

4.1. Изучить назначение, состав аппаратуры и технические характеристики пере­дающего устройства первичного канала [2, с.7-8].

4.2. Изучить назначение и принцип действия основных элементов передающего устройства первичного канала. Составить функциональную схему блока [2, с. 12-49].

4.3. Изучить принцип работы модулятора передающего устройства первичного канала [2, с.32-34].

4.4. Изучить принцип действия подмодулятора в пассивном режиме работы [2, с. 12-15].

4.5. Изучить назначение, состав и технические характеристики передающего уст­ройства вторичного канала [2, с.60].

53

4.6. Изучить принцип работы передающего устройства вторичного канала. Соста­вить функциональную схему блока [2, с.60-62].

4.7. Изучить назначение основных элементов передающего устройства вторичного канала [2, с.62-74].

4.8. Изучить технические характеристики и принцип действия вентиля в пере­дающем устройстве вторичного канала [2, с.64-67].

4.9. Изучить назначение и принцип действия возбудителя в передающем уст­ройстве вторичного канала [2, с.71-74].

4.10. Осуществить проверку работоспособности передающих устройств (см. п.8).

4.10.1. Отключить блок УВЧ от антенно-фидерного тракта (кабель 63Д1).

4.10.2. Производить проверку работоспособности передающих устройств в сле­дующем порядке:

- проверить амплитуду запускающих импульсов, для чего соединить гнездо КОНТР.ЗАПУСКА на панели блока подмодулятора и управления с разъе­мом ВХОД У осциллографа С1-67;
- проверить амплитуду, форму и длительность импульсов подмодулятора и синхронность их работы с запускающими импульсами на гнезде КОНТР.ВЫХ.ПОДМОДУЛ. (амплитуда импульса 7 . 040 В: длительность импульсов пас = 2 ± 0,2мкс; акт = 1 ± 0,1 мкс;  = 0,2мкс; с = О.Змкс),

4.10.3. Проверку времени плавного включения высокого напряжения производить в следующем порядке:

- ручку автотрансформатора Тр10 установки высокого напряжения выведите влево до отказа;

- включить передатчик;

- через 3-5мин после срабатывания реле времени ручкой автотрансформатора Тр10 установите необходимый режим работы магнетрона;

- выключить питание передатчика;

- произвести повторное включение передатчика.

4.10.4. Через 3-5мин после срабатывания реле времени высокое напряжение долж­но плавно повыситься до установленного ранее значения за 30 ± 6с.

Время устанавливается потенциометром, расположенным на плате регулятора на­пряжения в блоке подмодулятора.

4.10.5. Контроль за установкой необходимого режима осуществляется по прибору, расположенному на передней панели блока. После подъема высокого напряжения плата регулятора напряжения автоматически отключается. Выключить передатчик.

4.10.6. Подключить блок УВЧ к антенно-фидерному тракту (кабель 63Д1). 4.11. Проверить работоспособность передатчиков вторичного канала.

54

4.11.1. С помощью кабеля ЕЛ4.854.208(ЕЛ4.854.208-01) из ЗИН ДРЛ-7СМ под­ключить поочередно блоки передатчиков активного канала, к разъему ЦП на шкафу запуска и видеосигналов, отключив при этом кабель 5Д.

4.11.2. С помощью кабелей КбЗ или Кб4 ТЖ 4.850.214 из шкафа УПАК подклю­чить ВЧ выход передатчика ко входу индикатора мощности ЕЛ.2.782.003.

4.11.3. К ВЧ входу индикатора мощности подключить нагрузку ТЖ2.243.073 5 Вт.

4.11.4. Включите блоки и проверьте напряжения источников питания с помощью прибора АВО-5М1.

4.11.5. Проверить наличие и форму импульсов запуска в гнездах ЗАПУСК на пе­редних панелях блока передатчика. Амплитуда импульсов должна быть 18-22В. Дли­тельность импульсов и - 1,5 ± 1 мкс.

4.11.6. Проверить мощность передатчиков и в случае необходимости подстройте контура УЗ, У5 на максимальную мощность.

