Антенно-волноводное устройство ПРЛ

Антенно-волноводное устройство (АВУ) ПРЛ предназначено:

- для передачи ВЧ импульсов от ПД-1 и ПД-2 к антеннам и излучения мощных ВЧ радиоимпульсов антенными системами глиссады и курса;

- приема антеннами глиссады и курса отраженных от ЛА радиоимпульсов и передачи ВЧ импульсов от антенн к приемникам ПР-1 и ПР-2;

- приема ответных радиоимпульсов самолетного ответчика антенной ответа и передачи ВЧ импульсов от антенны к приемнику БПРН (НПО).

Структурная схема АВУ показана на рис.3.12. В ее состав входят:

- волноводное устройство передачи сигналов, включающее направленные ответвители (НО); циркуляторы (Ц) в роли антенных переключателей (АП); коммутаторы приемопередатчиков (КОМ. ПП) и антенн (КОМ. АНТ.); вращающиеся переходы (ВП);

- антенная система, состоящая из приемопередающих антенн глиссады и курса (А_Г и А_К), передающих антенн подавления (А_ПГ и А_ПК), приемной антенны ответа А_О;

- система электрических приводов, включающая общий привод качания антенных систем глиссады и курса (АС_Г и АС_К), приводы доворота А_Г и наклона А_К, приводы поворота поляризационных решеток ПР_Г и ПР_К перед облучателями антенн А_Г и А_К.

АВУ ПРЛ имеет одинаковые по построению и принципу действия волноводные тракты приемопередатчиков обзора и подавления, антенные системы глиссады и курса, приводы антенн и поляризационных решеток. Поэтому целесообразно подробно рассмотреть один из каналов, например, глиссадный, а затем выделить особенности и характеристики курсового канала.

Волноводный тракт передатчика обзора функционирует следующим образом. ВЧ импульсы от передатчика обзора (ПД-1) поступают в НО-1. Здесь сигнал передатчика делится на две составляющие: сигнал с большой амплитудой (мощностью) поступает в циркулятор Ц-1 (АП-1), а сигнал с малой амплитудой

Рис.3.12. Структурная схема АВУ ПРЛ

(мощностью) подается в ПР-1 на смеситель АПЧ ПД-1. Мощный сигнал ПД-1 из Ц-1 через НО-2, КОМ. ПП, ВП-1, КОМ. АНТ., ВП-3, ВП-4 проходит поочередно на облучатели антенны А_Г и А_К. В режиме АКТ-2 (режим запроса РСП-2) ВЧ импульсы передатчика подавления (ПД-2) проходят аналогичные узлы (НО-3, Ц-2, НО-4, КОМ. ПП, ВП-2, КОМ. АНТ., ВП-5, ВП-6) на облучатели антенн подавления А_ПГ и А_ПК. Во время проверки работоспособности ПРЛ без излучения или при выходе передатчика из строя он подключается к эквиваленту антенны. Эхорезонатор используется для имитации сигналов движущихся целей.

Антенная система глиссады (АС_Г) предназначена для направленного излучения мощных радиоимпульсов и приема отраженных от ЛА радиоимпульсов в секторе 9° по углу места. В ее состав входит основная приемопередающая антенна А_Г и передающая антенна подавления А_ПГ, привод качания (общий с АС_К), привод доворота А_Г в горизонтальной плоскости и привод поворота поляризационной решетки ПР_Г относительно облучателя антенны А_Г. Антенны А_Г и А_ПГ жестко закреплены на одной платформе.

Антенна глиссады А_Г зеркального типа состоит из облучателя и металлического отражателя (зеркала), являющегося вырезкой из параболоида вращения с фокусным расстоянием 1,32 м. Вертикальный размер – зеркала 5 м, горизонтальный – 0,5 м. Антенна имеет КНД = 900. Ширина вертикальной ДНА – 0,5°, горизонтальной ДНА – 4°.

