Направляючі системи 25 хв.

Функції передачі енергії зондувального сигналу від передавача до антени й прийнятого луну-сигналу від антени до приймача в РЛС виконує фідерний або хвілевідний тракт.

Пристрої, застосовувані для передачі електромагнітної енергії, звичайно називають напрямними системами (НС). До них, у першу чергу, ставляться всілякі лінії передачі, найважливіші з яких показано на Рис. 1.

У радіотехніку серед напрямних систем широко відома двохпровідна лінія (а). Коаксіальна лінія (б) застосовується, головним чином, на надвисоких частотах. Винятково радіотехніці надвисоких частот властиві хвилеводи — порожні (полые) (г, д) діелектричні лінії, що й рідше зустрічаються (е, ж), а також системи типу «смужкової лінії» (в).

Рис.1. Приклади ліній передачі електромагнітної енергії.

До основних технічним характеристикам тракту передачі енергії ставляться:

· ступінь узгодження тракту з навантаженням;

· втрати енергії в тракті;

· максимальна передана потужність.

Ступінь узгодження хвилеводного тракту з навантаженням характеризується коефіцієнтом бігучої хвилі, (КБВ) або зворотної йому величиною – коефіцієнтом стоячої хвилі напруги – КСВН. Величина КБВ показує, наскільки режим роботи тракту відрізняється від оптимального режиму. Практично вважається, що навантаження добре погоджене з лінією передачі, якщо КБВ більше 80% (КСВН=1,2) і погоджена задовільно, якщо КБВ = 60…80%.

Втрати енергії в тракті обумовлені тепловими втратами в металевих провідних поверхнях і діелектричними втратами ліній передачі. Величину втрат прийнято характеризувати коефіцієнтом поглинання. Втрати реальних трактів РЛС – 0,5...1 Дб на передачу й 2...3 Дб на приймання.

Максимальна передана потужність у тракті обмежується можливістю електричного пробою й припустимим нагріванням діелектрика лінії передачі.

Вибір елементів СВЧ тракту визначається довжиною хвилі, величиною переданої потужності, схемними й конструктивними особливостями тракту.

У РЛС сантиметрового діапазону хвилеводні тракти виконуються на прямокутних хвилеводах, поперечні розміри яких повинні забезпечувати задану діапазонність і рівень переданої потужності.

У РЛС дециметрового діапазону використовуються тверді коаксіальні лінії з повітряним заповненням.

У РЛС метрового діапазону - коаксіальні лінії з діелектричним заповненням.

В оглядових РЛС, до яких ставляться й РЛС РТВ, виникає проблема з'єднання нерухливих елементів тракту з рухливими, а також з'єднання елементів тракту, що мають входи (виходи) різного типу й форми. Для розв'язку цієї проблеми використовуються гнучкі (обертові) зчленування (з'єднання) і переходи.

Гнучкі зчленування забезпечують можливість механічного з'єднання тракту з підсилювальними або генераторними приладами, а також з'єднання нерухливої й рухливий частин тракту.

Хвилеводні переходи забезпечують можливість з'єднання відрізків ліній передач різного перетину й типу.

Наприклад, магнетрони, що мають круглий вихідний хвилевід, підключаються до прямокутного хвилеводу через хвилеводний перехід, який є плавним невідображаючим переходом від круглого до прямокутного перетину.

При переході від коаксіальної лінії передачі до хвилеводної або навпаки, використовуються коаксіально- хвилеводні або хвилевідно-коаксіальні переходи.

При передачі електромагнітної енергії від генератора до навантаження необхідне узгодження окремих ділянок тракту між собою, що забезпечує задані діапазонність, КБВ і втрати в тракті. Із цією метою використовуються різні погоджуючи елементи:

· у коаксіальних лініях передачі – чвертьхвілеві погоджуючи трансформатори, шлейфи, вентилі;

· у хвилеводних лініях – індуктивні і ємнісні діафрагми, фазові трансформатори.

Виходячи з функціонального призначення РЛС до НС пред'являються наступні вимоги.

1. Забезпечення передачі сигналу із заданою потужністю не менш заданої (необхідної).

2. Забезпечення передачі в навантаження можливо більшої частки над ходячої на вхід потужності сигналу.

3. Забезпечення мінімальних утрат енергії при передачі, тобто максимального КПД НС.

4. Забезпечення мінімальних фазових (частотних) викривлень переданого сигналу.

5. Можливість вбудовування пристроїв керування параметрами ЭМП (амплітудою або потужністю, фазою, вектором фазової швидкості, поляризацією).

6. Забезпечення необхідних масо-габаритних характеристик.

Розглянемо з погляду реалізації цих вимог різні типи НС.

Однієї з тенденцій розвитку радіотехніки взагалі й техніки СВЧ зокрема є мікромініатюризація, тобто зменшення масо-габаритних параметрів. Стосовно до НС цього можна досягтися застосуванням нової елементної бази – смужкових ліній.

Смужковою лінією передачі називають лінію, у якій провідник стрічкового, круглого або квадратного перетинів розташований не деякій відстані від металевої підстави (мал.1,в). Їх достоїнством є:

· малі габарити, вага, висока точність виготовлення й, отже, гарна відтворюваність характеристик;

· широка смуга робочих частот,

· низька вартість смужкових ліній і вузлів з них при масовім виробництві.

Недоліками смужкових ліній є:

· мала гранична потужність в порівнянні із прямокутними хвилеводами й коаксіальним кабелем;

· більші, ніж у коаксіального кабелю, втрати, обумовлені втратами в металі, діелектрику й додатковими втратами на випромінювання;

· труднощі конструювання й експлуатації, обумовлені утрудненим доступом до центрального провідника й випромінюваннями.

Слід зазначити, що смужкові лінії практично не застосовуються для передачі сигналів на досить більші відстані. Основне їхнє застосування – для мікромініатюризації окремих вузлів СВЧ приймача й передавача.

Таким чином, у сучасних РЛС використовуються різні типи НС, вибір яких залежить від діапазону частот, величини потужності переданого сигналу, а також вимог до величини втрат, рівню фазових (частотних) викривлень і масо-габаритних показників.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Характеристика й види радіолокаційних антен 20 хв.	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.05 сек.