4.11.7. Мощность каждого передатчика должна быть не менее 800Вт. При умень­шении мощности ниже нормы замените лампы Л1, ЛЗ (ГИ 41-1) с помощью ключа ТЖ 8.675-013 и произведите подстройку передатчиков.

4.11.8. Отключите блоки. Подключите кабель 5Д к разъему Ш1 на шкафу запуска и видеосигналов.

4.11.9. Установите кабель ТЖ 4.850.214 и блоки передатчиков в шкаф УПАК.

4.11.10. Подключите ВЧ кабели.

4.11.11. Включите передатчики и проверьте установку аттенюаторами необходи­мой мощности на выходе УПАК, соответствующей установленной при контрольном облете изделия.
5. Содержание отчета:

Отчет должен содержать: формулировку цели работы, результаты выполнения ла­бораторного задания (функциональные схемы, описание принципа работы), краткие выводы, результаты выполнения домашнего задания.

6. Контрольные вопросы:

6.1. Укажите основные технические характеристики передающих устройств пер­вичного и вторичного каналов.
6.2. По функциональной схеме объясните принцип работы передающего уст­ройства вторичного канала.

6.3. Объясните назначение основных элементов передающего устройства первич­ного канала.

6.4. Из каких соображений выбирается емкость накопительного элемента в моду­ляторе приемного устройства первичного канала?
55

6.5. Объясните назначение вентиля в передающем устройстве вторичного канала.

6.6. С какой целью умножительно-усилительные каскады возбудителя, пере­дающего устройства вторичного канала поставлены в импульсный режим работы?

6.7. Считая, что расстояние между РЛС и самолетом равно 12000км, определить максимальное значение частоты посылок импульсов передатчиком РЛС при однознач­ном измерении дальности до самолета.

Литература

1. Перевезенцев Л.Т., Огарков В.Н. Радиолокационные системы аэропортов: учебник для ВУЗов гражданской авиации. 2-е издание, переработанное и дополненное. М., Транспорт, 1991, 360с.

2. Стационарный диспетчерский радиолокатор ДРЛ-7СМ. Техническое описа­ние. ЕЛ 1.231.018 ТО.

56
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ

РАДИОПЕРЕДАЮЩВГО УСТРОЙСТВА РЛС "ГРОЗА"

Цель работы

Исследование основных характеристик передающего устройства РЛС, изучение принципа работы магнитного модулятора, (функциональной и принципиальной схемы передающего устройства РЛС "Гроза", изучение особенностей работы магнетрона.

Объект исследования:

Радиопередающее устройство метеонавигационной радиолокационной станции "Гроза".

План работы:

  1. Выполнение домашнего задания и подготовка отчета.

  2. Изучить по рекомендуемой литературе принцип действия и функциональную схему магнитного модулятора.

  3. Изучить принципиальную схему магнитного модулятора и повторить материалы по рабочим характеристикам магнетрона,

  4. Измерение параметров радиопередающего устройства.

  5. Оформление отчета.

  6. Защита лабораторной работы (сдача зачета).

  7. Домашнее задание:

  1. Изучить по рекомендуемой литературе принцип действия, функциональную и принципиальную схемы магнитного модулятора, повторять материал о рабочих характеристиках магнетрона.

  2. Составить форму отчета.

57

Указания:

1. Студент составляет индивидуальный отчет.

2. Студенты, не представившие к началу занятий форму отчета, к работе не допускаются.

3. Литература для выполнения домашнего задания:

а) Дробов С.А., Бычков С.И. Радиопередающие устройства. М.: Сов. радио, 1969.

б) Приданов В.Г. Самолетная метеонавигационная РЛС "Гроза". Рита: РКИИГА. 1975.

в) Радиолокационные системы воздушных судов: Под ред. П.С.Давыдова. М.: Транспорт, 1988.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Передающий канал РЛС предназначен для генерирования мощных СВЧ-импульсов, излучаемых в пространство, а также для формирования ряда видеоимпульсов, используемых для синхронизации отдельных каскадов РЛС.

В соответствии с техническими условиями передающее устройство РЛС "Гроза" имеет следующие характеристики:

несущая частота генерируемых колебаний 9370 ± 30 МГц;

частота повторения импульсов 400 + 28 Гц

(синхрониз. с частотой питающей сети); -20

длительность зондирующих импульсов 2 мкс;

мощность в импульсе не менее 10 кВт.