Облучатель антенны А_Г состоит из двух одинаковых рупоров, запитываемых от общего прямоугольного волновода с равным делением мощности между рупорами. Перед раскрывом облучателя установлена поляризационная решетка ПР_Г (поляризационный фильтр), предназначенная для преобразования радиоволн с линейной горизонтальной поляризацией в радиоволны с эллиптической или круговой поляризацией. Это необходимо для подавления пассивных помех в виде отражений от метеообразований (дождь, снегопад, град и т.п.), маскирующих полезные отраженные от ЛА сигналы.

Поляризационная решетка состоит из ряда параллельных пластин, заключенных в обойму, которая соединена с приводом поворота ПР_Г, входящим в блок облучателя. Поворот ПР_Г возможен в пределах от 0 до ± 60°. При повороте ПР_Г поляризация изменяется: линейная преобразуется в эллиптическую, затем в круговую (при углах ± 45°) и вновь в эллиптическую. Управление поворотом ПР осуществляется с пульта оперативного управления поляризационными решетками (ПОУ-П).

Принцип подавления отражений от метеообразований основан на том, что при отражении радиоволн от капель дождя, имеющих сферическую форму, направление вращения векторов напряженности сигналов с круговой поляризацией меняется на противоположное. Такой сигнал не пропускается поляризационным фильтром (ПР_Г). Радиоволны, отраженные от ЛА, сохраняют направление вращения векторов напряженности и пропускаются фильтром (ПР_Г) в облучатель.

Фактически при отражении от реальных метеообразований, имеющих сложную структуру, наблюдается явление деполяризации, при котором отраженная радиоволна представляет собой совокупность противоположно поляризованных волн. Поэтому на практике подавление мешающих сигналов возможно лишь в пределах 8…25 дБ. Достаточно хорошее подавление мешающих отражений обеспечивается за счет изменения степени эллиптичности поляризации радиоволн путем изменения угла наклона ПР_Г. Но при этом необходимо помнить, что включение поляризационного фильтра для подавления отражений от метеообразований приводит к ослаблению полезного сигнала на 6…8 дБ.

Практически оператор, наблюдая радиолокационную обстановку на ИКГ, устанавливает такой угол наклонна ПР_Г, при котором интенсивность засветок на экране минимальна. При нулевом положении ПР_Г (метеообразования отсутствуют) поляризация излучаемых радиоволн – горизонтальная.

Антенна подавления А_ПГ предназначена для направленного излучения в пространство мощных радиоимпульсов и обеспечения совместно с аппаратурой СО подавления сигналов, излучаемых антенной А_Г по боковым лепесткам при работе ПРЛ в режиме АКТ. Она тоже является зеркальной и состоит из облучателя и параболического зеркала с фокусным расстоянием 0,35 м. В качестве облучателя используется пирамидальный рупор. Зеркало имеет размеры: вертикальный – 0,4 м, горизонтальный – 0, 5 м.

Антенна А_ПГ закреплена вдоль длинной стороны зеркала антенны курса А_К. По центру А_ПГ установлена горизонтальная пластина шириной 70 мм для расширения ДНА в вертикальной плоскости. КНД антенны равен 800, ширина вертикальной ДНА – 3,5°, ширина горизонтальной ДНА – 5°. Для осуществления надежного подавления сигналов, излучаемых А_ПГ по БЛ, максимумы излучения антенн А_Г и А_ПГ совмещены в обеих плоскостях.

Антенная система курса (АС_К) предназначена для направленного излучения в пространство мощных одиночных или парных ВЧ радиоимпульсов и приема отраженных от ЛА радиоимпульсов в секторе по азимуту ±17,5° относительно продольной оси ВПП. В состав АС_К входят собственно антенна курса А_К, антенна подавления А_ПК, электрические приводы качания А_К, А_ПК, наклона А_К, поворота ПР_К.

