Антенно-волноводная система РЛС 55Ж6

В состав антенной системы входят:

антенна дальномера;

антенна высотомера;

дополнительные антенны аппаратуры автокомпенсации активных шумовых помех (АК АШП) и устройства подавления боковых лепестков (УПБЛ) диаграммы направленности антенны дальномера.

Кроме того, в состав антенной системы входят выносная антенна и устройство ориентирования.

Антенно-волноводная система выполняет следующие задачи:

передача зондирующих радиосигналов от передатчика к антенне дальномера и излучение их в пространство;

прием антеннами дальномера и высотомера эхо-сигналов и передача их на входы соответствующих приемников;

прием сигналов активных шумовых помех и их передача на аппаратуру АК АШП;

прием сигналов ответных импульсных помех и их передача на УПБЛ.

Антенны дальномера и высотомера представляют собой плоские антенные решетки полуволновых вибраторов, параллельные отражателю (рис.5.6).

Антенная решетка дальномера состоит из 162 излучателей, расположенных по 6 строкам и 27 столбцам. Отражатель выполнен из горизонтально натянутых проводников. Для уменьшения уровня боковых лепестков диаграммы направленности в горизонтальной плоскости применено спадающее к краям антенны амплитудное распределение. Формирование диаграммы направленности в вертикальной плоскости, близкой по форме к косекансной, обеспечивается определенным амплитудным и фазовым распределением токов по столбцам антенной решетки и выбором высоты электрического центра антенны от поверхности земли.

Вся антенна дальномера разбита на пять секций. Секции №1 и №5 содержат по семь столбцов, секции №2 и №4 - по пять, секция №3 - три столбца.

Антенная решетка высотомера состоит из 80 излучателей, расположенных по 16 строкам и 5 столбцам. Отражатель такой же, как у антенны дальномера.

Дополнительная антенна А1 образована из секций №1 и №2 антенны дальномера, сигналы с которых поступают на вычитающее устройство, в результате чего формируется разностная диаграмма направленности с провалом в направлении главного лепестка диаграммы направленности основной антенны, перекрывающая первые боковые лепестки этой антенны в секторе шириной 8...10°. Подобным образом сформирована антенна А2 из секций №3 и №4. Ее диаграмма направленности аналогична А1, но в более широком секторе 14...18°. Антенна А3 выполнена отдельно в виде двух столбцов по шесть излучателей в каждом. Ее диаграмма направленности аналогична двум предыдущим и перекрывает боковые лепестки основной антенны в секторе 28...32°. Таким образом, компенсационные каналы К1, К2, К3 обеспечивают защиту дальномера от активных шумовых помех, воздействующих на дальномер по боковым лепесткам диаграммы направленности основной антенны. Диаграммы направленности основной АО и компенсационных антенн А1, А2, А3 приведены на рис.5.7.

Антенна А4 выполнена в виде одного столбца из шести излучателей, расположена позади отражателя основной антенны и формирует широкую (около 90° на уровне половинной мощности) диаграмму направленности, ориентированную в противоположном направлении по отношению к главному лепестку основной антенны. Канал К4 обеспечивает защиту дальномера от активных шумовых помех, воздействующих по задним лепесткам диаграммы направленности основной антенны.

Антенна А5 состоит из восьми столбцов по шесть излучателей, поляризация которых ортогональна поляризации основной антенны. Она формирует диаграмму направленности шириной 8...12°, ориентирова ную в направлении главного лепестка диаграммы направленности основной антенны. Канал К5 обеспечивает компенсацию активных шумовых помех, воздействующих по главному лепестку основной антенны. Компенсация основана на использовании поляризационных отличий полезного сигнала и помехи и возможна в том случае, если, помеха имеет круговую или эллиптическую поляризацию.

Функциональная схема антенно-волноводной системы дальномера показана на рис.5.8. Сигналы от передатчика через высокочастотный разъем XW1, ферритовый вентиль WS1, направленный ответвитель WE1, вращающееся соединение XW5, делитель мощности на пять направлений XW6, пять антенных переключателей WS2, WS3, WS4, WS5 и WS6, делители мощности на семь направлений XW7 и XW11, делители мощности на пять направлений XW8 и XW10 и делитель мощности на три направления XW9 поступают к столбцам антенной решетки WA1. Распределение энергии по отдельным излучателям в каждом столбце осуществляется с помощью делителей мощности на шесть направлений (на схеме не показаны). Принятые антенной эхо-сигналы через антенные переключатели поступают на входы широкополосных усилителей AW1, AW2, AW3, AW4, AW5 и после усиления - на диаграммообразующую схему (ДОС) XW12, которая, в свою очередь, состоит из ДОС основного канала дальномера (ОКД) XW12-1 и ДОС XW12-2, XW12-3 дополнительных антенн А1 и А2 компенсационных каналов К1 и К2. Сигналы с выходов ДОС через высокочастотные токосъемники XW11, XW12, XW13 и выскочастотные разъемы XW4, XW3, XW2 поступают на соответствующие каналы дальномера.

Ферритовый вентиль WS1 предназначен для поглощения электромагнитной энергии, отраженной от неоднородностей волноводного тракта, что обеспечивает устойчивую работу передатчика. Конструктивно вентиль выполнен на элементах симметричной полосковой линии с воздушным диэлектриком. Нормальные температурные условия работы ферритовых вкладышей вентиля поддерживаются за счет жидкостного охлаждения.

Направленный ответвитель WE1 предназначен для ответвления части мощности, пропорциональной мощности падающей Р_пад и отраженной Р_отр волн, что необходимо для контроля величины коэффициента бегущей волны в волноводном тракте. Сигнал прямой волны используется также в качестве фазирующего импульса для когерентного гетеродина в системе селекции движущихся целей.

Реактивное бесконтактное вращающееся соединение XW5 обеспечивает передачу мощного сигнала передатчика от неподвижной части волноводного тракта к подвижной.

Антенные переключатели WS2, WS3, WS4, WS5, WS6 осуществляют подключение секций антенны WA1 либо к выходу передатчика в процессе генерирования зондирующих радиоимпульсов, либо ко входу приемника во время приема эхо-сигналов. Они выполнены на отрезках полосовых линий и мощных переключательных p-i-n-диодах типа 2А508А и 2А507А. Управление состояниями диодов осуществляется импульсами положительной полярности, которые поступают через разъем " Строб. защ." Х1 и токосъемник ХА1 и открывают диоды. При этом обеспечивается передача электромагнитной энергии от передатчика к антенне и закрывается вход приемника. В промежутках между зондирующими импульсами диоды закрыты, и принятые антенной эхо-сигналы поступают на широкополосные усилители высокой частоты AW10AW5, которые представляют собой трехкаскадные усилители, выполненные на кремниевых биполярных транзисторах по резистивной схеме с простой высокочастотной коррекцией. Они изготовлены на базе тонко- и толстопленочной гибридно-интегральной технологии.

Сумматор ДОС XW12-1 предназначен для синфазного суммирования выходных сигналов и формирования таким образом эхо-сигнала основного канала дальномера (ОКД). Он выполнен на отрезках коаксиальных линий (рис.5.9).

Вычитающие устройства ДОС XW12-1 и XW12-2, предназначенные для формирования эхо-сигналов компенсационных каналов К1 и К2, выполнены по трансформаторной схеме (рис.5.10).

Сигналы с выходов ДОС через токосъемники и высокочастотные разъемы поступают на соответствующие каналы.