Магнитно-тиристорный модулятор РЛС "Гроза" относится к классу модуляторов с полным разрядом накопительного элемента. Коммутирующими элементами модулятора служат тиристоры и магнитные коммутаторы

в виде дросселей и трансформаторов с пермалоевыми сердечниками.

Работа магнитного модулятора основана на свойстве катушки с

58

ферритовым сердечником резко уменьшатъ свою индуктивность при переходе индукции в область насыщения (рис. 6.1).

Упрощенная функциональная схема модулятора показана на рис. 6.2. По назначению элементов, входящих в модулятор, можно выделить следующие составные каскады модулятора:

  1. зарядный резонансный контур, состоящий из линейного зарядного дросселя - трансформатора Др2 и конденсаторов С16-С19, С23, С24;

  2. первый сжимающий каскад, состоящий из конденсаторов С16-С19, С23, С24, ключа на тиристорах Д9 и Д13 и нелинейного дросселя Др1;

  3. второй сжимающий каскад, содержащий накопительный конденсатор С15, магнитный коммутатор ТрЗ и формирующую линию;

  4. согласующий импульсный трансформатор Тр2;

  5. вспомогательный Тр4.

При подключении к модулятору питающего напряжения 115 В, 400 Гц в зарядном контуре, настроенном на частоту 400 Гц, возникает колебательный процесс. В конце первого периода колебаний в контуре на накопительном элементе напряжение составляет U= 510 В.

В этот момент срабатывает тиристорный ключ первого сжимающего каскада. Рабочим состоянием ключа управляет специальный управляющий трансформатор Тр4. Накопленное напряжение на конденсаторах С16-С19, С23, С24 за время, равное 40 мкс, передается через замкнутый ключ - тиристоры Д9, Д13 на конденсатор С15 второго сжимающего каскада. С учетом коэффициента трансформации ТрЗ амплитуда напряжения на конденсаторе С15 примерно равна 5,7 кВ. Процесс разряда конденсаторов

первого сжимающего каскада колебательный. Частота колебательного контура, образованного емкостью конденсаторов и индуктивностью дросселей и трансформаторов первого сжимающего каскада, значительно больше частоты настройки зарядного контура. Индуктивность в контуре

59

сжимающего каскада в основном определяет дроссель Др1, находящийся в этот момент в насыщенном состоянии. Время разряда конденсаторов примерно равно 10 мкс.

Напряжение, накапливаемое на С15, управляет магнитный состоянием сердечника трансформатора ТрЗ, выполняющего роль магнитного коммутатора. Сердечник трансформатора выполнен из пермалоя марки 50 НП с прямоугольной петлей намагничивания (рис.6.1). При достижении максимума напряжения на конденсаторе С15, равного 5,7 кВ, сердечник трансформатора ТрЗ переходит в насыщенное состояние, его индуктивное сопротивление резко падает, и конденсатор С15 разряжается на нагрузку модулятора - магнетрон МИ-268.

Разряд происходит через формирующую линию и согласующий импульсный трансформатор Тр2.

Формирующая линия определяет форму выходного импульса, а согласующий трансформатор повышает выходное напряжение до 7,4 кВ. Диаграммы напряжений на элементах схемы модулятора изображены на рис. 4.3, на котором справа от точки t2 масштаб времени существенно увеличен. Принципиальная схема модулятора приведена на рис.6.4. Заряд конденсаторов 1-го каскада заканчивается к моменту t3 (рис. 6.3).

