Рекомендации к выполнению задания 2
Назначение любой системы радиолокации ― определение местоположения объектов в пространстве.
По принципу действия радиолокация разделяется на активную и пассивную. Активная радиолокация основана на облучении окружающего пространства радиоимпульсами и приёме отраженных радиосигналов от окружающих объектов. Пассивная радиолокация работает только в режиме приёма радиосигналов (электромагнитных импульсов), излучаемых или переотражаемых окружающими объектами. В последнем случае электромагнитные импульсы и радиосигналы, как правило, возникают при работе электронной аппаратуры, электрических механизмов или имеют природный характер возникновения.
Активную радиолокацию также разделяют на радиолокацию с пассивным ответом, когда радиолокационная система принимает отраженный от объекта радиосигнал, и на радиолокацию с активным ответом, когда на объекте устанавливают специальный радиолокационный ответчик, формирующий последовательность радиоимпульсов при облучении его импульсами радиолокационной станции.
Активная радиолокация осуществляется в четыре этапа:
· формирование импульсов;
· излучение импульсов в пространство;
· приём отраженных от объектов сигналов;
· обработка и преобразование принятых сигналов.
Система активной радиолокации включает в себя передатчик, приёмо-передающую антенну, среду распространения радиоволн, облучаемый объект и приёмник (рисунок 2).
|
|
|
Обычно для приёма и передачи в радиолокации используют одну и ту же антенну, которую соединяют с антенным переключателем. Антенный переключатель разделяет передающий и приёмный тракты радиолокационной системы и не позволяет радиосигналу непосредственно попадать с выхода передатчика на вход приёмника (рисунок 3).
В радиолокации применяют остронаправленные антенны, что позволяет увеличить точность определения угловых координат объектов. Если радиопередатчик с направленной антенной, имеющей коэффициент усиления 
, излучает сигнал мощностью 
, то на дальности 
создается плотность потока мощности
. (2.1)
Рисунок 2 ― Структурная схема системы активной радиолокации
Для системы радиолокации с пассивным ответом в свободном пространстве (без учета потерь в реальной атмосфере) при приёме сигналов на антенну с эффективной площадью 
, мощность сигнала на входе приёмника можно определить как
, (2.2)
где 
― эффективная площадь рассеяния облучаемого объекта.
Эффективная площадь антенны и её коэффициент усиления связаны между собой приближенным соотношением (1.4). Поскольку в радиолокационной системе для приёма и передачи применяют одну и ту же антенну, то выражение (2.2) может быть преобразовано подстановкой в него выражения (1.4) к следующему виду
|
|
|
, (2.3)
где 
― коэффициент усиления направленной антенны радиолокационной системы.
Рисунок 3 ― К пояснению принципа работы антенного переключателя
| Справочная информация | Пусть плотность потока мощности излученной радиоволны около облучаемого объекта  и плотность потока мощности радиоволны отраженной от объекта в точке приёма  известны. Заменим объект сферой радиуса  , которая на всей своей поверхности создаёт плотность потока мощности, равную . Тогда отношение
 ,
имеющее размерность площади, называют эффективной площадью рассеяния цели (ЭПР).
|
Для объектов простой геометрии (шар, металлический лист и т.п.) величина рассчитывается на основании достаточно простых соотношений. Например, для пассивного уголкового отражателя с треугольными гранями, являющегося эффективным средством повышения отражательной способности малоразмерных объектов (шлюпка, спасательный плот и т.п.) величина рассчитывается по выражению
|
|
|
,
где 
— размер грани уголкового отражателя;
— длина волны РЛС.
Эффективная отражающая площадь уголкового отражателя с квадратными гранями рассчитывается из соотношения
.
Из приведенных соотношений видно, что уголковый отражатель с треугольными гранями при прочих равных условиях дает в девять раз меньшее значение по сравнению с уголковым отражателем с квадратными гранями. Наилучшие свойства уголковых отражателей реализуются только при соблюдении точной перпендикулярности граней, что проще обеспечивается в отражателе с треугольными гранями, имеющем более жесткую конструкцию. Это определяет преимущественное применение отражателей с треугольными гранями.
На входе радиолокационного приёмника, кроме полезного сигнала, всегда присутствуют шумы различного происхождения, которые затрудняют приём полезного сигнала. Для различных систем радиолокации существуют различные минимально допустимые значения отношения сигнал/шум на входе приёмника 
, при сравнении которых с величиной реального отношения сигнал/шум можно судить о работоспособности системы радиолокации.
При отношении сигнал/шум на входе приёмника 
большем система радиолокации работоспособна, при величине равной система будет работать со “сбоями”, если же отношение меньше чем , то система радиолокации становится неработоспособной.
|
|
|
При определении величины отношения наибольший практический интерес представляет учет собственных тепловых шумов на входе радиолокационного приёмника, мощность этих шумов оценивается выражением (1.5).
Ширину полосы пропускания приёмника для системы радиолокации, также как и для системы радиосвязи, можно определить исходя из ширины спектра принимаемого радиосигнала
, (2.4)
где 
― длительность радиоимпульсов излучаемых передатчиком радиолокационной системы (с).
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 238; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!