第二章波导与天线.ppt

第二章第二章船用雷达设备船用雷达设备磁控管调制器予调制器触发脉冲产生器门开关特高压至接收机特高压电源收发开关至接收机至显示器门开关发射开关延时开关脉冲调制器雷达发射机来自电源发射机至天线低压电源触发脉冲产生器予调制器磁控管调制器一、组成部分及作用第三节第三节雷达发射机( 雷达发射机( Transmitter Transmitter ) ) 组成:脉冲调制器(预调制器、调制器) 组成:脉冲调制器(预调制器、调制器) 磁控管振荡器磁控管振荡器电源(低压、高压) 电源(低压、高压) 二、发射机技术指标 S 波段: λ= 10 cm; f=2 900~3 100 MHz 如: 3 050 MHz X波段: λ= 3 cm; f=9 000~9 500 MHz 如: 9 375 MHz ( τ): 发射脉冲的持续时间。τ↑→ R max ↑距离分辨率?τ↓→?????????海浪/雨雪杂波?盲区? ( F): 每秒钟发射的脉冲数 500 ~ 4 000 Hz (波长) :超高频(正弦波)的频率范围天气好: X band; 天气坏(雨/雪) : S band 一般τ= ~ μs 随量程改变:近量程,窄脉冲;远量程,宽脉冲随量程改变:近量程,高 F ;远量程,低 F 周期 T ( =1/ F ) > 根据量程需要选择时间基准即船用雷达磁控管工作频率 T pptm ?? :指峰值功率,一般 3~75 kW p↑→???????故障? R max ?天线旁瓣干扰? t t : 前沿上升时间 ~ τ t f : 后沿下降时间 ~ τΔu : 顶部波动值 2~5% t 0t rt f Δu脉冲波形 3 )二者关系 1 )峰值功率 p t : 在脉冲持续时间内的平均功率 2 )平均功率 P m : 一个脉冲重复周期内输出功率的平均值 5. 脉冲波形:发射脉冲的包络理想脉冲: 矩形实际波形: 波形: 1 )越接近矩形,能量越大, 作用距离越远 2 )前沿越陡,测距精度越高 3 )后沿越陡,距离分辨力越高 4 )顶部越平坦,发射功率和频率越稳定杂波?阴极作用空间谐振腔阳极磁控管结构输出环三、磁控管振荡器第三节第三节雷达发射机( 雷达发射机( Transmitter Transmitter ) ) 1. 作用:产生大功率超高频微波振荡(正弦波) 2. 组成:阴极和灯丝、阳极、输出耦合系统、磁铁 3. 工作条件: 1 )灯丝加 V 交流电压,加热阴极使其发射电子 2 )阳阴极间加高压电场:阳极接地,阴极加万伏高压 3 )必须加永久恒定强磁场 4 )输出负载阻抗匹配,保证功率和频率稳定 4. 磁控管的检查: 万用表欧姆档测灯丝阻值:其阻值接近于 0 (几个欧姆)正常兆欧表检查阳阴极之间绝缘电阻:其值应大于 200 ? 5. 使用注意事项 1 )阴极充分预热 3~5 分钟,暂时不用只关高压 2 )保护磁性,严禁敲打,铁磁物相距大于 10 cm 3 )防高压触电,防电磁辐射,带电检查需两人在场 4 )波导天线连接要良好且水密防变形,禁拆波导开高压 5 )新管或长期不用(大于 6 个月)的使用前应进行老练, 防管内打火老练方法: 1. 只加灯丝电压工作半小时以上 2. 加较低的高压工作一段时间(时间视具体情况定) 3. 如无打火现象,逐渐加高压到正常值四、电源第三节第三节雷达发射机( 雷达发射机( Transmitter Transmitter ) ) 1. 组成:低压、高压两部分 2. 高压控制: 1 )雷达开关: 开机 2 )门开关: 保护人身安全 3 )3 分钟自动延时触点开关: 保护磁控管五、工作波形通过收发箱内的表头或显示器上的磁控管电流指示判断有——正常;无——不正常六、正常工作标志第三节第三节雷达发射机( 雷达发射机( Transmitter Transmitter ) ) 七、性能检测 1. 磁控管工作是否正常 2. 性能监视器 1 )查磁控管电流: 等于说明书规定值——正常等于零——不发射大于或小于规定值——管子衰老或高压太高或太低电表指针抖动——管内打火 2 )查输出有无: 拆开收发机波导接头,氖灯置于口端约 10~15 cm 氖灯闪亮表明正常第四节第四节微波传输线及雷达天线系统微波传输线及雷达天线系统一、微波传输线 1)要求:损耗小,防止辐射、干扰、失真 2)种类:波导、同轴电缆 : 用于 10 cm 雷达由内外两层导体构成,严格同轴 : 用于 3 cm 雷达由矩形空心管构成—由铜拉制成波导元件第四节第四节微波传输线及雷达天线系统微波传输线及雷达天线系统(e) Pliab