Индуктивное сопротивление перемагничивающих элементов зарядного контура выбрано таким, что даже а насыщенном состоянии (состояние сердечников между точками 2 и 3 кривой намагничивания (рис. 6.1)) оно остается на порядок меньше индуктивности Др2. Поэтому изменение параметров сердечников Др1 и Тр4 практически не влияет на процесс

заряда. В промежутке времени от 0 до t1 через обмотки ТрЗ, Тр4 и Др1 течет ток, поддерживающий сердечники в состоянии отрицательного насыщения (участок 2-1, рис. 6.1). Начиная с момента t=t1, индукция в сердечниках изменяется в сторону увеличения (рабочая точка перемещается от точки 2 к точке 3 (рис. 4.1)). К моменту времени t=t2 сердечники Тр2, Тр4 и Др1 входят

60

в насыщение и индукция становится равной +BH. Далее ток заряда в контуре изменяет свой знак. Трансформатор Тр4 выходит из насыщения и образующиеся при этом положительные импульсы на его вторичных обмотках прикладываются к управляющим электродам тиристоров Д9 и Д13. Тиристоры отпираются, и конденсаторы С16-С19, С23, С24 начинают разряжаться через дроссель Др1 и трансформатор ТрЗ на конденсатор С 15.

В интервале времени от t2 до t3 (примерно 30 мкс) сердечник Др1 перемагничивается начальным разрядным током конденсаторов С16-С19, С23, С24 до отрицательного насыщения (от точки 3 до точки 2 (рис. 6.1)), при котором индукция равна - Вн. Таким образом, в течение времени

t < p / w1 < (t4-t3) происходит заряд С15 синусоидальным током собственной частота w1 колебательного контура первого сжимающего каскада, образованного конденсаторами С16-С19, С23, С24, ненасыщенной обмоткой ТрЗ и насыщенными обмотками Тр2 и Др1. Максимальное напряжение на конденсаторе С15 при резонансном разряде малой длительности составляет 5,7 кВ.

Тр2 выполнен конструктивно таким образом, что при заряде С15 его сердечник не перемагничивается, а сердечник ТрЗ перемагничивается по кривой рис. 6.1 (от точки 2 к точке 3).

Заряд С15 заканчивается в момент времени t4, а насыщение сердечника ТрЗ наступает в момент времени t5. Время t1’ = t5 – t4 » 0,5 мкс задержки насыщения, необходимое дня восстановления исходного (закрытого) состояния тиристора, определяется напряжением вторичных обмоток трансформатора Тр4.

61

Р
ис. 6.1. Кривая намагничивания пермалоевых сердечников

Рис. 6.2. Упрощенная функциональная схема модулятора

62





Р
ис. 6.3. Диаграммы напряжений в схеме модулятора.
Рис.6.4. Принципиальная схема модулятора


63

При насыщении сердечника ТрЗ (точка 3, рис 6.1) сопротивление его обмотки уменьшается, и конденсатор С15 начинает разряжаться через выходной импульсный трансформатор Тр2, сердечник которого в это время также насыщен. При этом в первом сжимающем каскаде тиристоры закрыты и сопротивление Др2 велико. Разряд С15 проходит через формирующую линию L1-L3, С1-С8, определяющую форму импульса на Тр2. Для формирования прямоугольного импульса линия должна быть согласована, т.е.

rлин × К2тр2 = Rн ,

где rлин - волновое сопротивление формирующей линии;

Rн - сопротивление генерирующего магнетрона.

Заметим, что все индуктивности схемы, кроме Тр2 и ТрЗ при окончании рабочей стадии находятся в исходном состоянии. Так, сердечники Др1 и Тр4 находятся в состоянии отрицательного насыщения - Вн. Сердечник же ТрЗ при окончании рабочей стадии выходит из насыщения, т.к. напряжение на С15 после разряда равно нулю. При действии отрицательной полуволны входного напряжения t = 0 - t1 по первичной обмотке ТрЗ протекает ток, заминающийся через С15, Тр2 и формирующую линию. Напряжение на конденсаторе С15 возрастает и имеет обратную величину по отношению и напряжению рабочего импульса. Под действием этого напряжения индукция в сердечнике ТрЗ уменьшается, и в момент t = Тn + t1 становится равной - Вн. Конденсатор С15 разряжается через Тр2 на нагрузку, образуя на ней импульс перемагничивания пилообразной формы отрицательной полярности и значительно меньшей амплитуда по сравненис рабочим импульсом. Импульсов перемагничивания может быть несколько, т.к., в этот момент

сопротивление магнетрона не равно волновому сопротивлению линии.

Исходное состояние Тр2 в установившемся режиме работы модулятора определяется, как и состояние трансформатора Тр3, также импульсами

64

перемагничивания.

