Меню

Как определить среднюю мощность рлс

10) Средняя мощность излучения передатчика не должна превышать 100 Вт, а импульсная—100 кВт. Расчет технических показателей импульсной рлс

Для оценки длины волны РЛС прежде всего обра­тимся к графику рис.3 [1] для Dmax — 100 км.

Рис.3 — Изменение энергии излучаемых колебаний в зависимости от рабочей длины волны

Как видно, оптимальная длина волны равна приблизительно 5-6 см. При уменьшении длины волны до 3 см необходимая энергия в импульсе возрастает приблизительно в два раза, что, по-видимому, является допустимым. Но боль­ше сокращать волну не следует, так как потери будут резко расти.

Приняв = 3см, можем определить ширину луча РЛС в вертикальной плоскости (наиболее важная ха­рактеристика луча для данной станции):

С учетом ухудшения реальной разрешающей способ­ности по сравнению с потенциальной, определяемой шириной луча, разрешающая способность по углу места будет равна приблизительно 0,7°, что в 1,4 раза хуже сформулированного требования по разрешению. Но с этим ничего сделать нельзя, так как ни уменьшение длины волны, ни увеличение размеров антенны в данном случае допущено быть не может.

При последовательном обзоре по угловым координа­там связь между параметрами системы обзора характе­ризуется формулой:

(1)

аз – ширина ДН луча антенны по азимуту;

Тобл – период облучения цели;

Фаз – сектор сканирования пространства по азимуту;

Фум – сектор сканирования пространства по месту.

Относительный период обзора целесообразно принять равным среднему значению (Кобз)ср=2.

При поглощении энергии на всей дальности дейст­вия РЛС имеет место следующее соотношение:

(2)

kш=5 – коэффициента шума приемника РЛС (значение 5 можно получить при использовании ЛБВ на длине волны 3 см);

kp – коэффициент различимости;

–ЭПР цели;

Sэф – эффективная площадь раскрыва антенны.

1) Эффективную площадь раскрыва антенны можно выразить чрез угловые размеры луча:

(3)

2) Теоретически необходимое отношение сигнал/шум на входе приемника при обнаружении сигнала с неиз­вестными начальной фазой и амплитудой для РПО=0,5 и РЛТ=10 -3 находим при помощи графика 3 qср = 20, потери в тракте (Паi) примем равными 10.

Тогда kр =

3) Коэффициент поглощения δп() в дожде интенсивностью 4 мм/час и кислороде воздуха для= 3 см равен 0,06 дб/км

Рис. 4 — Зависимость коэффициента поглощения энергии ра­диоволн δп от длины волны и вида гидрометеоров.

Множитель поглощения буде равен

Рассмотрим (2) с учетом (3):

Далее выразим размеры луча по азимуту:

Совместно решая два уравнения, определим период облучения цели и размер луча по азимуту:

Читайте также:  Если трансформатор больше мощности ламп

Решая систему, получаем: аз7.52 0 и Тобл=41.8 мс.

Период повторения импульсов равен:

Принимаем Ти=0.7 мс, тогда частота повторения импульсов равна:

Находим число импульсов в пачке:

Определяем длительность излучаемых РЛС импульсов:

R – разрешающая способность по дальности

Принимаем

Определяем мощность излучения РЛС в импульсе:

, что не превышает 100кВт по требованию из задания.

Потенциальные составляющие ошибок не превышают значений, требуемых в задании:

, что не превышает 80м по требованию задания.

что не превышает 0,3 0 по требованию задания.

что не превышает 3 0 по требованию задания.

С учетом даже существенного ухудшения реальной точ­ности по сравнению с потенциальными возможностями требуемая точность измерения координат будет обеспе­чена.

Источник

Мощность, излучаемая передатчиком

Различают импульсную ( РИ) и среднюю (РСР) мощности.

Импульсная мощность передатчика (мощность в импульсе ) – это мощность отдаваемая передатчиком в антенну в течение длительности импульса. Импульсная мощность обзорных корабельных РЛС лежит в пределах от единиц кВт до 5..10 МВт. В РЛС слежения величина Ри не превышает десятков кВт. Максимальные величины Ри характерны для РЛС освещения воздушной обстановки и ограничиваются возможностью пробоя в линиях передачи и других элементах высокочастотного тракта, а также массогабаритными характеристиками передающего устройства.

Средняя мощность передатчика – это мощность отдаваемая передатчиком в антенну за один период следования импульсов.

где Q скважность, лежит в пределах от десятков Вт до единиц кВт.

Скважность в большинстве случаев составляет сотни и тысячи единиц.

Так как обнаружительные способности РЛС определяются средней мощностью, то основной тенденцией развития мощных передающих устройств является использование малой скважности (десятки единиц и меньше), т.е. большой средней мощности при ограниченной импульсной мощности.

3.Частота следования (повторения) импульсов Fи или период следования (повторения) импульсов ( )

Величина Fи определяется масштабом (шкалой) дальности, т.е. зоной обзора (пределами работы) РЛС по дальности, а также минимально допустимой величиной скважности. Минимальная частота следования используется при работе на большом масштабе дальности (450..500 км) и составляет 200..250 Гц.

Максимальная частота Fи на минимальном масштабе дальности могла бы составлять десятки кГц, но при этом скважность может оказаться недопустимо малой для пере дающих устройств. Поэтому максимальное значение Fи, используемое в РЛС освещения ближней надводной обстановки при работе на малых шкалах, не превышает единиц кГц. Соответственно этому период следования импульсов лежит в пределах от сотен мкс в обзорных РЛС малой дальности действия и РЛС слежения до единиц мс в РЛС освещения воздушной обстановки при работе на большом масштабе дальности.