Антенна курса А_К по своей конструкции аналогична антенне А_Г. Вертикальный размер параболического зеркала – 1,1 м, горизонтальный – 3,5 м, фокусное расстояние – 1,05 м. КНД антенн равен 8700, ширина горизонтальной ДНА – 0,7°, ширина вертикальной ДНА – 3°. Поляризация излучаемых радиосигналов при нулевом положении ПР_К – вертикальная. Изменение поляризации осуществляется с помощью привода поворота ПР_К, управляемого с ПОУ-П. Возбуждение антенны осуществляется двухрупорным облучателем. Мощность сигнала делится между рупорами в отношении 5:1, при этом большая часть мощности подводится к верхнему рупору.

Антенна подавления А_ПК по назначению и конструкции аналогична антенне А_ПГ. Вертикальный размер параболического зеркала – 1,1 м, горизонтальный – 0,4 м, фокусное расстояние – 0,35 м. Антенна имеет КНД = 900. Ширина горизонтальной ДНА – 5°, ширина вертикальной ДНА – 4,5°.

Облучатель антенны выполнен в виде пирамидального рупора, разделенного симметрично горизонтальной металлической перегородкой на две части. Каждая часть является одиночным облучателем. Разделение мощности подводимого сигнала между облучателями осуществляется в соотношении 2:1. Большая мощность подводится к верхнему облучателю.

Антенна приема ответных сигналов А_О предназначена для приема ответных радиоимпульсов самолетного ответчика при работе ПРЛ в режиме АКТ. Она представляет собой волноводно-щелевую антенную решетку – 5 продольных щелей прорезаны в широкой стенке волновода. Щели удалены друг от друга на половину длины волны. Для того, чтобы все щели возбуждались синфазно, они расположены попеременно слева и справа от средней линии широкой стенки волновода. Возбуждается антенна с помощью штыря, введенного в центре задней широкой стенки волновода. Ширина ДНА в горизонтальной плоскости составляет 75…80°, в вертикальной плоскости – 19°.

Коммутатор приемопередатчиков (КОМ. ПП) предназначен для подключения приемопередатчика подавления к основным антеннам А_Г и А_К при выходе из строя ПД-1 (ПД секторного обзора). При работе передатчиков обзора и подавления одновременно ВЧ сигналы этих ПД поступают соответственно к антеннам А_Г и А_ПГ или А_К и А_ПК. При отказе ПД-1 вращающаяся часть КОМ. ПП поворачивается таким образом, что сигналы ПД-2 проходят к антенне А_Г или А_К. ПД-1 подсоединяется к эквиваленту антенны (ЭА). Антенны подавления А_ПГ и А_ПК при этом не используются.

Коммутатор антенн (КОМ. АНТ.) обеспечивает подключение антенн А_К, А_Г и А_ПК, А_ПГ соответственно к ПД секторного обзора (ПД-1) и к ПД подавления (ПД-2).

Электропривод качания антенн обеспечивает синхронное качание антенн А_Г, А_ПГ и А_К, А_ПК соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях со скоростью 30 качаний в минуту (ω_АК = 17,5°/сек, ω_АГ = 4,5°/сек). Качание антенн включается тумблером на передней панели БТУ.

Электроприводы доворота А_Г в горизонтальной плоскости в пределах ±17,5° и наклона А_К в пределах 9° в вертикальной плоскости одинаковы по построению. Контроль и визуальное наблюдение за положением антенн А_Г и А_К соответственно по глиссаде и курсу обеспечивается потенциометрической системой передачи углов поворота и наклона на стрелочные приборы, размещенные на передней панели ПОА-А.

Приемное устройство ПРЛ

Приемное устройство (ПРУ) ПРЛ предназначено для обработки отраженных ВЧ сигналов, поступающих от антенн глиссады и курса, ответных ВЧ сигналов самолетного ответчика, поступающих от антенны приема ответных сигналов А_О, выдачи управляющих напряжений для АПЧ МГ передатчиков.

В состав ПРУ входят два одинаковых приемника первичного канала (рабочий и резервный) и один приемник вторичного канала. Структура приемников ПРЛ аналогична структуре приемников ДРЛ.