Особенностью работы магнетронного генератора является существенная зависимость его выходной мощности, КПД и генерируемой частоты от питающего напряжения. Изменение напряжения сети приводит к изменению амплитуды импульса, а, следовательно, и вышеуказанных параметров генерации. Основными характеристиками магнетрона являются рабочие характеристики I, определяющие связь между выходной мощностью, КПД, током, анодным напряжением и величиной магнитного поля при постоянной согласованной внешней нагрузке. В связи с наличием этой зависимости особое значение приобретает стабилизация питающего напряжения либо использование схем автоматической подстройки частоты.
ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАВОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Домашнее задание

При выполнении домашнего задания студент обязан заготовить таблицы и разметить оси координат графиков для занесения результатов эксперимента.

Лабораторная установка

Построена на базе типового стенда "Гроза-СБ", на котором размещена РЛС "Гроза". Питание РЛС от сети 115 В, 400 Гц осуществляется через ЛАТР, позволяющий изменять питающее напряжение от 90 до 130 В.

На выходной фланец направленного ответвителя РЛС "Гроза" устанавливается роторный волноводный переключатель, на одном из выходов которого установлена детекторная секция, на другой подключен вход измерительного прибора РИП-3.

Для проведения лабораторной работы требуются стандартные измерительные приборы РИП-3 и осциллограф. В ходе работы необходимо:

1. Снять эпюры напряжения в основных точках магнитно-тиристорного

65

модулятора. Для этого включить станцию и после прогрева перевести ее в режим «Снос».

С помощью осциллографа исследовать форму напряжений в основных точках модуляторе и зарисовать их в отчете.

2. Определить форму огибающей высокочастотного импульса для чего:

волноводный переключатель установить в положение, при котором СВЧ-импульс поступает на детекторную секцию;

с помощью осциллографа получить изображение огибающей СВЧ-импульса, зарисовать его и определить основные параметры огибающей.

3. Исследовать зависимость мощности и частоты генерируемых магнетроном колебаний при изменении амплитуды модулирующего напряжения (напряжения сети 115 В, 400 Гц), для этого:

перевести волноводный переключатель в положение, при котором выход направленного ответвителя подключен к РИП-3;

с помощью РИП-3 произвести измерение мощности и частоты генерируемых колебаний при номинальном напряжении бортовой сети 115 В, 400 Гц. Форму и амплитуду модулирующего напряжения контролировать осциллографом;

произвести измерение мощности и частоты генерируемых колебаний при изменении напряжения сети 115 В, 400 Гц от 90 до 130 В.

Изменение напряжения сети производить ЛАТРом, находящимся под крышкой стола стенда «Гроза-СБ», контроль напряжения производить вольтметром стенда, контролировать амплитуду и форму модулирующего напряжения;

результаты измерений занести в таблицу и построить графики

зависимостей частоты и мощности генерируемых колебаний от амплитуды модулирующего напряжения.
66

Оформление отчета:

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

  1. Технические характеристики передавшего тракта (покаскадно).

  2. Блок-схему лабораторной установки.

  3. Упрощенную принципиальную схему модулятора РЛС "Гроза".

  4. Результаты эксперимента: результаты измерения средней и импульсной мощности, частоты и формы зондирующего импульса, построение графика зависимости мощности и частоты генерируемых колебаний от изменения амплитуды питающего напряжения в основных точках модулятора.

5. Краткие выводы о работе.

Указание: При защите лабораторной работы студент должен быть готов отвечать на все контрольные и дополнительные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Пояснить принцип действия магнитного модулятора.

  2. Каковы физические процессы, происходящие при двойном сжатии импульса магнитного модулятора?

  3. Пояснить эпюры напряжений в различных точках электрической схемы магнитного модулятора.

  4. Пояснить возможность использования нелинейных индуктивностей в качестве ключевых устройств.

  5. Пояснить назначение и принцип действия схемы задержки включения высокого напряжения.

  6. Объяснить зависимость мощности и частоты генерируемых магнетроном колебаний при изменении амплитуды модулирующего напряжения.

  7. Назвать основные технические характеристики передатчика РЛС "Гроза".