Читайте также:  Как рассчитать тариф мощности

4.Вид излучаемых колебаний:

· непрерывные (Q=1),

Длительность простых сигналов находится в пределах от десятых долей мкс в РЛС малой дальности и РЛС слежения до единиц мкс в РЛС большой дальности действия. Длительность сложных сигналов составляет десятки и даже сотни мкс; в приемном устройстве отраженные импульсы сложной формы сжимаются до десятых долей мкс. Минимальная величина длительности отраженных сигналов при их обработки на экранах ЭЛТ ограничивается возбудимостью люминофора, а при цифровой обработке быстродействием аналого-цифрового преобразователя.

Изменение длительности зондирующих импульсов в процессе работы РЛС приводит к изменению скважности , что может вызвать определенные технические трудности обеспечения благоприятных условий функционирования передающего устройства. Поэтому в большинстве случаев при изменении величины одновременно изменяют частоту следования импульсов Fи так, что бы величина Q изменялась в небольших пределах.

Дата добавления: 2016-01-07 ; просмотров: 10277 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник



Расчет импульсной мощности передатчика РЛС

Расчет импульсной мощности передатчика РЛС в беспомеховой обстановке производится при помощи выражения:

, (Вт)

где Pпрmin – чувствительность приемника (Вт);

— КПД антенно-волноводного тракта;

σц – среднее значение эффективной отражающей площади цели (м 2 )

Среднюю мощность РПДУ можно рассчитать по следующей формуле:

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист

1.1.6. Расчет параметров УПОС РЛС

Источником сигнала является антенна РЛС. Поскольку она имеет реальную шумовую температуру, то будем считать отношение сигнал/шум на выходе линейной части приемника (q) заданным (в соответствии с проведенными расчетами). Реальную же чувствительность РПУ РЛС можно определить по выражению

=1,38×10 -23 *290*11(12+273/290-1)*1151,6= 6,05*10 -16 Вт. (1.31)

где k = 1,38×10 -23 – постоянная Больцмана, Дж/К;

Та =273К+tср – шумовая температура антенны;

tср – температура воздуха по шкале Цельсия;

То = 290К — стандартная температура;

Пш = 1,1×Δfпр, шумовая полоса пропускания приемника;

Nш – коэффициент шума приемника (шумы приемника определяются первыми каскадами РПУ и его коэффициент шума находится в пределах 1,15-12);

Краз – коэффициент различимости, определяемый выражением

=1602,2/2*31,9=1151,6, ai=2+1,6+1,2+20+1,21+1,3+10+2=39,31

где = 1602,2 — скважность.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист

Рис. 1.5. Усредненная характеристика потерь в детекторе

— потери в видеоусилителе, аву ≈ 1,1¸1,2;

— потери в детекторе адет (эти потери зависят от схемы и режима работы детектора и связаны с частичным преобразованием сигнала в шум при детектировании). На графике (рис. 1.5) приведена усредненная характеристика потерь в детекторе для значения q0∑ = 20¸100;

Читайте также:  Мощность акустики площадь помещения

— потери из-за несогласованности частотных характеристик фильтра и сигнала. Они согласованы только по полосе. В среднем для прямоугольного импульса можно принять аΔf ≈ 1,21;

— потери в индикаторе, связанные с различием времени накопления полезных сигналов и шума аинд ≈ 1,16¸1,3;

— потери оператора, связанные с тем, что на экране ЭЛТ должно иметь место некоторое превышение яркости отметки над шумовым фоном. В среднем можно принять аоп ≈ 1,5¸10;

— потери при автоматическом съеме данных , связанные с тем, что отсчет выходного напряжения производится в тот момент, когда сигнальная составляющая достигает своего максимума. Можно принять аас ≈ 2.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист

1.3. Разработка и обоснование варианта структурной схемы РЛС с описанием принципа работы.

На основе анализа тактических характеристик и расчета технических параметров выбирается тип разрабатываемой РЛС и строится структурная схема.

К основным типам корабельных РЛС относятся:

1. РЛС ОВНЦ и РЛС опознавания. Основным тактическим требованием к этим РЛС является максимально возможная дальность действия.

2. РЛС УО, главным тактическим требованием к которым является точное измерение координат целей.

3. РЛС ближней надводной обстановки или навигационные (также РЛС ПЛ), тактические требования к которым включают требования к первым и вторым типам РЛС.

Рис. 1.6. Зависимость коэффициента поглощения энергии радиоволн от длины

волны и вида гидрометеоров:

сплошной линией – дождь: 1 — очень слабый (0,2 мм/ч). 2 — слабый (1 мм/ч).

3 – средний (4 мм/ч). 4 – сильный (16 мм/ч). пунктирной линией – туман:

5 – видимость 600 м. 6 – видимость 130 м. 7- видимость 30 м

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист

Для решения задачи обнаружения нужно иметь сведения о структуре полезного сигнала и помех. Такие сведения позволяют найти методы обработки сигналов, оптимальные с точки зрения тех или иных критериев. Поэтому важно найти и выбрать при проектировании РЛС такую структурную схему, которая бы удовлетворяла принятому критерию. На рис. 1.8 показана

схема классификации основных типов корабельных РЛС, в зависимости от применяемой обработки сигналов.

Рис. 1.7. График для оценки сокращения дальности действия РЛС

Дата добавления: 2015-09-10 ; просмотров: 43 | Нарушение авторских прав

Источник