Расчет самолетной радиолокационной станции (стр. 2 из 2)

Линейный размер антенны примем dс=2м:

Ширину диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости (плоскости угла места) выберем равной 2°.

5) Эффективная площадь раскрыва антенны.

В проектируемой РЛС обнаружения самолетов необходимо обеспечить заданное (0,5 от l) разрешение по дальности, поэтому выбираем плоскую диаграмму направленности. Геометрическую площадь раскрыва антенны выражаем через размеры антенны:

2

Эффективная площадь раскрыва антенны:

,

Где

- коэффициент использования площади раскрыва (например, для зеркальных антенн =0,55…0,65 (стр. 360[1]).

Тогда

2

6) Период обзора Тобз. и период облучения Тобл.

Периодом обзора РЛС Тобз называется интервал времени, необходимый для облучения всех точек зоны обзора станции, и определяется выражением:

где:

Nс –число отраженных от цели импульсов, необходимых для обнаружения цели с заданной вероятностью. Так как величина отношения сигнал/шум достаточно большая, для того чтобы обеспечить меньшую мощность передатчика, выберем Nс=500.

Daобз – сектор обзора в горизонтальной плоскости, Daобз = 180°;

Fп – частота повторения зондирующих импульсов;

q0,5 - ширина диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости.

Время облучения цели Тобл – время, в течение которого принимаются сигналы от точечной цели при однократном проходе зоны обзора лучом РЛС.

7) Скорость вращения антенны.

град/с.

8) Спектральная плотность шума N0.

Значение коэффициента шума приемника примерно КШ =4 (с 149[3]) .

K=1.38*10-23-постоянная Больцмана

T0=300k – абсолютная температура

9) Примерная оценка потери в тракте:

аА – потери в антенне

аВЧ – потери в высокочастотном тракте (коаксиальная линия, волноводы)

аДЕТ – потери при детектировании в амплитудном детекторе

(при определении потерь пользовались информацией из [3]).

10) Коэффициент различимости КР.

Коэффициентом различимости называется то значение отношения энергии сигнала к спектральной плотности шума на входе приёмника, при котором сигнал обнаруживается с заданными значениями вероятностей Рпо и Рлт реальным приёмным устройством

. Для того чтобы и в реальных условиях обеспечить требуемые значения вероятностей,, приходится увеличивать отношение сигнал/шум на входе приёмника по сравнению с его теоретически необходимым значением q0. Если влияние элемента i–го РЛС приводит к ухудшению отношения сигнал/шум в αi раз, а всего в РЛС имеется n элементов, влияющих на это отношение, то общие потери составят или , где αj выражено в децибелах, и для их компенсации входное отношение сигнал/шум должно быть увеличено во столько же раз. Тогда:

11) Влияние затухания a.

Распространяясь в атмосфере, радиоволны ослабляются из-за потери части электромагнитной энергии, которая поглощается и рассеивается молекулами кислорода и водяного пара, атмосферными осадками, частицами пыли и другими неоднородностями атмосферы.

Ослабление энергии радиоволн осадками происходит как за счёт её поглощения частицами влаги (в основном при малых размерах капель, например при тумане), так и вследствие её рассеяния (при крупных каплях).

Ослабление энергии зависит от длины волны, температуры, влажности, атмосферного давления и параметров частиц, вызывающих поглощение и рассеивание электромагнитной энергии.

Снег и град при одинаковой с дождем интенсивности значительно меньше влияют на величину ослабления энергии, поэтому их можно не принимать во внимание.

Влияние постоянного затухания a на максимальную дальность действия РЛС определяется выражение:

где: R’max – дальность действия РЛС с учетом затухания;

Rmax – дальность действия РЛС без учета затухания;

a - коэффициент затухания, зависящий от длины волны и от интенсивности осадков или от водности облаков. (выбираем по графикам [2] стр258-259).

Коэффициента затухания для волны

:

затухание в дБ на 1 км пути
кислород	9*10-3
водяные пары (7,5 г/м3)	9*10-3
Слабый дождь (1 мм/час)	0,03
Сильный дождь (16 мм/час)	0,9
Туман (2,3 г/м3)	0,4

Уравнение

является трансцендентным. Решить его можно графически. Для облегчения задачи целесообразно путем логарифмирования обеих частей привести уравнение к виду:

Зависимость aЧRmax = j(g) представлена на рис.:

Относительное уменьшение дальности за счёт затухания в атмосфере

Расчет проведем для максимального α=0,9.

g = 0.7

Откуда определяется дальность действия РЛС с учетом затухания:

Для того, чтобы РЛС в плохую погоду действовала на расстояние

м, необходимо рассчитывать её на расстояние:

м.

12) Средняя и импульсная мощность передатчика РЛС.

Находим требуемую мощность излучения передатчика по формуле:

Не те формулы! Другие должны быть

.

Тогда импульсная мощность :

2 Описание обобщённой структурной схемы РЛС

Структурная схема импульсной РЛС с визуальной индикацией цели

Проектируемая РЛС имеет сектор обзора 1800.

Используем круговой обзор. Общая антенна состоит из двух параболических, ДН которых разнесены на 1800.

Заключение

В данной курсовой работе была спроектирована РЛС с заданными параметрами. Рассматривалось влияние отдельных параметров и мешающих факторов (помех, условий распространения радиоволн) на показатели качества функционирования РЛС.

Список использованной литературы

1. Финкельштейн М.Н. Основы радиолокации. – М.: Радио и связь, 1973, - 496 с.

2. Теоретические основы радиолокации. Под ред. Я.Д. Ширмана – М., «Сов. радио», 1970, 560 с.

3. Васин В.В., Степанов Б.М. Справочник-задачник по радиолокации. М., «Сов. радио», 1977, 320 с.