67

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Дробов С. А., Бычков С.И. Радиопередающие устройства. М.; Сов. радио, 1969.

2. Приданов В.Г. Самолетная метеонавигационная РЛС «Гроза». Рига: РКИИГА, 1975.

3. Радиолокационные системы воздушных судов. Под ред. П.С.Давыдова. М.: Транспорт, 1988.

4. Радиолокационный измерительный прибор РИП-3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

68

ЛАБОРАТОРНАЯ РАВОТА № 7

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ «ГРОЗА»

Цель работы:

  1. Изучение функциональной схемы приемного устройства РЛС "Гроза".

  2. Исследование основных характеристик приемного устройства РЛС.

Объект исследования:

  1. Приемопередающий блок РЛС "Гроза".

  2. Тракт усиления промежуточной частоты с временной автоматической регулировкой усиления.

План работы:

  1. Выполнение домашнего задания и подготовка формы отчета.

  2. Исследование сквозной амплитудно-частотной характеристики приемного устройства РЛС «Гроза»

  3. Измерение основных технических характеристик усилителя промежуточной частоты и схемы ВАРУ.

  4. Оформление отчета.

  5. Защита работы (сдача зачета по работе).

Домашнее задание:

  1. Изучить по рекомендуемой литературе функциональную схему приемного устройства РЛС.

  2. Изучить по рекомендуемой литературе особенности построения принципиальной схемы всего тракта промежуточной частоты и ВАРУ приемника РЛС "Гроза".

  3. Наметить методику исследования приемного тракта РЛС канала УПЧ и

69

ВАРУ и в соответствии с этим составить форму отчета.

Указания:

1. Студент составляет индивидуальный отчет.

2. Студент, не представивший к началу работы форму отчета, до работы не допускается и удаляется с занятия.

3. Литература для выполнения домашнего задания:

а) Радиолокационные системы воздушных судов: Под ред. П.С.Давыдова. М.: Транспорт. 1988.

б) Сифоров В.И. Радиоприемные устройства. М.: Сов. радио, 1974.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Приемник РЛС «Гроза» обладает следующими техническими характеристиками:

рабочая частота приемника, МГц - 9370 ± 20;

чувствительность приемного устройства дБ/мВт - 100;

промежуточная частота, МГц - 30;

полоса пропускания сквозной частотной характеристики

на уровне половинной мощности Df = f2 - f1 в МГц 1,2 – 2,2;

для увеличения динамического диапазона приемника УПЧ выполняется с последовательным детектированием и имеет ВАРУ. Упрощенная функциональная схема приемника изображена на рис. 7.1.
70

Рис. 7.1. Функциональная схема приемника
Отраженные от цели и принятые антенной радиолокационные сигналы через антенный переключатель (АП), состоящий из ферритовых циркулятора и вентиля, и разрядник защиты приемника поступают на балансный смеситель (СМ1) канала сигнала. На смеситель также поступают СВЧ-колебания гетеродина, выполненного на лампе обратной волны (ЛОВ). После преобразования на выходе смесителя образуются импульсы промежуточной частоты fПР = 30 МГц, поступающие на предварительный усилитель промежуточной частота (ПУПЧ) и далее на логарифмический УПЧ. ПУПЧ служит для улучшения соотношения сигнал/шум на входе основного УПЧ. На ПУПЧ воздействует схема временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ), благодаря которой амплитуда импульсов на выходе ПУПЧа мало зависит от расстояния до точки отражения, и предусмотрена ручная регулировка усиления (РРУ). Основное усиление сигнала промежуточной частоты осуществляется в логарифмическом УПЧ с последовательным детектированием сигнала.

Схема ВАРУ, запускаемая синхронно с излучаемым импульсом, осуществляет регулировку усиления по дальности, а также обеспечи-

71

вает запирание приемника на время действия мощного импульса магнетрона.

Для того, чтобы свести к минимуму отклонение промежуточной частоты от номинального значения fПР = 30 МГц, предусмотрена схема автоматической подстройки частоты (АПЧ) гетеродина. В схеме АПЧ вырабатывается сигнал управления частотой гетеродина, вырабатываемый по разности частот магнетрона и ЛОВ.

Коротко остановимся на построении принципиальной схемы отдельных узлов приемника.

Упрощенная схема логарифмического УПЧ с последовательным детектированием сигналов показана на рис. 7.2



Рис. 7.2. Схема основного логарифмического УПЧ

с последовательным детектированием сигналов
Формирование логарифмической амплитудной характеристики происходит следующим образом: При входном напряжении Uвх , не превышающем некоторый начальный уровень Uвх н , все каскады УПЧ работают в линейном режиме, напряжение с выхода пятого каскада УПЧ детектируется с помощью основного видеодетектора ВД и через суммирующий видеоусилитель поступает на выход схемы. В этом режиме УПЧ имеет максимальный коэффициент усиления, равный Ко упч .
При напряжении Uвх > Uвх н пятый каскад УПЧ переходит в режим

72

насыщения, и амплитуда напряжения на его выходе с ростом не увеличивается. Это вызвано применением специальной схемы построения отдельных каскадов УПЧ (рис. 5.3).





Рис. 7.3 Принципиальная схема каскада УПЧ

приемника РЛС «Гроза»
Каждый каскад выполнен по каскадной схеме типа «общий эмиттер - общая база». Контур L1, С5 настроен на промежуточную частоту fПР = 30 МГц. Особенностью усилителя является то, что транзистор Т1 при усилении сильных сигналов используется в качестве детектора радиоимпульсов. Для этого рабочая точка на входной характеристике транзистора выбирается так, что при входном сигнале, превышающем некоторый уровень, возникает режим отсечки по току базы. В результате с помощью перехода "эмиттер-база" резистора R3 и конденсатора С1 осуществляется детектирование входного сигнала. Напряжение UB видеоимпульсов отрицательной

полярности через разделительный конденсатор и делитель R4, R5 поступает

73

на вход суммирующего усилителя. Транзистор Т1 работает как бы в режиме автосмещения, и при увеличении входного напряжения выходное напряжение не увеличивается.

При детектировании на пятом каскаде не увеличивается амплитуда на выходе ВД. По мере дальнейшего увеличения напряжения режим насыщения поочередно наступает в четвертом, третьем и т.д. каскадах УПЧ. Вместе с насыщением в этих каскадах возникает режим эмиттерного детектирования, благодаря которому на суммирующий усилитель поступают видеоимпульсы, образующие в сумме выходное напряжение Uвых УПЧ с логарифмической амплитудной характеристикой.

Упрощенная принципиальная схема ВАРУ показана на рис 5.4.
Р
ис. 7.4. Принципиальная схема ВАРУ

Она выполнена на основе запретного в исходном состоянии ключа на Т1. При переходе положительного запускающего импульса, совпадающего по

74

временя с импульсом передатчика, транзистор открывается и происходит быстрый заряд С4 через R6 и ключ. По окончании импульса транзистор закрывается, а конденсатор начинает медленно разряжаться (в течение 250 мкс) через R6 и R5. Выходное напряжение экспоненциальной формы поступает на ПУПЧ для регулирования его усиления по времени.

Следует отметить, что полоса ПУПЧ (DF = 6 МГц) несколько шире полосы УПЧ, и поэтому полоса приемника в целом определяется полосой пропускания УПЧ. ПУПЧ имеет четыре каскада усиления: первый на малошумящем нувисторе 6С52Н-В и последующие по схеме с общей базой. Регулированием охвачены второй и четвертый каскады.
ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Домашнее задание

При выполнении домашнего задания студент должен заготовить таблицы и разметить оси координат графиков для занесения результатов эксперимента, по объему и содержанию соответствующие практической части работы.

Лабораторная установка:

Состоит из двух стендов, соответствующих отдельным частям лабораторной работы:

стенд «Гроза-СБ» с действующим комплексом РЛС "Гроза", на которой передатчик нагружен на согласованную нагрузку с рассеиваемой мощностью Рср ³ 50 Вт, а вход приемника представляет собой волноводный фланец;

стенд препарированной РЛС «Гроза», в который включены узлы ПУПЧ, УПЧ и схема ВАРУ. На передние панели блоков с препарированными узлами выведены основные точки схем, необходимые для исследования их характеристик.

Стенды обеспечены комплектом измерительных приборов общего

75

назначения и РИП-3.

Проведение лабораторного исследования:

  1. Изучить техническое описание РВС «Гроза»

  2. Произвести исследование сквозной амплитудно-частотной характеристики приемного устройства РЛС "Гроза" (стенд "Гроза-СБ") с помощью прибора РИП-3. работающего в режиме "ЧАСТ. ХАРАКТ.". Для повышения точности произвести измерение верхней и нижней граничных частот пропускания не менее трех раз, взяв за результат среднее арифметическое измерений.

3. На препарированном стенде:

а) произвести исследование амплитудной характеристики УПЧ, фиксируя момент начала детектирования отдельными каскадами;

б) произвести исследование амплитудно-частотной характеристики УПЧ;

в) выявить влияние на коэффициент усиления канала УПЧ напряжения ВАРУ, для чего изменять положение импульса промежуточной частоте относительно импульса запуска схемы ВАРУ.

Оформление отчета:

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

  1. Титульный лист, оформленный в соответствии со стандартом ВУЗа.

  2. Технические характеристики, подробную функциональную схему приемного тракта и структурные схемы эксперимента.

  3. Сквозную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) приемника и структурную схему эксперимента.

  4. Амплитудную, амплитудно-частотную характеристики УПЧ и зависимость коэффициента усиления канала УПЧ от дальности до цели.

  5. Выводы по работе.

Указание: При выполнении лабораторной работы студент должен быть готов

76

отвечать на все контрольные и дополнительные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите основные технические характеристики РЛС «Гроза».

2. Поясните функциональную схему РЛС "Гроза", определите содержание экспериментальной части.

3. Укажите контрольно-измерительную аппаратуру, необходимую для проведения эксперимента, методику ее использования.

4. Каково назначение логарифмической амплитудной характеристики УПЧ и в чем заключается принцип её формирования?

5. Каково назначение схемы ВАРУ? Укажите основные параметры импульса ВАРУ и принцип его формирования.

6. Нарисуйте и поясните работу принципиальной схемы отдельного каскада УПЧ.

7. Нарисуйте принципиальную схему ВАРУ и поясните ее работу.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Радиолокационные системы воздушных судов; Под ред. П.С.Давыдова. М.: Транспорт, 1988.

2. Метеонавигационный радиолокатор "Гроза". Инструкция по эксплуатации. - М.: В/О "Авиаэкспорт".

3. Сифоров В.И. Радиоприемные устройства. М.: Сов. радио, 1974.
1   2   3   4

Похожие:

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине...
Методические указания по выполнению лабораторных работ рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Безопасность труда и инженерная...

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания для студентов по выполнению лабораторных и...
Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ Издательство
Инженерная геодезия. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Составители: Шешукова Л. В., Тютина Н. М., Клевцов Е....

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Сметное дело»
...

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению практических и лабораторных работ...
Методические указания предназначены для обучающихся по специальностям технического профиля 21. 02. 08 Прикладная геодезия

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению практических и лабораторных работ...
Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит...

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине...
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине...
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине...
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение московской области

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconУгловые измерения в геодезии методические указания к выполнению лабораторных...
Занятия по изучению устройства теодолита, выполнению поверок и юстировок теодолита, а также по измерению горизонтальных и вертикальных...

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине «Информатика»
Методические указания по проведению лабораторных работ предназначены для студентов гоапоу «Липецкий металлургический колледж» технических...

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине «Информатика»
Методические указания по проведению лабораторных работ предназначены для студентов гоапоу «Липецкий металлургический колледж» технических...

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине “Базы данных”
Методические указания предназначены для студентов специальностей 230401 «Прикладная математика», 230105 «Программное обеспечение...

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине...
Настоящие методические указания составлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Практическое (производственное) обучение»...

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconМетодические указания по выполнению практических работ по дисциплине...
Методические указания предназначены для проведения практических работ по дисциплине

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине радиолокационные системы iconУчебно-методические указания для выполнения лабораторных работ по...
Автор: Ченская Ирина Борисовна, преподаватель специальных дисциплин огапоу «Белгородский индустриальный колледж»


Руководство, инструкция по применению




При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск