Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
- 78 -
- 78 -
1. ПРИЗНАЧЕННЯ РЛС, СКЛАД І РОЗМІЩЕННЯ НА ПОЗИЦІЇ
Рухлива радіолокаційна станція П-37 у процесі удосконалення перетерпіла декілька модифікацій, що відрізняються побудовою деяких пристроїв. У дійсному посібнику розглянемо останню її модифікацію - РЛС П-37Р.
РЛС призначена для ведення радіолокаційної розвідки повітряних цілей, забезпечення наведення винищувальної авіації і цілевказівки зенітним ракетним комплексам. РЛС складається на озброєнні радіотехнічних батальйонів і радіолокаційних рот і по якості і точностних характеристиках радіолокаційної інформації відноситься до класу РЛС бойового режиму.
РЛС забезпечує:
виявлення повітряних цілей і вимір їхніх площинних координат: азимута і дальності;
визначення державної приналежності виявлених цілей за принципом «Свій-чужий» і індивідуальне упізнання своїх об'єктів за допомогою НРЗ середньої потужності 1Л22, із яким сполучається РЛС;
пеленгацію постановників активних завад по азимуту;
визначення характеристик цілей (склад, бойові порядки, курс, швидкість, маневр).
Таким чином, РЛС забезпечує вимір площинних координат, тобто є дальноміром. Зйом радіолокаційної інформації здійснюється ручним способом - візуально з екранів ІКО.
Для виміру просторових координат РЛС може сполучатися з висотомірами ПРВ-11, ПРВ-13. Сполучення полягає в забезпеченні відображення інформації РЛС на ІКО висотоміра. Цілевказівка на висотомір і видача висоти цілей може здійснюватися як ручним способом (голосом), так і напівавтоматичним за допомогою маркерів цілевказівки.
Передбачено сполучення РЛС П-37Р із РЛС П-12НП або П-18. При цьому забезпечується спільне відображення інформації на ІКО РЛС П-37Р із поділом її по дальності. На початку дистанції відображається інформація РЛС П-12НП, П-18, на другій частині дистанції - інформація РЛС П-37Р. Межа відображуваної інформації від обох РЛС може плавно змінюватися.
РЛС П-37Р може сполучатися з об'єктами батальйонної і ротної ланки АСУ «Воздух-1М» («Воздух-1П»), об'єктами 5Н53-У («Низина-У»), 5Н55-М (АРТУ-1М) АСУ «Луч-2», «Луч-3». Сполучення з об'єктами АСУ полягає у видачі радіолокаційної інформації на індикатори робочих місць операторів АСУ по кабельних лініях.
Дані про радіолокаційну обстановку можуть бути видані ручним способом (голосом) на віддалені КП радіотехнічних підрозділів по провідним і радіоканалам зв'язку. Можлива передача інформації на виносні ІКО «Пикет», установлені на КП, по кабельних лініях на відстань до 300 м або за допомогою радіотрансляційної лінії РЛ-30-1М (1РЛ51М2) на відстань до 15 км.
До складу РЛС входить 8 транспортних одиниць.
Машина N1 (ППК) - платформа 52-У-415М з обертовою кабіною 636А, у якій розміщається приймально-передавальна апаратура і антенні пристрої.
Машина N2 (індикаторна) на автомобілі ЗИЛ-131М з апаратурою індикації, хронізації і керування режимами роботи РЛС.
Машини N3 і 4 - причепи МАЗ-8925 з основною і резервною електростанціями живлення АД-60-Т230-1Р.
Машина N5 - тягач АТС-668С із піднімальною стрілою і краном для розгортання і згортання антенних пристроїв.
Машина N6 - причіп 2-П5,5 для розміщення агрегату підвищеної частоти ВПЛ-30Д і контейнерів із майном РЛС при транспортуванні.
Машина N7 - одноосьовий причіп ТАПЗ-755 з агрегатом живлення радіотрансляційної лінії РЛ-30-1М.
Машина N11 - автомобіль Урал-43203 з апаратурою НРЗ 1Л22.
РЛС П-37Р розгортається на рівній горизонтальній площадці радіусом не менше 50 м на пануючій висоті. Кути закриття щодо висоти електричного центру антени не повинні перевищувати 7-8'. У гірській місцевості допускається позиція з більшими кутами закриття і з припустимими їхніми значеннями у відповідальних секторах.
Великі лісові масиви поблизу позиції істотно впливають на умови поширення радіохвиль, тому позицію рекомендується вибирати не ближче 3-5 км від них. Позиція вибирається на видаленні 2-3 км від населених пунктів, великих залізобетонних споруджень, ліній електропередачі і зв'язку.
Позиція повинна задовольняти вимогам до під'їзних шляхів, до умов інженерного устаткування, вимогам по забезпеченню умов життя і бойової діяльності підрозділу.
Машина N1 (ППК) розміщається на насипі, гірці, естакаді висотою не менше 6-8 м. Інші машини розташовуються в укриттях або складках місцевості. Відстань між ними визначається довжиною сполучних кабелів.
2. ОСНОВНІ ТАКТИКО-ТЕХНІЧНІ ДАНІ І ТЕХНІЧНІ ПАРАМЕТРИ РЛС
2.1. Принципи огляду простору і виміру координат РЛС
У РЛС П-37Р здійснюється послідовний огляд простору по азимуту шляхом обертання антени навколо осі і паралельний (одночасний) огляд по куту місця. Зона виявлення у вертикальній площині формується методом парціальних діаграм і має косекансну форму. Для створення такої зони в складі РЛС є п'ять незалежних приймально-передавальних каналів, працюючих на свої антени.
Діаграми спрямованості антен зміщені по куту місця і взаємно перекриваються на рівні половинної потужності для створення суцільної безпровальної зони (рис. 2.1).
У складі РЛС два антенних пристрої - нижній і верхній. Кожний антенний пристрій складається з відбивача і блока випромінювачів (рис. 2.2).
Нижня антена має трьох однорупорних випромінювачі, що формують трьох нижні, порівняно вузькі по куту місця діаграми спрямованості ізодальностної частини зони виявлення. Верхня антена формує дві більш широкі діаграми спрямованості - четверту і п'яту, утворюючи ізовисотну частину зони. Четверта діаграма спрямованості формується дворупорним випромінювачем, п'ята - випромінювачем у виді вертикальної лінійки півхвильових вібраторів.
Нижня антена нахилена нагору на настановний кут 3,5° , а верхня - на 10,5° . У результаті створюється загальна косекансна зона виявлення по куту місця в межах від ε min = 20-30' до ε max =28° (рис. 2.1).
Межі огляду по куту місця можуть бути збільшені за рахунок нахилу нижньої і верхньої антен. Керування нахилом здійснюється дистанційно з індикаторної машини. Нахил нижньої антени здійснюється в межах від -4,5 до +4,5 щодо настановного кута, а верхньої антени - у межах від -7,9° до +4,5° . Отже, з обліком можливостей нахилу антен максимальні значення кутів місця зони виявлення лежать у межах від ε min = -4° до ε max =32,5° . Радіус «мертвої воронки» зони виявлення в РЛС складає Rмв ≈ 2 Нц.
Вимір дальності цілей здійснюється імпульсним методом за часом запізнювання луна-сигналів щодо зондуючих сигналів. Вимір азимута здійснюється одноканальним методом по центру пачки луна-сигналів, отриманої за рахунок опромінення цілі в декількох періодах проходження при обертанні діаграми спрямованості антени (по середині позначки від цілі на екрані ІКО). Вимір координат здійснюється оператором ручним (візуальним) методом по екрану ІКО шляхом інтерполяції середини позначки від цілі щодо масштабних позначок дальності й азимута, відображуваних на екрані.
Вимір азимута постановників активних завад здійснюється по середині сектора засвічення індикатора завадою. Для полегшення знаходження середини сектора засвічення в пеленгаційній приставці П-1 здійснюється зменшення посилення в тракті ППЧ наприкінці дистанції. Це зменшення посилення здійснюється по пилоподібному закону з мінімумом посилення наприкінці дистанції. У результаті на екрані ІКО сектор засвічення завадою до краю екрана зменшується практично до нуля і набуває виду стрілки (рис. 2.3). По вістрю стрілки визначається азимут постановника завад.
2.2. Основні технічні параметри РЛС
2.2.1. Параметри передавального пристрою
Зондуючий сигнал формується магнетронним автогенератором і являє собою некогерентну послідовність одиночних немодульованих радіоімпульсів у 10-сантиметровому діапазоні хвиль.
Кожний з п'ятьох незалежних передавальних пристроїв формує зондуючий сигнал на своїй несучій частоті в межах частот 2700-3100 МГц.
Потужність зондуючого сигналу в імпульсі 800 кВт.
Передавальний пристрій працює в слідуючих режимах запуску:
рідкий запуск РI, який використовується в амплітудному режимі з основною частотою повторення 375 Гц і можливістю установки однієї із семи фіксованих частот в інтервалі 300-375 Гц;
рідкий запуск РII, який використовується у когерентному режимі. При цьому реалізується шестиперіодна вобуляція частоти повторення із шістьма фіксованими частотами в інтервалі 300-375 Гц;
частий запуск Ч, який використовується у когерентному режимі з реалізацією двоперіодної вобуляції із середньою частотою повторення 750 Гц.
Тривалість зондуючого імпульсу, у режимах рідкого запуску 2,7 мкс, частого запуску - 1,7 мкс.
2.2.2. Параметри антенної системи
У РЛС використовуються дві антени - верхня і нижня. Кожна антена складається із відбивача і блока випромінювачів, який розташовується у фокусі відбивача.
Відбивачі обох антен однакові і являють собою несиметричну щодо фокальної осі вирізку з параболоїда обертання. Величина їх 9,7х3 м, фокусна відстань 2,5 м.
Ширина діаграми спрямованості в горизонтальній площині обох антен дорівнює ∆ β0,5р = 1° (рис. 2.1).
Блок випромінювачів нижньої антени містить трьох однакових однорупорних випромінювачі, що формують трьох промені шириною в кутомісцевій площині ∆ε0,5р ≈ 2,5° , які зміщені друг щодо друга на 2° . Цими променями перекривається зона кутів місця до 7° (рис. 2.4). Коефіцієнт підсилення антени порядку 8000.
Блок випромінювачів верхньої антени містить дворупорний випромінювач, що формує четвертий промінь шириною по куту місця ∆ε0,5р ≈ 5° , і вертикальну лінійку з восьми дипольних випромінювачів, що формує п'ятий промінь косекансної форми шириною ∆ε0,5р =16-18°(рис. 2.4). Коефіцієнт підсилення антени по четвертому каналу порядку 5000, по п'ятому - порядку 1500.
Поляризація електромагнітних хвиль нижньої антени кругова або лінійна вертикальна. Поляризація хвиль верхньої антени - лінійна вертикальна.
Швидкість обертання антени 6 об/хв і 3 об/хв.
2.2.3. Параметри приймального пристрою
У РЛС п'ять незалежних ідентичних приймальних каналів. Кожний канал виконаний по супергетеродинній схемі з однократним перетворенням частоти.
Чутливість приймального каналу не гірше 85 дБ щодо рівня 10 мкВт, що відповідає коефіцієнту шуму не більш 8.
Проміжна частота 30 МГц. Смуга пропускання тракту не змінюється при зміні тривалості зондуючого сигналу і дорівнює 850 кГц. Динамічний діапазон тракту прийому й обробки з ШАРП не менше 40 дБ.
2.2.4. Параметри індикаторної апаратури
Індикаторна апаратура РЛС містить у собі індикатори кругового огляду шаф ИКО-2М і ДУС-4М.
ІКО можуть працювати в режимі кругового, секторного і кільцевого режимів. Масштаби ІКО: у режимі рідкого запуску 100, 200 і 350 км, у частому запуску 100 і 170 км.
Секторний режим забезпечується зсувом початку розгортки з центру в будь-яку точку екрана. Кільцевий режим забезпечується затримкою початку розгортки в рідкому запуску на відстань 40-350 км дискретно через 10 км. У режимі частого запуску затримка розгортки робиться на відстань 30-90 км.
На екранах ІКО відображаються 10 і 50-кілометрові позначки дальності, 5° і 30° позначки азимута.
2.2.5. Живлення РЛС здійснюється від власної електростанції або від зовнішньої трифазної мережі 220 В 50 Гц. Потужність, споживана РЛС від мережі 50 Гц складає 50 кВт, від мережі 400 Гц - 25 кВт.
Елементна база станції містить у своєму складі як електровакуумні прилади з застосуванням навісних елементів і об'ємного монтажу, так і твердотільні елементи - модулі і мікромодулі в сполученні з монтажем на основі друкарських плат.
2.3. Основні тактико-технічні дані РЛС
2.3.1. Параметри зони виявлення
Як відзначалося в п. 2.1, зона виявлення РЛС П-37Р є багатоканальна. Мінімальний кут місця у вихідному положенні складає 20-30', з обліком нахилу антен може бути знижений до - 4° . Максимальний кут місця складає відповідно 28° і 32,5° . При цьому радіус “мертвої воронки” складає Rмв ≈ 2Нц.
Верхня межа безпровальної зони виявлення H макс (рис. 2.1)дорівнює:
по бомбардувальнику (σ ц = 10 м2) - 25 км,
по винищувачу (σ ц = 1 м2) - 18 км,
по крилатим ракетам (σ ц = 0,3-0,5 м2) - 13 км.
Дальність виявлення Д max цілей на різних висотах приведена в табл. 2.1.
Таблиця 2.1.
|
Висота, м |
Дальність виявлення, км |
||
|
бомбардувальник |
винищувач |
крилата ракета |
|
|
200 500 8000 12000 25000 |
45 60 200 250 250 |
35 50 170 180 - |
25 35 130 135 - |
Багатоканальна побудова зони виявлення РЛС дозволяє орієнтовно визначати кут місця цілей по номеру каналу, у діаграмі спрямованості якої знаходиться ціль. Визначення кута місця може бути забезпечене шляхом почергового вмикання приймальних каналів на пульті дистанційного керування ПДУ-4М і виявлення номера каналу у якому є присутній луна-сигнал.
Значення кутів місця цілей у каналах у залежності від дальності цілей подані в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2
|
Номер каналу |
Кут місця цілі (град) |
||
|
Дц = 200 км |
Дц = 100 км |
Дц = 50 км |
|
|
1 2 3 4 5 |
0,4-2,6 2,4-4,6 4,4-6,5 6,3-8,4 - |
0-3,1 1,7-5,3 3,8-7,1 6,6-9,1 12-20 |
0-5,4 1,4-5,6 3,5-7,3 5,8-9,5 12-28 |
Зазначені в таблиці діапазони кутів місця цілі справедливі лише при початкових кутах нахилу верхньої і нижньої антени.
По виміряній дальності і куту місця можливо орієнтовно виміряти висоту цілі або визначити ешелон висоти.
2.3.2. дискретність видачі інформації визначається швидкістю обертання антени. При швидкості обертання 6 об/хв і 3 об/хв дискретність видачі інформації складає 10 с і 20 с відповідно.
2.3.3. Точностні характеристики
Точності виміру координат РЛС характеризуються помилками в 80 % вимірів.
Точність виміру дальності залежить від тривалості зондуючого імпульсу, а при вимірі по індикатору, в основному, визначається масштабом індикатора. На масштабі 100 км помилка виміру дальності Δ Д80% = 500 м.
Точність виміру азимута залежить від ширини діаграми спрямованості антени по азимуту і при визначенні по індикатору, в основному, залежить від дальності цілі. На середніх дальностях помилки виміру азимута складають ∆ β80% = 0,5°.
2.3.4. Розрізнювальна спроможність
Розрізнювальна спроможність по дальності тим вище, чим менше тривалість зондуючого імпульсу, крупніше масштаб індикатора і краща якість фокусування променя індикатора. При найкращих умовах розрізнювальна спроможність по дальності дорівнює δ Д = 500 м.
Розрізнювальна спроможність по азимуту тим вище, чим вужче діаграма спрямованості антени, крупніше масштаб і краща якість фокусування променя і складає δ β = 1-1,5°.
2.3.5. Завадозахищеність
РЛС П-37Р має досить високу завадозахищеність, що підвищує її можливості по бойовому застосуванню в складній завадовій обстановці.
Захист від активних завад забезпечується слідуючими мірами:
досить високим енергетичним потенціалом (середня потужність зондуючого сигналу складає 0,7-0,8 кВт) і зосередженням енергії у вузьких нижніх променях антени;
використанням багатоканальної багаточастотної зони виявлення. Кожний із п'ятьох приймально-передавальних каналів працює на своїй несучій частоті з досить великим розносом частот між каналами. Можливість дистанційного вимикання приймально-передавальних каналів, забитих завадою, і зміни нахилу антен у широких межах дозволяють заповнити кутомісцеву зону виключеного каналу зоною іншого каналу і забезпечити проводку цілей;
застосуванням апаратури захисту від несинхронних завад, що забезпечує придушення завад як в амплітудному, так і в когерентному режимах роботи РЛС. Коефіцієнт придушення несинхронних завад в амплітудному каналі дорівнює 26 дБ, у когерентному - 20 дБ;
для захисту від короткоімпульсних і нестаціонарних шумових завад - використанням схеми широка смуга – обмеження - вузька смуга (ШОВ);
поліпшенню спостерігаємості сигналів на фоні протяжних по дальності завад сприяють схеми МАРП і диференціювання;
при наявності непереборних активних шумових завад - застосуванням пристрою пеленгації постановників завад по азимуту.
Від пасивних завад захист забезпечується:
використанням когерентно-компенсаційної апаратури СРЦ із дворазовим черезперіодним відніманням на відеочастоті. Апаратура встановлена в кожному приймальному каналі з об'єднанням сигналів каналів після черезперіодного віднімання. В апаратурі реалізується фазування когерентного гетеродину зондуючим імпульсом (режим еквівалентної внутрішньої когерентності), або завадою (режим зовнішньої когерентності). Черезперіодне віднімання здійснюється в цифровому пристрої (ЦСРЦ). Коефіцієнт придушення відбитків від місцевих предметів не менше 35 дБ. У силу того, що дальність виявлення в когерентному режимі в середньому менше, ніж в амплітудному, передбачене стробування режимів роботи приймальних трактів по дистанції. У ближній зоні реалізується когерентний режим, у далекій - амплітудний режим. Плавне керування межею зон когерентного й амплітудного режимів здійснюється в межах від 10 до 250 км із робочого місця оператора;
застосуванням поляризаційної селекції для захисту від метеоутворень у трьох нижніх кутомісцевих каналах. Для цього в трьох каналах нижньої антени реалізується режим кругової поляризації електромагнітної енергії, що випромінюється. Коефіцієнт придушення відбитків від метеоутворень складає 10-15 дБ.
2.3.6. Живучість
Підвищення живучості досягається інженерним обладнанням позиції, маскуванням, заходами для захисту від самонавідних на випромінювання снарядів (СНС).
Для захисту від СНС використовується апаратура формування спеціальних режимів роботи. При цьому реалізуються слідуючі режими:
мерехтіння (М) - циклічне вмикання і вимикання випромінювання циклом 10/10 с при швидкості обертання антени 6 об/хв і з циклом 20/20 с при швидкості обертання 3 об/хв. Початок циклу може встановлюватися на будь-якому азимуті;
секторний (С) - випромінювання в секторі з плавним регулюванням його величина в межах 30-330° і довільною установкою його початку;
секторний із мерехтінням (СМ) - сполучення режимів секторного і мерехтіння;
мерехтіння по запуску (ПОЗ), при якому переключається частота повторення зондуючих імпульсів (без вимикання передавача) із циклом 10/10 с, 20/20 с або через 2-3 с.
2.3.7. Мобільність
Мобільність визначається можливостями перебазування РЛС на нову позицію, умовами транспортування, часом розгортання (згортання) і готовністю до бойової роботи.
При перебазуванні РЛС автомобільним транспортом припустима швидкість транспортування по шосейних дорогах до 35 км/ годину, по бездоріжжю 7-10 км/ годину. При транспортуванні залізничним транспортом необхідні 4 чотиривісних платформи й один чотиривісний вагон.
Час розгортання і згортання РЛС підготовленою обслугою складає 8 годин.
Час готовності до бойової роботи на заздалегідь підготовленій позиції, включаючи і час розгортання, складає влітку 24 години, а взимку -36 годин.
Час вмикання РЛС при прогрітих агрегатах живлення 5 хвилин, екстреного вмикання - 3,5 хвилини.
РЛС зберігає працездатність при слідуючих кліматичних умовах:
температура повітря -40° С - +50° С,
відносна вологість 95 % при температурі повітря +20° С,
швидкість вітру до 25 м/с,
висота позиції над рівнем моря до 1000 м.
3. СТРУКТУРНА СХЕМА РЛС
РЛС П-37Р є далекоміром. Загальні принципи побудови РЛС аналогічні принципам побудови інших РЛС бойового режиму.
Основними особливостями побудови РЛС П-37Р є:
а) багатоканальна побудова приймально-передавальної апаратури, наявність п'ятьох незалежних каналів з об'єднанням їхніх сигналів перед подачею на індикатори;
б) застосування цифрового пристрою черезперіодного віднімання в системі СРЦ - цифрової СРЦ. Застосування ЦСРЦ забезпечує істотне підвищення коефіцієнта придушення пасивних завад (35 дБ проти 15-20 дБ у РЛС П-37М);
в) використання поляризаційної селекції в трьох нижніх променях зони виявлення для придушення відбитків від метеоутворень;
г) забезпечення можливості сполучення з РЛС П-12НП, П-18 із спільним відображенням інформації на екранах ІКО РЛС П-37Р.
Розглянемо принципи функціонування РЛС по структурній схемі, поданій на рис. 3.1. Для більш повного загального уявлення принципи функціонування РЛС будемо розглядати по трактах, що характеризують основні зв'язки в апаратурі.
РЛС містить у собі п'ять незалежних радіолокаційних каналів (канали 1-5), ідентичних по побудові, синхронізованих по запуску і які мають індекси Г, Ж, В, Б, Д відповідно номеру каналу. Функціонування апаратури будемо розглядати на прикладі одного каналу, докладно поданого на структурній схемі.
3.1. Тракт формування і каналізації зондуючих сигналів
Апаратура передавального пристрою розміщена в шафі передавача ПС-4 машини N1 (ППК).
Потужні зондуючі радіоімпульси формуються на фіксованій несучій частоті автогенератором на магнетроні МИ-29. При цьому радіолокаційні канали працюють на різних несучих частотах.
Імпульсний режим роботи магнетрону задається імпульсним модулятором. Модулятор виконаний по класичній схемі з резонансним зарядом накопичувача у виді штучної лінії ШДЛ від високовольтного випрямляча ВВС-3 і повним розрядом її (із приходом імпульсу запуску) через тиратронний комутатор ТС і імпульсний трансформатор. Імпульсний трансформатор забезпечує узгодження хвилевого опору ШДЛ з опором магнетрона і підвищення амплітуди модулюючих імпульсів, які подаються на катод магнетрона.
Каналізація зондуючого сигналу до випромінювача антени здійснюється по хвилеводному тракту, що включає в себе елемент сполучення з магнетроном СМС, антенний перемикач АПС і відрізки жорстких і гнучких хвилеводів. Перші трьох канали підключаються до однорупорних випромінювачів блоку випромінювачів ОВН-АМ-1 нижньої антени, четвертий і п'ятий канали - до випромінювачів блоку випромінювачів ОВВ-АР верхньої антени.
Елемент сполучення з магнетроном забезпечує перехід від коаксіального виходу магнетрона до хвилеводного тракту.
Антенний перемикач забезпечує підключення антени до передавального пристрою на час зондуючого сигналу і до приймального пристрою на другій частині періоду проходження. Антенний перемикач виконаний на відрізку хвилеводу з розрядниками.
У блоці випромінювачів нижньої антени ОВН-АМ-1 реалізоване формування кругової поляризації електромагнітної енергії на передачу і прийом. Досягається це застосуванням спеціальних хвилеводних скруток, дільників потужності і фазообертачів. Керування видами поляризації здійснюється дистанційно з блоку керування поляризацією УП-01, розташованого в індикаторній машині.
Випромінювання енергії зондуючого сигналу у простір здійснюється нижньою і верхньою антенами, кожна з яких складається з відбивача і блоку випромінювачів. Зміна кута нахилу антени з індикацією встановлюваних кутів здійснюється механізмами хитання МК-I і МК-II. Керування механізмами здійснюється дистанційно із шафи дистанційного керування ДУС-4М індикаторної машини.
3.2. Тракт прийому й обробки луна-сигналів
Приймальний пристрій кожного каналу виконано по супергетеродинній схемі з однократним перетворенням частоти, автоматичним підстроюванням частоти місцевого гетеродину і забезпечує роботу з амплітудною і когерентною обробкою луна-сигналів.
Прийняті антеною сигнали по хвилеводному тракту проходять від випромінювача через антенний перемикач АПС на вхід приймального каналу. приймальний канал містить у собі підсилювач високої частоти ПВЧ, блок змішувача сигналу ВСС-1 і блок приймача ПРС-5М.
Прийняті сигнали підсилюються в ПВЧ, виконаному на ЛБХ. Хвилеводно-коаксиальний перехід забезпечує передачу сигналів від хвилеводу на коаксіальний вхід ЛБХ. Посилені на високій частоті сигнали надходять у блок змішувача сигналів ВСС-1, що включає в себе змішувач сигналу з преселектором і попередній ППЧ. Змішувач із преселектором виконаний на відрізку хвилеводу, у зв'язку з чим необхідний коаксіально-хвилеводний перехід із виходу ЛБХ на преселектор.
Преселектор являє собою смуговий фільтр на хвилеводному резонаторі і призначений для забезпечення необхідної вибірності по дзеркальному каналу.
У змішувачі за допомогою напруги місцевого гетеродину (субблок СГ-01-01) здійснюється перетворення сигналів на проміжну частоту. Змішувач виконаний на кристалічному НВЧ діоді, поміщеному в хвилевід.
Місцевий гетеродин - високостабільний автогенератор, виконаний на НВЧ тріоді з коливальною системою у виді коаксіальних резонаторів. Напруга місцевого гетеродину подається через дільник потужності ДМ, що забезпечує поділ напруги на змішувач сигналів і змішувач АПЧ.
Попередній ППЧ забезпечує посилення сигналів і узгодження виходу блока змішувача з входом блоку приймача ПРС-5М.
Блок приймача містить у собі субблоки ШОВ, ППЧ-А , ППЧ-К1, АПЧ і місцевого гетеродину СГ-01-01.
Субблок ШОВ призначений для захисту РЛС від імпульсних завад малої тривалості і містить у собі широкосмуговий ППЧ, обмежник і вузькосмуговий ППЧ. У субблоці реалізована схема ЧАРП, що забезпечує зменшення посилення тракту на початку дистанції. Схема ЧАРП управляється імпульсами запуску РЛС.
У субблоці ППЧ-А здійснюється основне посилення на проміжній частоті, шумова (ШАРП) і миттєва (МАРП) автоматичні регулювання посилення, амплітудне детектування і видача сигналів амплітудного каналу ЭА на апаратуру цифрової СРЦ у канал захисту від несинхронних завад. Крім того, із субблоку ППЧ-А сигнали на проміжній частоті fпч видаються на апаратуру цифрової СРЦ на фазові детектори і в субблок ППЧ-К1.
Для виключення роботи схеми ШАРП на початку дистанції по інтенсивних відбитках від місцевих предметів забезпечується робота схеми в імпульсному режимі з бланкуванням її на початку дистанції. Імпульсний режим роботи ШАРП забезпечується блоком формування імпульсів ШАРП загальним для всіх п'ятьох каналів.
Субблок ППЧ-К1 формує опорну напругу fоп, яка використовується при фазовому детектуванні. Ця напруга формується когерентним гетеродином, що працює в двох режимах фазування: фазування зондуючим імпульсом (еквівалентна внутрішня когерентність) і фазування завадою (зовнішня когерентність). Зондуючі імпульси для фазування когерентного гетеродину подаються на проміжній частоті із субблоку АПЧ, а завада fпч - із субблоку ППЧ-А. Напруга когерентного гетеродину fоп подається на апаратуру цифрової СРЦ на фазові детектори.
У приймальному пристрої здійснюється автоматичне підстроювання частоти коливань місцевого гетеродину під частоту зондуючого сигналу. Вхідними напругами системи АПЧ є зондуючі імпульси, що надходять від антенного перемикача через спрямований відвітлювач, і коливання місцевого гетеродину, що надходять через дільник потужності. У змішувачі АПЧ виділяється напруга різницевої частоти й у субблоці АПЧ за допомогою частотного дискримінатора здійснюється порівняння різницевої частоти з проміжною і виробка керуючої напруги, пропорційної розузгодженості частот зондуючого сигналу і місцевого гетеродину. Ця напруга управляє механізмом перебудови місцевого гетеродину, що виконаний на кроковому двигуні. При цьому здійснюється механічне підстроювання коливальної системи місцевого гетеродину.
Для підвищення стабільності роботи системи АПЧ у різних режимах запуску система АПЧ стробується імпульсом, що надходить із тиратронного блоку ТС передавального пристрою.
Апаратура ЦСРЦ забезпечує обробку сигналів амплітудного і когерентного режимів і об'єднання сигналів п'ятьох приймальних каналів амплітудного і когерентного режимів роздільно. Апаратура розміщена в шафі ЦСРЦ 39КО2 і містить у собі п'ять блоків віднімання 39КМ01 по числу приймальних каналів і блок об'єднання сигналів 39КМ02.
Сигнали амплітудного виходу приймача кожного каналу ЭА піддаються опрацюванню у фільтрі несинхронних завад блоку 39КМ01 з метою придушення цього виду завад і надходять у блок об'єднання сигналів 39КМ02. У фільтрі несинхронних завад виробляється також бланк НІЗ, який подається на пристрій дворазового черезперіодного віднімання для придушення НІЗ у когерентному каналі.
Сигнали когерентного виходу приймача на проміжній частоті fпр надходять на два квадратурних фазових детектори, на другі входи яких подається опорна напруга fоп в квадратурі (із зрушенням по фазі на 90°). Застосування квадратурних каналів виключає вплив сліпих фаз при обробці луна-сигналів.
Сигнали з виходів фазових детекторів піддаються дискретизації за часом на 1024 дискрети в частому запуску і 2048 дискрет у рідкому з тривалістю дискрети порядку 1 мкс і амплітудному квантуванню цифровим 7-розрядним двійковим кодом. Далі в цифровому пристрої забезпечується дворазове черезперіодне віднімання в кожному квадратурному каналі, об'єднання квадратур і цифроаналогове перетворення.
Для зниження впливу сліпих швидкостей у режимі рідкого запуску PII використовується шестиперіодна вобуляція частоти повторення на 6 значень, у частому запуску - двоперіодна вобуляція на 2 частоти.
У блоці об'єднання сигналів 39КМ02 робиться об'єднання сигналів п'ятьох приймальних каналів в амплітудні ЭА і когерентні ЭК сигнали роздільно. Крім того, амплітудні сигнали п'ятьох каналів об'єднуються в контрольний сигнал Эконтр, що представляє собою луна-сигнали п'ятьох амплітудних каналів із розставленням їх по дистанції.
З виходу блоку 39КМ02 сигнали ЭА, ЭК і Эконтр подаються в індикаторну машину на шафи ДУС-4М і ІКО-2М. У цих шафах сигнали надходять на блоки 3Р-3М для відображення на контрольних осцилографах і на блоки відеосигналів ВС-3М. Сигнали Эконтр подаються тільки на шафу ДУС-4М.
Сигнали ЭА і ЭК через коло комутуючих блоків ВС-3М надходять на блоки формування змішаних сигналів і живлення БП-300-2. У цих блоках амплітудні і когерентні сигнали об'єднуються в один комплексний сигнал ЭАК шляхом стробування сигналів ЭА і ЭК по дистанції. У ближній зоні, у якій мають місце інтенсивні відбитки від місцевих предметів, видаються сигнали когерентного каналу ЭК, у далекій зоні - амплітудного каналу ЭА. Керування межею поділу зон когерентного й амплітудного каналів здійснюється незалежно в індикаторах шаф ДУС-4М і ІКО-2М у межах 10-250 км у рідкому запуску і 10-130 км у частому.
Комплексні луна-сигнали ЭАК із блоків БП-300-2 надходять на блоки ВС-3М і з колів комутування і посилення цих блоків - на індикатори - блоки ТИ-1М, для відображення.
Сигнали ЭАК шафи ДУС-4М і сигнали ЭА подаються також на передавальну шафу радіотрансляційної лінії РЛ-30-1М і по кабельних лініях - на індикатори апаратури КП. Крім того, сигнали амплітудного каналу ЭА надходять у блок хронізації 39УФ02 на пристрій об'єднання і комутації сигналів. На цей пристрій надходять також луна - сигнали від РЛС П-12НП (П-18) по каналу луна РЛС-2. У пристрої робиться стробування по дистанції й об'єднання луна-сигналів РЛС-1 (П-37) і РЛС-2 (П-12НП або П-18) в один канал ЭI-II. При цьому в ближній зоні передаються луна-сигнали РЛС-2, у далекій зоні - РЛС-1. Межа поділу сигналів цих двох РЛС регулюється в межах від 5 до 250 км. Комплексний луна-сигнал ЭI-II подається на індикаторні шафи ІКО-2М і ДУС-4М, передавальну шафу П-11-4 радіотрансляційної лінії РЛ-30-1М і виносні індикатори КП.
У РЛС П-37Р є можливість визначення азимута поодинокого постановника активних завад усіма приймальними каналами з використанням пеленгаційної приставки П-1. Цей пристрій синхронізується імпульсами запуску і формує імпульси придушення (зниження коефіцієнта підсилення ППЧ) пилоподібної форми, що надходять через струмознімач на всі приймачі ПРС-5М. Під впливом імпульсів придушення приймальні пристрої підзапираються, починаючи з дистанції приблизно 200 км, так щоб через них могли проходити лише потужні шумові завади по максимумі головної пелюстки діаграми спрямованості антени. В результаті на екрані індикатору в напрямку постановника завад утвориться засвічення у виді стрілки (рис. 2.3). По положенню вістря цієї стрілки визначається напрямок на постановник активних шумових завад.
3.3. Тракт індикації, хронізації і формування масштабних позначок
Індикаторна апаратура РЛС містить у собі індикатори кругового огляду (ІКО) шаф ДУС-4М і ИКО-2М. Індикаторна апаратура призначена для візуального спостереження за цілями в зоні виявлення РЛС і виміру їхніх координат - азимута і похилої дальності.
На екрані ІКО формується радіально-кругова розгортка шляхом обертання розгортки, яка формується в кожному періоді проходження від імпульсу запуску до імпульсу кінця дистанції із швидкістю обертання антени (рис. 3.2). Для підвищення точності виміру дальності і розрізнювальної спроможності використовуються також секторний і кільцевий режими. Секторний режим полягає в зсуві початку розгортки від центру до краю екрана в будь-яку його точку. Це забезпечує можливість переглядати великі дальності на укрупненому масштабі. Кільцевий режим полягає в затримці початку дистанції на відстань, кратну 10 км. У цьому режимі розгортка починається в центрі екрана, але не з нуля дистанції. При цьому забезпечується перегляд ділянки з меншими межами дальностей на укрупненому масштабі.
Відмітки цілей на екрані індикатора спостерігаються у виді яскравих позначок (дужок). Вимір координат здійснюється шляхом інтерполяції середини позначки від цілі щодо масштабних позначок дальності й азимута (рис. 3.2).
Визначення державної приналежності виявлених цілей здійснюється на екранах ІКО по позначках пізнавання, які отримують від НРЗ.
Відповідно до задач, виконуваних ІКО, на нього через тракт відеосигналів надходять луна-сигнали, сигнали пізнавання, пеленга, 10 і 50 км позначки дальності, 5° і 30° позначки азимута.
Синхронізація роботи індикатора з приймально-передавальною апаратурою здійснюється за допомогою імпульсів запуску, які формуються у пристрої хронізації блоку хронізації і спеціальних режимів 39УФ02. Пристрій хронізації забезпечує формування синхроімпульсів в однім із режимів запуску: рідкий РI, РII або частий Ч, формуючи необхідні послідовності синхроімпульсів, які подаються на різні системи і пристрої РЛС і системи, що сполучаються, з відповідними часовими затримками. Частота повторення імпульсів контролюється на індикаторному табло блоку 39УФ02.
Передбачено режим зовнішньої синхронізації від об'єкта АСУ. При пропаданні зовнішнього запуску відбувається автоматичний перехід на внутрішній запуск РЛС. При сполученні з іншими РЛС на них подаються імпульси запуску РЛС від П-37Р.
Система синхронізації містить опорний кварцовий генератор, що працює на частоті 7,4948 МГц. слідуючим розподілом частоти і дешифрацією розрядів дільників формуються імпульси запуску з необхідними часовими розставляннями і масштабні позначки дальності 10 і 50 км.
Обертання розгорток на екранах ІКО забезпечується обертанням відхиляючих котушок електронно-променевих трубок. Синхронне і синфазне обертання відхиляючих котушок з антенами РЛС забезпечується синхронно-слідкуючою передачею (ССП).
ССП являє собою систему автоматичного регулювання обертання відхиляючих котушок ІКО щодо обертання ППК. Вимірювальним елементом системи є пари сельсин-датчик і сельсин-приймач Сельсин-датчики розташовані в блоці головних датчиків 39РД05М, їхні ротори обертаються зі швидкістю обертання ППК і живляться напругою частоти 50 Гц. Статорні обмотки сельсин-датчиків і сельсин-приймачів електрично зв'язані між собою. Сельсин-приймачі розташовані в пристрої обертання відхиляючих котушок.
З метою підвищення точності спостереження за кутом повороту антени система ССП виконана двоканальною і містить дві сельсинні пари - грубого (ГВ) і точного (ТВ) відліку з передатним відношенням обертання їхніх осей щодо осі ППК 1:1 і 36:1 відповідно.
Синхронно-слідкуюча передача виробляє керуючу напругу, пропорційну кутовому розузгодженню між ППК і відхиляючими котушками ІКО. Ця керуюча напруга перетворюється і підсилюється в блоках сервопідсилювача УС шаф ДУС-4М і ІКО-2М до величини, необхідної для приводу серводвигуна. Останній повертає відхиляючу котушку ІКО на кут, що відповідає куту повороту ППК.
Для передачі обертання на ІКО «Пикет» апаратури КП через радіотрансляційну лінію РЛ-30-1М у шафі ССП установлені датчики грубого і точного відліків із передатним відношенням їхніх осей 1:1 і 13:1 відповідно. Їхні ротори живляться опорною напругою частоти 43 Гц, що виробляється в передавальній шафі РТЛ П-11-4.
Передача обертання антени НРЗ синхронно з антенною системою РЛС забезпечується за допомогою ССП, що відрізняється від ССП РЛС напругою живлення роторів сельсин-датчиків (частота 400 Гц замість 50 Гц) і передатним відношенням роторів сельсинів точного і грубого відліків (23:1 замість 36:1). У блоці головних датчиків 39РД05М є окрема пара сельсин-датчиків ССП НРЗ 1Л22.
У шафі ССП є електромеханічні датчики позначок «Север» (одна позначка за оборот антени) і масштабних азимутальних імпульсів (МАІ) - 4096 позначок, за оборот антени з ціною азимутального розподілу 5,27'. З імпульсів МАІ і С в пристрої формування позначок азимута і спеціальних режимів блоку хронізації 39УФ02 формуються 5° і 30° позначки азимута. Формування 5° позначок здійснюється дешифратором шляхом ділення частоти проходження МАІ на 57, а 30° позначки - діленням 5° позначок на 6. Тривалість позначок азимута дорівнює періоду проходження РЛС. позначки азимута подаються на індикатори кругового огляду РЛС, на передавальну шафу П-11-4 і на виносні індикатори КП.
У цьому ж пристрої забезпечується формування спеціальних режимів роботи РЛС для захисту від СНС. Режими були перераховані в п. 2.3. Зняття випромінювання здійснюється шляхом відключення запуску передавальних пристроїв. При цьому запуск індикаторної апаратури не виключається. На час зняття випромінювання здійснюється бланкування приймальної апаратури РЛС подачею на блок ПДУ-4М команди «Бланк 1».
Сигнали пізнавання від НРЗ 1Л22 перед подачею на ІКО для відображення проходять через фільтр придушення НІЗ пізнавання в блоці хронізації 39УФ02. З виходу фільтра сигнали пізнавання надходять на ІКО РЛС, на передавальну шафу П-11-4 РЛ-30-1М і на виносні ІКО КП.
Для відображення на екранах індикаторів електронної карти, трас польотів авіації, державних кордонів, сітки ППО й ін. РЛС може сполучатися з апаратурою 14И6М. На шафу 14И6М подаються імпульси запуску, позначки дальності, МАІ й позначка «Север». З шафи 14И6М інформація видається на ІКО РЛС, шафа П-11-4 і виносні ІКО КП.
3.4. Радіотрансляційна лінія РЛ-30-1М
Радіотрансляційна лінія служить для передачі зображення з ІКО РЛС П-37Р на ІКО КП, розташованих на віддаленні до 15 км від позиції РЛС. Це дає можливість оцінювати на КП повітряну обстановку в зоні виявлення РЛС, приймати рішення на організацію бойових дій, забезпечувати штурманів наведення радіолокаційною інформацією і КП ЗРВ - цілевказівкою для ЗРК.
До складу РТЛ входять передавальний і приймальний пункти з антенами.
До складу передавального пункту входить шафа П-11-4, яка розміщена у машині N2, передавальна антена АТ-11-4, яка встановлюється на відстані 6-8 м від машини. Всі сигнали, необхідні для передачі радіолокаційного зображення (імпульси запуску, ССП, луна-сигнали ЭА, ЭА, ЭI-II, сигнали пізнавання, масштабні позначки дальності й азимута) подаються на передавальну шафу П-11-4. У ній сигнали перетворюються до виду, зручного для передачі і по двох високочастотних каналах у дециметровому діапазоні хвиль за допомогою передавальної антени випромінюються на приймальний пункт.
До складу приймального пункту входять:
приймальна антена АР-11-4, що розташовується на відстані до 90 м від КП;
шафа приймальної апаратури В-11-4;
шафа розгорток індикаторів СМ-М;
індикатори кругового огляду «Пикет» - до 4 шт;
агрегат живлення АД-10-Т.
Прийняті антеною високочастотні сигнали радіолокаційного зображення надходять у шафу В-11-4, де вони підсилюються, перетворюються до початкового виду і подаються на індикатори для відображення. Для створення радіально-кругової розгортки на екранах індикаторів використовується шафа СМ-М, на яку надходять імпульси запуску, імпульси кінця дистанції і напруга ССП.
4. ПЕРЕДАВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ
4.1. Призначення і загальна характеристика передавального пристрою
Передавальний пристрій призначений для генерування потужних НВЧ зондуючих радіоімпульсів на робочих частотах РЛС.
До складу РЛС входять п'ять ідентичних передатчиків сантиметрового діапазону хвиль. Вони відрізняються друг від друга частотою коливань, що генеруються.
Технічні характеристики передавального пристрою приведені в п. 2.2.
Передавальний пристрій виконаний по однокаскадній схемі і являє собою потужний магнетронний автогенератор. Гідністю такої схеми в порівнянні з багатокаскадною (малопотужний збуджувач-підсилювач потужності) є простота побудови передавального пристрою. Однак недоліком її є некогерентність послідовності зондуючих радіоімпульсів і недостатня стабільність їхньої несучої частоти, що приводить до зниження ефективності апаратури захисту від пасивних завад.
Формування зондуючих імпульсів відбувається одночасно всіма передавачами при подачі імпульсу запуску від апаратури хронізації, яка розташована в індикаторній машині.
Імпульсний режим роботи магнетронного генератора забезпечується модулятором, зібраним за схемою з повним розрядом накопичувача у виді штучної лінії і резонансного його заряду від джерела постійної напруги.
Апаратура передавальних пристроїв розміщена в приймально-передавальній кабіні РЛС. Кожний з передавальних пристроїв розташований в шафі ПС-4. Дистанційне керування передавачами здійснюється з панелі дистанційного керування (ПДУ-4М) шафи ДУС-4М в індикаторній машині, місцеве керування - із шафи ШУ-6 у приймально-передавальній кабіні.
Передавальний пристрій забезпечує формування зондуючих імпульсів у всіх режимах запуску РЛС - рідких РI і РII і частому Ч. При автономному вмиканні (із шафи ШУ-6) запуск передатчиків здійснюється від блоку регулювання і стабілізації РС, який розташований в шафі ШУ-6. При цьому можливі два варіанти частоти повторення: «Рідкий» із частотою повторення 400 Гц і «Частий» із частотою повторення 800 Гц.
Живлення кожного передавача забезпечується двома напругами: 220 В 50 Гц і 220 В 400 Гц. Потужність, споживана кожним передатчиком по колу 50 Гц, дорівнює 400 ВА, по колу 400 Гц - 3 кВА. За умовами експлуатації номінальне значення струмів магнетронів у режимах запуску РI і Ч повинно складати 55-60 мА. В режимі РII струми магнетронів можуть бути на 5-7 мА менше.
Передбачено можливість заборони роботи передатчиків у спеціальних режимах захисту від самонавідних на випромінювання снарядів шляхом відключення імпульсів запуску передатчиків. Одночасно на час зняття випромінювання фіксується мінімальна напруга на штучній лінії подачею сигналу «Бланк» на блок РС.
Передавачі охоплені колами керування, контролю, захисту і сигналізації. З панелі дистанційного керування ПДУ-4М індикаторної машини здійснюється дистанційне керування і контроль роботи кожного передавача: вмикання, екстрене вмикання, повторне вмикання у випадку нестійкої аварії, регулювання середнього струму магнетронного генератора, вимикання.
Всі п'ять передатчиків зв'язані з блоком навантаження БН, що призначений для розсіювання енергії, яка запасена в магнітному полі зарядних дроселів.
4.2. Структурна схема передавального пристрою
Принцип роботи передавального пристрою розглянемо на прикладі одного передавача.
Структурна схема передавального пристрою одного каналу подана на рис. 4.1.
Передавач містить у собі слідуючі основні елементи:
блок високовольтного випрямляча ВВС (У3),
тиратронний блок ТС (У1),
штучну довгу лінію Д-М (У2),
високовольтний вакуумний вимикач ВВ-20,
імпульсний трансформатор (У5),
магнетронний генератор (У4),
коректуюче коло.
У блоці високовольтного випрямляча ВВС розміщені власне високовольтний випрямляч і елементи модулятора: зарядний дросель і фіксуючі діоди. На високовольтний випрямляч подається трифазна напруга 220 В 400 Гц. Випрямляч виробляє постійну напругу позитивної полярності 6-7 кВ.
Зарядний дросель із ємностями штучної лінії утворює послідовний коливальний контур, за допомогою якого забезпечується резонансний заряд лінії по ланцюзі: високовольтний випрямляч, зарядний дросель, штучна лінія, первинна обмотка імпульсного трансформатора, корпус. У результаті такого заряду на штучній лінії утворюється напруга, яка приблизно вдвічі перевищує напругу високовольтного випрямляча (рис. 4. 3.б). Фіксуючі діоди утримують максимальну напругу на штучній лінії до приходу імпульсу запуску (рис. 4.3а).
Таким чином, ШДЛ заряджається до напруги, майже вдвічі більшої, ніж напруга високовольтного випрямляча. Цим забезпечується максимально можлива амплітуда модулюючого імпульсу, а, отже, максимальна потужність, що генерується магнетроном. Однак напруга на ШДЛ може змінюватися при зміні режиму запуску, тривалості імпульсу, а також при коливаннях мережі живлення напруги на виході високовольтного випрямляча і по інших причинах. Ці чинники викликають флуктуації амплітуди модулюючих імпульсів, що у свою чергу приводить до частотних і фазових флуктуацій радіоімпульсів, що генеруються. Це негативно позначається на роботі системи СРЦ. Крім того, у процесі бойової роботи і при настроюванні передавального пристрою необхідно регулювати амплітуду модулюючого імпульсу з метою установки необхідного значення струму магнетрона.
Тому необхідна, з одного боку, стабілізація амплітуди модулюючого імпульсу, з іншого боку - регулювання його амплітуди. Це досягається застосуванням керованого ключа-тиристора, що управляється діодно-регенеративним компаратором. Ключ-тиристор управляє напругою на ШДЛ шляхом переривання коливального процесу його заряду в необхідний момент часу. Робиться це в такий спосіб.
Зарядний дросель має додаткову обмотку (рис. 4.2), напруга з котрої (напруга зворотного зв'язку) зрівнюється в діодно-регенеративному компараторі з опорною напругою, що надходить із блоку регулювання і стабілізації РС. При досягненні напругою зворотного зв'язку значення опорної напруги, діодно-регенеративний компаратор виробляє імпульс, який подається на керуючий електрод тиристора. Тиристор відчиняється і підключає до додаткової обмотки зарядного дроселя резистор блоку навантажень БН (рис. 4.2). Коливальний процес зарядного кола зривається, тому що зарядна індуктивність виявляється зашунтованою колом із малим опором (опір резистора блоку дорівнює R ≈ 2 Ом), струм через фіксуючі діоди спадає до нуля й останні замикаються, фіксуючи напругу на ШДЛ.
Процес керування показаний на часових графіках рис. 4.3. При відсутності керування заряд ШДЛ (рис. 4. 3б) здійснювався б по пунктирній лінії і струм заряду змінювався б по пунктирній лінії (рис. 4. 3в). Коли напруга в діодно-регенеративному компараторі Uкомп. (рис. 4. 3г) зрівнюється з Uоп, подальший заряд припиняється і на ШДЛ фіксується напруга, що відповідає моменту спрацьовування тиристора t0.
Таким чином, наявність керованого тиристора в ланцюзі заряду ШДЛ дозволяє: регулювати значення середнього струму магнетрона при дистанційному керуванні з індикаторної машини або місцевому - із шафи ШУ-6; стабілізувати значення середнього струму магнетрона при зміні напруги живлячої мережі або навантаження; здійснювати програмну зміну рівня заряду ШДЛ при зміні режимів запуску РЛС.
За допомогою високовольтного вакуумного вимикача ВВ-20 забезпечується переключення числа чарунок ШДЛ при переході з режиму рідкого на частий запуск. У рідкому запуску підключається 8 чарунок лінії, у частому - 5.
Запуск модуляторів при бойовій роботі здійснюється імпульсами запуску Зап.I із блоку хронізації 39УФ02 індикаторної машини, а при місцевому вмиканні приймально-передавальної апаратури - імпульсами автономного запуску з блоку керування РС (рис. 4.3.а). Місцеве вмикання передатчиків використовується тільки для перевірки і регулювання апаратури.
Імпульси запуску підсилюються в підсилювачі запуску до амплітуди 200-300 В і подаються як імпульси підпалення на сітку комутуючого тиратрона. Підсилювач містить у собі каскад підсилювача, чекаючий блокінг-генератор і вихідний катодний повторювач. Імпульси підпалення викликають іонізацію газу в тиратроні, тобто його відкриття.
Через малий внутрішній опір відкритого тиратрона відбувається швидкий розряд лінії через первинну обмотку імпульсного трансформатора, на вторинній обмотці якої формується короткий імпульс амплітудою 26-30 кВ.
Імпульсний трансформатор забезпечує узгодження внутрішнього опору магнетрона Rмагн. = 450 Ом із хвилевим опором штучної лінії ρ л = 25 Ом і підвищення амплітуди модулюючого імпульсу, який подається на катод магнетрона. Виходячи з відомого вираження для співвідношення величина трансформуємих опорів
одержимо, що коефіцієнт трансформації імпульсного трансформатора n дорівнює
Підключений паралельно первинній обмотці імпульсного трансформатора RC коректуюче коло поліпшує форму модулюючого імпульсу шляхом згладжування викиду на передньому фронті модулюючого імпульсу.
Магнетронний генератор забезпечує генерування потужних радіоімпульсів, що передаються через коаксіальний вихід магнетрона по хвилеводному тракті в антенний пристрій. Магнетронний генератор складається з магнетрона МИ-29 і магнітної системи. У залежності від частоти магнетрона, що генерується, частоти магнетрона мають слідуючі літери: 1 канал - МИ-29Г, 2 канал - МИ-29Ж, 3 канал - МИ-29В, 4 канал - МИ-29Б і 5 канал - МИ-29Д. Напруга розжарення магнетрона перемінна 12,6 В 50 Гц, амплітуда імпульсу анодного струму 70 А. Вивід НВЧ енергії магнетрона коаксіальний.
Магнітна система складається з двох підковоподібних магнітів, у повітряному зазорі між якими міститься магнетрон. Напруженість магнітного поля 2500 ерстед.
Охолодження магнетрона повітряне примусове.
4.3. Принципи керування струмом магнетронів
Контроль працездатності і правильність функціонування магнетронів оцінюється по величині середнього значення їхнього анодного струму. Контроль струмів магнетронів здійснюється дистанційно в процесі бойової роботи за допомогою міліамперметрів на панелі ПДУ-4М або місцево при настроюванні і регламентному обслуговуванні передавальних пристроїв за допомогою міліамперметрів на передній панелі шаф ПС-4. Прилади включені в коло вторинних обмоток імпульсних трансформаторів і вимірюють середнє значення анодного струму магнетронів. Номінальне значення струмів складає 55-60 мА.
Керування струмом магнетронів здійснюється за допомогою блоку регулювання і стабілізації РС, розташованого в шафі керування ШУ-6 ППК. Блок РС призначений для регулювання і стабілізації струмів магнетронів при зміні напруги мережі живлення і струму навантаження, а також для здійснення програмного переключення передавальної апаратури при переході з рідкого запуску в частий і навпаки.
Блок РС (рис. 4.4) містить у собі слідуючі основні функціональні вузли:
стабілізований дистанційно керований випрямляч опорної напруги Uоп,
випрямляч напруги зворотного зв'язку Uос,
пристрій керування величиною опорної напруги,
пристрій програмного переключення передавальної апаратури (група реле, не показана на рис. 4.4),
схема формування імпульсів запуску.
Розглянемо принципи керування струмом магнетрона одного передавального каналу за схемою рис. 4.4.
Випрямляч зворотного зв'язку включений послідовно з додатковою обмоткою зарядного дроселя шафи ПС-4. При цьому напруга зворотного зв'язку -160 В складається з напругою зворотного зв'язку, яка створюється на додатковій обмотці зарядного дроселя. Ця напруга (Uкомп. на рис. 4. 3 г) зрівнюється в діодно-регенеративному компараторі з негативною опорною напругою Uоп, яка регулюється реостатом R11. При Uкомп. = Uоп . виробляється імпульс у діодно-регенеративному компараторі. Цим імпульсом відчиняється тиристор Д8 і до додаткової обмотки зарядного дроселя підключається резистор блоку БН, що приводить до зриву коливального заряду штучної лінії. Енергія, яка запасена в магнітному полі зарядного дроселя за час Тп – t0, розсіюється в резисторі блоку БН.
Пристрій керування опорною напругою являє собою реверсивний електродвигун, за допомогою якого здійснюється механічне керування движком реостата R11. Зміна напрямку обертання електродвигуна здійснюється дистанційно зміною полярності живлячої напруги (- 27 В або + 27 В). Керування здійснюється перемикачем «Ток магнетрона больше-меньше» або з пульта ПДУ-4М у положенні перемикача В1 на шафі ШУ-6 «Дист. », або із шафи ШУ-6 у положенні перемикача В1 «Местн».
Програмне переключення передавальної апаратури робиться при зміні режиму запуску, а також при вмиканні спеціальних режимів захисту від самонавідних снарядів С, М або СМ.
При вмиканні одного зі спеціальних режимів на блок РС подається напруга «Бланк», за допомогою якої в коло дільника опорної напруги R11, R12 послідовно підключається додатковий резистор. Це приводить до зменшення опорної напруги і, як слідство, до зниження високої напруги на штучній лінії до мінімального значення, при якому магнетрон не формує зондуючий сигнал.
При переключенні передавальної апаратури із режиму рідкого запуску на частий і навпаки в блоці РС забезпечується слідуючий алгоритм послідовності операцій:
зниження опорної напруги до мінімального значення,
відключення запуску від шаф ПС-4,
зняття напруги живлення 400 Гц із шаф передатчиків,
спрацьовування перемикача ВВ-20 із метою комутації числа чарунок штучної лінії,
підключення імпульсів запуску до шаф ПС-4,
вмикання напруги 400 Гц на шафах ПС-4,
підвищення опорної напруги до встановленого значення.
Схема формування імпульсів запуску виконана на тиристорних генераторах і формує імпульси запуску Рідкий з частотою 400 Гц і Частий з частотою повторення 800 Гц. Перехід на внутрішній запуск здійснюється установкою перемикача В1 на шафі керування ШУ-6 у положення «Мест». При цьому на реле Р13 подається напруга -27 В, реле спрацьовує і своїми контактами підключає схему внутрішнього запуску.
5. АНТЕННО-ФІДЕРНА СИСТЕМА
5.1. Призначення і склад антенно-фідерної системи
Антенно-фідерна система призначена для:
передача енергії зондуючого сигналу від передатчиків до антен;
спрямованого випромінювання енергії в простір у межах заданої діаграми спрямованості антен;
прийому електромагнітних хвиль;
передачі прийнятих антенами сигналів на входи приймальних каналів.
Антенно-фідерна система містить у собі антенний пристрій і високочастотні хвилеводні тракти.
Антенний пристрій складається з двох антен - нижньої і верхньої. Нижня антена формує діаграми спрямованості 1, 2 і 3 каналів і складається з відбивача і блоку випромінювачів ОВН-АМ-1, що забезпечує випромінювання електромагнітної енергії з круговою або лінійною поляризацією хвиль. Верхня антена формує діаграми спрямованості 4 і 5 каналів і складається з відбивача і блоку випромінювачів ОВВ-АР, що забезпечує випромінювання з лінійною поляризацією хвиль.
Відбивачі встановлені таким чином, що їхні головні осі розташовані в одній вертикальній площині, тобто вони збігаються по азимуту. При цьому початкове положення нижнього відбивача відповідає нахилу його фокальної осі на +3,5° до обрію, а початкове положення верхнього відбивача - на +10,5°.
Всі п'ять високочастотних трактів аналогічні по складу і побудові і виконані на стандартних прямокутних хвилеводах перетином 72х34 мм. Структурна схема хвилеводного тракту подана на рис 5.1. До складу кожного тракту входять:
елемент сполучення з магнетроном СМС, що є погодженим переходом від коаксіального виводу енергії магнетрона до прямокутного хвилеводу;
жорсткий хвилевід ЖВС;
антенний перемикач АПС, що є перемикачем прийом-передача;
гнучке зчленування СГС-1, що дозволяє переміщати частину хвилеводного тракту з випромінювачем при зміні кута нахилу антени;
відрізки прямокутних хвилеводів, що з'єднують хвилеводний тракт до випромінювача.
5.2. Антенний пристрій
Антенний пристрій призначений при передачі для перетворення енергії хвиль, підводимих по хвилеводному тракту, в енергію електромагнітних хвиль, що поширюються в просторі і для їхнього спрямованого випромінювання, а при прийомі виконує зворотні функції.
Відбивачі нижньої і верхньої антени однакові і являють собою несиметричну вирізку з параболоїда обертання величинами 9,7х3 м і фокусною відстанню 2,5 м. При цьому в горизонтальній площині формуються діаграми спрямованості шириною ∆ β0,5р= 10.
Конструкція відбивача - каркасно-щитова. На каркасі відбивача кріпляться 11 щитів. Щити в зібраному виді являють собою робочу поверхню відбивача.
Робоча поверхня відбивача утворена металевою сіткою, що зменшує вітрове навантаження на відбивач. Наявністю поверхні у виді сітки забезпечується також відбиток радіохвиль ортогональних поляризацій при створенні кругової поляризації.
Випромінювач нижньої антени ОВН-АМ-1 має трьох рупори, що формують діаграми спрямованості 1, 2 і 3 каналів шириною по куту місця порядку 2,50. Рупор 2 каналу розташований на фокальній осі і формує промінь уздовж фокальної осі, інші два рупори розташовані вище і нижче рупора другого каналу так, що формують промені під кутами -20 і +20 щодо фокальної осі. З обліком початкового кута установки антени +3,50 нижніми променями перекриваються кути місця від 20-30' до 70.
У блоці випромінювачів нижньої антени реалізується кругова поляризація хвиль для забезпечення поляризаційної селекції з метою захисту від метеоутворень. Як відомо, в основу поляризаційної селекції цілей на фоні метеоутворень покладена асиметрія конструкцій повітряних цілей і симетрія метеоутворень. Хвилі кругової поляризації, відбиті від метеоутворень, будуть також мати кругову поляризацію, зміниться лише напрямок обертання вектора напруженості електричного поля відбитої хвилі на зворотне і прийому їх антеною не буде. Хвилі, відбиті від цілей, будуть мати не кругову, а еліптичну поляризацію і будуть прийматися антеною.
Для створення хвилі кругової поляризації необхідно:
а) створити дві електромагнітні хвилі з однаковою амплітудою електричного поля Е;
б) забезпечити зрушення фаз між хвилями + π /2 або - π /2 (праве або ліве обертання вектора Е);
в) забезпечити просторове зрушення векторів Е на 90°.
Для вирішення цих задач у кожному з трьох каналів блоку випромінювачів є:
дільник потужності (блок ПМ), що забезпечує поділ хвилі на дві складові й установку необхідного амплітудного співвідношення між ними;
фазообертач (блок ФМ), що забезпечує необхідне зрушення фази між складовими хвилі;
двохвилеводна секція, один із хвилеводів якої має скрутку для забезпечення просторового зрушення хвиль на 900.
Випромінювачі нижньої антени забезпечують роботу в режимах лінійної вертикальної або кругової поляризації електромагнітної енергії, що випромінюється. Установка виду поляризації здійснюється тумблерами «Круг.-Лин.» на блоці керування поляризації УП-01 незалежно в кожному з трьох випромінювачів. Спрощена конструкція одного випромінювача нижньої антени показана на рис. 5.4.
Блок дільника потужності ПМ і блок фазообертача ФМ конструктивно однакові і являють собою двохвилеводні секції з з'єднанням хвилеводів по вузькій стінці. Блоки складаються із щілинного моста I і III, фторопластових пластин II і IV у кожному з хвилеводів, що утворять фазообертачі. Керування фазообертачем блоку ПМ здійснюється дистанційно за допомогою електродвигуна, керування фазообертачем блоку ФМ здійснюється за допомогою механізму ручного керування.
Розглянемо роботу випромінювача при формуванні лінійної і кругової поляризації. При цьому використовується слідуюча властивість щілинного моста. Якщо хвиля надходить в одне з його плечей, то в суміжне плече вона не поширюється, а ділиться нарівно між двома протилежними плечами з відставанням по фазі на π /2 у плечі, що відповідає переходові її через щілину.
Роботу випромінювача на передачу в режимі лінійної поляризації пояснимо векторами поля Е на рис. 5. 4а.
Хвиля Е від передавача надходить на вхід 1 випромінювача. Після щілинного моста I вона ділиться рівноамплітудно на хвилі Е1 і Е2 із зрушенням фаз на π /2. Фазообертач II у цьому режимі не змінює фаз хвиль, отже, у точках 5 і 6 фаза хвиль Е1 і Е2 не змінюється. Після проходження через щілинний міст III кожна з хвиль у каналах 5 і 6 ділиться нарівно з відставанням по фазі на π /2 у тому плечі, у яке вона переходить. При цьому сумарний сигнал дорівнює нулю в плечі 7 і весь переходить у плече 8.
Роботу випромінювача на передачу в режимі кругової поляризації пояснимо векторами поля Е на рис. 5. 4б.
Енергія хвилі Е також у щілинному мосту I ділиться нарівно на хвилі Е1 і Е2 із зрушеннями фаз на π /2. У фазообертачі II встановлюється додаткове відставання по фазі на π /2 хвилі Е2 у плечі 4. Після проходження через щілинний міст III кожна з хвиль плечей 5 і 6 ділиться нарівно з відставанням фази хвилі, що переходить в інше плече, на π /2. При цьому сумарні хвилі в плечах 7 і 8 Е'1 і Е'2 будуть рівні по амплітуді і зрушені по фазі на π. З допомогою фазообертача IV вводиться додаткове фазове зрушення так, щоб хвилі Е'1 і Е'2 у плечах 9 і 10 відрізнялися по фазі на π /2.
Ортогональність векторів у просторі утворюється за допомогою двохвилеводної секції V, один із хвилеводів якої скручений на 90°. Відповідно до цього рупор VI має Т-образний вхідний фланець, що плавно переходить у квадратний розкрив.
Робота випромінювача на прийом аналогічна роботі на передачу. Для поглинання складових хвиль луна-сигналів, що не збігаються по поляризації з установленою, використовується поглинаюче навантаження VII.
При поляризаційній селекції поряд із придушенням відбитків від метеоутворень має місце втрата енергії луна-сигналів цілей. Тому дальність виявлення РЛС у режимі поляризаційній селекції скорочується приблизно на 40 % у порівнянні з лінійною поляризацією. Отже, робота в режимі кругової поляризації хвиль, що випромінюються, використовується лише у випадках, коли інші способи ослаблення відбитків від метеоутворень (режим СРЦ, МАРП, диференціювання) виявляються неефективними.
Блок випромінювачів верхньої антени ОВВ-АР містить два випромінювача. Випромінювач четвертого каналу виконаний у виді подвійного рупора і розташовується на фокальній осі відбивача. Він формує діаграму спрямованості шириною ∆ ε0,5р ≈ 50 і перекриває кути місця від 70 до 120. Випромінювач п'ятого каналу розташований нижче випромінювача четвертого каналу і являє собою лінійку з вертикально розташованих півхвильових вібраторів, встановлених на широкій стінці живлячого хвилеводу. Глибиною занурення зондів живлення вібраторів у хвилевід забезпечується такий розподіл потужності між півхвильовими вібраторами, щоб формувалася косекансна діаграма спрямованості шириною по куту місця 16-180, що перекриває кути місця від 11-120 до 280.
Поляризація хвиль випромінювачів верхньої антени вертикальна.
Механізми хитання нижньої і верхньої антен призначений для зміни кута нахилу антен. Механізм хитання нижньої антени МК-I змінює кут нахилу в межах від –4,60 до +4,60, верхньої антени МК-II - в межах від –7,90 до +4,60 щодо вихідного положення. Механізми хитання складаються з електродвигуна і редуктора. Для контролю положення антени по куту місця на осях механізмів хитання встановлені сельсин-датчики, електрично зв'язані із сельсин-приймачами, розташованими в шафах ДУС-4М і ИКО-2М. На осях сельсин-приймачів укріплені шкали, по яких робиться відлік кута нахилу антен. Нульовому показанню шкал відповідають вихідні положення фокальних осей антен.
У редукторі є пристрій, що дозволяє відключити мотор і робити установку механізму хитання вручну. На ходовому гвинті укріплена шкала, по якій визначається кут нахилу відбивача при ручній установці.
5.3. Хвилеводний тракт
Розглянемо особливості конструкції основних елементів хвилеводного тракту, поданих на рис. 5.1.
Елемент сполучення з магнетроном СМС служить для передачі електромагнітної енергії від магнетрона у хвилеводний тракт і є переходом від коаксіального виходу магнетрона до хвилеводу. Він виконаний у виді Т-образного зчленування коаксіальної лінії з хвилеводом (рис. 5.2). Він являє собою відрізок прямокутного хвилеводу 1, що через отвір на його широкій стінці жорстко скріплений із циліндричним відрізком (втулкою 2), що є зовнішнім проводником коаксіальної лінії від магнетрона. Внутрішній провідник коаксіального виходу магнетрона закінчується петлею зв'язку у відрізку хвилеводу.
Надійний контакт у місці з'єднання створює четвертьхвильова короткозамкнута порожнина 4. Хвилеводна частина елемента сполучення з магнетроном із боку меншого перетину має фланець 6 для з'єднання за допомогою накидних замків 7 із жорстким хвилеводом ВЖС, з іншого боку, вона закрита.
Високочастотна енергія від магнетрона поширюється по коаксіальній лінії до порожнини зв'язку, що збуджує в хвилеводі хвилю типу Н10.
Для охолодження виводу магнетрона через трубку 8 нагнітається за допомогою вентилятора повітря.
Антенний перемикач АПС виконаний на розрядниках.
У режимі передачі антенний перемикач направляє енергію від магнетрона до антени і захищає вхід приймача від потужного зондуючого імпульсу. У режимі прийому (у проміжках між зондуючими імпульсами) антенний перемикач передає енергію луна-сигналу від антени на вхід приймача.
Конструктивно антенний перемикач виконаний у виді відрізка прямокутного хвилеводу, на якому укріплені два газонаповнені розрядники, спрямований відвітлювач і ослаблювач змішувача каналу АПЧ (рис. 5.3).
Розрядники здійснюють автоматичне переключення тракту на передачу і прийом. Нижній розрядник типу РР-7 являє собою скляний балон із двома латунними діафрагмами, відстань між якими можна змінити за допомогою шліца для настроювання на робочу хвилю. Розрядник РР-7 поміщений у резонансну камеру, яка зв'язана з хвилеводом через щілину в його вузькій стінці. Цей розрядник під час прийому луна-сигналів не пропускає їх до передавача і називається перемикачем блокування магнетрона ПБМ. Другий розрядник являє собою прямокутний резонатор із вхідним і вихідним отворами. Він встановлений на вході приймача і називається перемикачем прийом-передача (ППП). Тип розрядника РР-2 для каналів Г і В, РР-4 для каналу Ж, РР-3 для каналу Д і РР-20 для каналу Б.
У режимі передачі розрядники підпалюються (іонізуються) за рахунок великої енергії зондуючого імпульсу, і високочастотна енергія від магнетрона, не відгалуджуючись на вхід приймача, надходить в антену. У режимі прийому розрядники не іонізуються через малу енергію луна-сигналу і луна-сигнали від антени надходять на вхід приймача. За рахунок настроювання розрядника РР-7 і визначеного розташування його щодо прямокутного розрядника (половина довжини хвилі) енергія луна-сигналу убік передавача не поширюється.
Вище прямокутного розрядника знаходиться спрямований відвітлювач, що служить для підключення вимірювального приладу ГК4-21А для виміру частоти передавача і чутливості приймача. Він являє собою відрізок хвилеводу, зв'язаний із хвилеводом антенного перемикача отвором у загальній широкій стінці і постачений високочастотною фішкою для підключення коаксіального кабелю від вимірювального приладу. На спрямованому відвітвлювачі зазначена величина його перехідного ослаблення в дБ.
З нижньої частини широкої стінки хвилеводу антенного перемикача виходить відрізок круглого хвилеводу (ослаблювач), по якому невелика частина енергії зондуючого імпульсу надходить на змішувач АПЧ.
Гнучке хвилеводне зчленування СГС-1 являє собою відрізок гофрованого хвилеводу, запресованого в гумову оболонку. Місце розташування гнучкого зчленування вибрано так, щоб вісь обертання його рухливого фланця, розташованого ближче до випромінювача, збіглася з віссю нахилу відбивачів.
Для запобігання втрат енергії в місцях з'єднання відрізків хвилеводів використовуються спеціальні дросельні зчленування.
У дросельному фланці (рис. 5.5) прорізана кільцева канавка 1 глибиною аб рівної λ/4. Відстань від канавки до широкої стінки хвилеводу бв також дорівнює λ/4. Частина фланця 2, обмежена канавкою і хвилеводом, декілька нижче, чим його периферійна частина. Тому при сполученні з гладким фланцем вона разом із канавкою утворить порожнину, еквівалентну замкнутій на кінці хвилеводної лінії ав загальною довжиною λ/2. Отже, коротке замикання з точки а трансформується в точку в. Цим забезпечується електричний контакт у проміжку між хвилеводами відрізків.
Для захисту внутрішніх порожнин хвилеводного тракту від пилюки і вологи між фланцями в спеціальні канавки 3 укладаються гумові прокладки.
6. ПРИЙМАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ
6.1. Призначення, основні характеристики і склад приймального пристрою
Приймальний пристрій призначений для виконання слідуючих задач:
посилення прийнятих антенами сигналів на високій частоті;
перетворення сигналів на проміжну частоту, посилення сигналів на проміжній частоті, амплітудне детектування сигналів, видача сигналів на проміжній частоті на шафу ЦСРЦ для фазового детектування.
До складу приймального пристрою входять п'ять незалежних ідентичних приймальників.
Кожний приймач виконаний по супергетеродинній схемі з однократним перетворенням частоти. Перетворення сигналів на проміжну частоту здійснюється за допомогою місцевого гетеродину - автономного НВЧ генератора, частота якого відрізняється від несучої частоти на величину проміжної частоти. Підтримка різниці частот зондуючого сигналу, і місцевого гетеродину рівної проміжній здійснюється системою автопідстроювання частоти (АПЧ) місцевого гетеродину.
Приймальний пристрій не перестроюється, забезпечує роботу в режимах рідкого і частого запуску з амплітудною і когерентною обробкою луна-сигналів. При амплітудній обробці сигнали всіх п'ятьох приймачів після амплітудного детектування і посилення на відеочастоті об'єднуються перед подачею на ІКО в загальний амплітудний сигнал. При когерентній обробці з кожного приймача на апаратуру ЦСРЦ видаються луна-сигнали на проміжній частоті й опорна напруга проміжної частоти, яка сформована когерентним гетеродином. Ці напруги в блоку ЦСРЦ використовуються для фазового детектування і подальшого черезперіодного віднімання сигналів із метою придушення пасивних завад. Сигнали п'ятьох каналів після черезперіодного віднімання перед подачею на індикатори також об'єднуються в загальний когерентний канал.
Основні технічні характеристики приймального пристрою:
чутливість приймача не менше –85 дБ (по вимірах за допомогою приладу ГК4-21А, що входить у комплект РЛС);
проміжна частота 30 МГц;
смуга пропускання широкосмугового тракту 10 МГц;
смуга пропускання основного тракту проміжної частоти 0,8 МГц;
у першому і другому каналах (літери Г і Ж) частота місцевого гетеродину нижче, а в третьому-п'ятому каналах (літери В, Б і Д) вище робочих частот передавача.
Точність автопідстроювання частоти місцевого гетеродину ±150 кГц, діапазон автопідстроювання ±(4...6) МГц.
До складу кожного приймача входять.
1. Елементи високочастотного приймального тракту:
хвилеводно-коаксіальний перехід ХКП від антенного перемикача до ПВЧ,
підсилювач високої частоти ПВЧ,
коаксіально-хвилеводний перехід від ПВЧ до змішувача сигналів КХП,
блок змішувача сигналів і попереднього ППЧ ВСС-1,
дільник потужності гетеродину ДМ.
2. Блок приймача ПРС-5М, виконаний у виді двох блоків:
приймач амплітудного і когерентного трактів (блок ПАК) із субблоками ШОУ, ППЧ-А, ППЧ-К1 і АПЧ,
блок керування і живлення ПРС.
3. Місцевий гетеродин, що включає в себе субблок генератора СГ-01-01 і субблок підстроювання частоти генератора СГ-01-02.
4. Блок контролю БК.
Крім того, до складу приймального пристрою входить загальний для всіх каналів блок формування імпульсів ШАРП ФІШ.
6.2. Структурна схема приймального пристрою
Структурна схема приймача одного каналу подана на рис. 6.1. Розгляд схеми будемо проводити по окремих блоках і пристроях.
6.2.1. Високочастотний приймальний тракт
Луна-сигнали, прийняті антеною, з антенного перемикача АПС надходять на вхід підсилювача високої частоти, виконаного на ЛБХ, і після посилення на високій частоті - на блок змішувача сигналів ВСС-1. ЛБХ має коаксіальні вхід і вихід, тому для переходу від антенного перемикача до ЛБХ необхідний хвилеводно-коаксіальний перехід, а для переходу від ЛБХ до змішувача сигналів, виконаному на відрізку хвилеводу, необхідний коаксіально-хвилеводний перехід.
ПВЧ призначений для посилення луна-сигналів на несучій частоті, забезпечення заданої чутливості приймального пристрою і для захисту слідуючих кіл від перевантаження потужними зондуючими імпульсами, що просочуються через розрядник захисту приймача. Він виконаний на надмалошумлячою пакетованою ЛБХ УВ-99 (И або Ж).
Хвилеводно-коаксіальний перехід ХКП забезпечує перехід від хвилеводу перетином 72х34 мм до коаксіальної лінії, а коаксіально-хвилеводний перехід - від коаксіальної лінії до хвилеводу перетином 72х10 мм. Вони являють собою короткозамкнуті відрізки хвилеводу зі штирями-зондами всередині хвилеводів, що закінчуються коаксіальним виводом.
Блок змішувача сигналів містить у собі преселектор, змішувач і попередній ППЧ. Преселектор встановлений на вході блоку і забезпечує необхідну вибірність по дзеркальному каналу. Змішувач сигналів призначений для перетворення луна-сигналів із високої на проміжну частоту. Сигнали проміжної частоти надходять далі на субблок попереднього ППЧ, що входить до складу блоку ВСС-1. У субблоці ПППЧ здійснюється попереднє посилення луна-сигналів на проміжній частоті з метою передачі їх по коаксіальному кабелі на блок приймача.
Конструкція блоку ВСС-1 показана на рис. 6.2.
Через те, що в РЛС використовується однократне перетворення частоти з дуже високої несучої на досить низьку проміжну частоту, для фільтрації завад по дзеркальному каналу необхідний дуже вузькосмуговий, отже, високодобротний фільтр преселектора. Реалізувати фільтр із необхідною вузькою смугою на надвисоких частотах можливо тільки на хвилеводному резонаторі. Тому змішувач із преселектором виконаний на відрізку прямокутного хвилеводу 1 перетином 72х10 мм, всередині якого встановлений кристалічний змішувальний діод.
Хвилевід з одного кінця закритий поршнем 2, який переміщується з допомогою гвинта. Положення гвинта встановлюється при настроюванні. Переміщенням поршня досягається компенсація реактивного опору змішувального діода. На іншому кінці хвилеводу є дві діафрагми, що відстоять друг від друга на відстані λ/2 (де λ - довжина хвилі НВЧ сигналу) і утворюють резонансну камеру преселектора. Камера закінчується прямокутним фланцем 3 для з'єднання з коаксіально-хвилеводним переходом від ЛБХ.
На широкій стінці хвилеводу змішувача розташована направляюча втулка кристалотримача з затискною гайкою 4. Кристалічний діод вгвинчується в кристалотримач і встановлюється в хвилеводі так, що другий його електрод з'єднується з центральним контактом, підключеним до входу попереднього ППЧ.
На тій же стінці хвилеводу поміщений пристрій для введення гетеродинної напруги 5 від дільника потужності ДМ.
Резонансна камера преселектора являє собою відрізок хвилеводу з двома вікнами зв'язку на кінцях. У хвилеводі камери преселектора встановлений підстроєчний гвинт (плунжер) 6, так що зазор між його кінцем і протилежною стінкою хвилеводу утворить ємність контуру резонансної камери. За допомогою плунжера робиться настроювання резонансного контуру преселектора.
Субблок ПППЧ виконаний у металевому кожусі 7, що кріпиться гвинтами до хвилеводного змішувача. Розташування ПППЧ у безпосередній близькості від змішувача знижує втрати в тракті від змішувача до ПППЧ, що приводить до підвищення чутливості приймача.
Попередній ППЧ трикаскадний транзисторний і конструктивно складається з трьох функціональних вузлів, змонтованих на окремих платах і розділених перегородками. На вхід першого каскаду надходить напруга зі змішувача сигналів. Смуга пропускания ПППЧ складає порядку 15 МГц, що необхідно для реалізації схеми ШОУ. Така смуга досягається побудовою ППЧ на каскадах із взаємно розстроєними контурами. Вхідний і вихідний контури настроєні на частоту fпр, контури між каскадами - відповідно на fпр +5 МГц і на fпр -5 МГц.
У першому каскаді є коло, що дозволяє контролювати струм змішувача сигналів.
Дільник потужності ДМ призначений для поділу потужності коливань місцевого гетеродину нарівно між змішувачем сигналів і змішувачем АПЧ. Він є широкосмуговим кільцевим дільником і виконаний на симетричній полосковій лінії. Схема дільника подана на рис. 6.3. Центральна жила дільника виконана у виді плоского провідника кільцевої форми з трьома відвітлювачами на високочастотні рознімання. Два виходи відвітлювача замкнуті на узгоджувальний резистор R1= 150 Oм.
6.2.2. Тракт обробки сигналів на проміжній частоті
Сигнали проміжної частоти з виходу попереднього ППЧ надходять на вхід субблока ШОВ, що містить у собі широкосмуговий ППЧ, обмежник, вузькосмуговий ППЧ і детектор. Сигнали підсилюються шестикаскадним широкосмуговим ППЧ, який виконаний на транзисторах. Смуга пропускання широкосмугового ППЧ складає 10 МГц. Для забезпечення такої смуги підсилювач зібраний на парах взаємно розстроєних каскадів. Всі каскади виконані по однаковій схемі з одиночним контуром. Контури першого, третього і п'ятого каскадів настроєні на частоту fпр–5 МГц , контури другого, четвертого і шостого каскадів - на частоту fпр+5 МГц. На перший каскад широкосмугового підсилювача, крім луна-сигналів подаються контрольні сигнали від блока контролю БК.
При виключеному режимі ШОВ напруга проміжної частоти з третього каскаду широкосмугового ППЧ подається на вхід субблоку ППЧ-А й інша частина схеми субблоку ШОВ не використовується. При включеному режимі ШОВ сигнали із шостого каскаду широкосмугового ППЧ подаються на обмежник, де вони обмежуються на рівні власних шумів. Обмежник виконаний за схемою транзисторного підсилювача з одиночним настроєним на проміжну частоту контуром із зниженою напругою живлення транзистора.
Далі обмежені сигнали підсилюються чотирьохкаскадним вузькосмуговим транзисторним ППЧ. Смуга пропускання підсилювача складає 600 кГц, що декілька менше смуги пропускання підсилювача проміжної частоти субблоку ППЧ-А. Вибір такої смуги забезпечує надійне виділення корисних сигналів на фоні власних шумів і придушення короткоімпульсних завад. Всі каскади вузькосмугового ППЧ виконані за схемою з одиночними, настроєними на проміжну частоту, каскадами. Останній каскад є вихідним і виконаний на двох транзисторах, включених паралельно.
З виходу вузькосмугового ППЧ сигнали надходять на амплітудний детектор, який виконаний на півпровідниковому діоді. З виходу детектора відеосигнали негативної полярності надходять у субблок ППЧ-А на комутатор і при включеному режимі ШОВ далі на відеопідсилювач.
До складу субблоку ШОВ входить схема часової АРП. Вона призначена для зменшення посилення потужних сигналів, прийнятих на початку дистанції з слідуючим плавним відновленням посилення по дистанції.
Цим забезпечується розширення динамічного діапазону тракту (для виключення перевантаження приймача) і зниження можливості прийому сигналів по бічних пелюстках діаграми спрямованості антени.
Схема ЧАРП зібрана на двох транзисторах і забезпечує формування напруги регулювання коефіцієнта підсилення тракту в кожному періоді проходження (з імпульсом запуску), що зменшується по дальності до нуля. Тривалість імпульсу ЧАРП може регулюватися в межах від 250 до 750 мкс (по дальності від 37,5 до 112,5 км). Напруга регулювання ЧАРП подається на перший каскад широкосмугового ППЧ.
Вмикання ЧАРП здійснюється дистанційно з пульта дистанційного керування ПДУ-4М.
На субблок ППЧ-А подаються луна-сигнали з третього каскаду широкосмугового ППЧ субблока ШОВ. Субблок ППЧ-А містить у собі ППЧ, амплітудний детектор, відеопідсилювач, а також схеми ШАРП-РРП, МАРП і диференціювання.
Луна-сигнали підсилюються в семикаскадному ППЧ. Всі каскади ППЧ виконані за схемою з одиночними настроєними на проміжну частоту контурами. Останній каскад є вихідним і виконаний на двох паралельно включених транзисторах. Результуюча смуга пропускания ППЧ складає 800 кГц.
З шостого каскаду сигнали на проміжній частоті подаються на вихід блока, на шафу ЦСРЦ 39К02 для захисту від пасивних завад і в субблок ППЧ-К1 для фазування когерентного гетеродину пасивною завадою.
На четвертий, п'ятий і шостий каскади подається керуюча напруга регулювання посилення наприкінці дистанції (імпульси придушення) із пеленгаційної приставки П-1.
Амплітудний детектор виконаний на півпроводниковому діоді. Відеосигнали негативної полярності з амплітудного детектора через комутатор надходять на відеопідсилювач. Комутатор призначений для подачі на вхід відеопідсилювача відеосигналів із детектора субблока ШОВ при вмиканні режиму ШОВ з ПДУ або з детектора субблока ППЧ-А при виключеній ШОВ. При цьому обидва тракти ідентичні по кількості каскадів посилення і по їхній побудові, що забезпечує однаковий рівень сигналів в обох режимах і однакові їхні часові затримки.
Перед відеопідсилювачем встановлена схема диференціювання сигналів, яка призначена для ослаблення впливу імпульсних сигналів великою тривалістю на спостерігаємість корисних сигналів. Це досягається дробленням імпульсів великої тривалості, чим забезпечується зниження рівня (порога) виявлення цілей на фоні таких імпульсів. У зв'язку з цим у технічній документації РЛС схема диференціювання названа схемою автоматичного регулювання порога (АРП).
Відеопідсилювач двокаскадний. Другий каскад є емітерним повторювачем, із якого сигнали ЭА подаються по коаксіальному кабелю в шафу ЦСРЦ 39К02 для придушення несинхронних завад і об'єднання сигналів каналів у загальний амплітудний канал ЭА. Емітерний повторювач забезпечує узгодження виходу відеопідсилювача з малим хвильовим опором коаксіального кабелю.
У субблок ППЧ-А входять автоматичні регулювання посилення - шумова (ШАРП) і миттєва (МАРП). Обидва являють собою систему автоматичного регулювання зі зворотним зв'язком. ШАРП забезпечує стабілізацію рівня власних шумів приймача і зниження коефіцієнта підсилення тракту при впливі безупинних шумових завад. Схема ШАРП виробляє керуючу напругу регулювання коефіцієнта підсилення ППЧ, пропорційну середньому рівню шумів на виході детектора, що діє на перший і другий каскади ППЧ так, щоб рівень власних шумів або активних шумових завад залишався постійним.
Для того щоб керуюча напруга ШАРП не вироблялась від потужних протяжних сигналів від місцевих предметів, метеоутворень і ін., зворотний зв'язок ШАРП протягом більшої частини періоду проходження розімкнутий і замикається наприкінці періоду проходження на 100 мкс. Для цього в схемі ШАРП передбачений електронний ключ, керований імпульсами, що формуються в блоці формування імпульсів ШАРП (ФІШ).
Дистанційно з ПДУ може бути замість ШАРП включений режим ручного регулювання посилення (РРП). Схема комутації забезпечує переключення режимів ШАРП і РРП.
Схема МАРП забезпечує ослаблення імпульсних завад великої амплітуди і тривалості шляхом зменшення коефіцієнта підсилення тракту по таких завадах. Для ослаблення імпульсних завад схема МАРП повинна мати малу постійну часу спрацьовування. Однак постійна часу повинна бути більше тривалості корисного сигналу, щоб не послаблялися корисні сигнали. Тому постійна часу МАРП складає (3-5)τ імп.
Схема МАРП охоплює два останніх каскади ППЧ (шостий і сьомий). Вона виконана у виді двох каскадів, кожний із яких являє собою замкнуте кільце регулювання.
Субблок ППЧ-К1 призначений для формування опорної напруги, яка використовується при фазовому детектуванні в когерентному каналі приймача. Основою субблоку є когерентний гетеродин - автономний генератор коливань частотою рівній проміжній. Фазування когерентного гетеродину робиться або зондуючими імпульсами (режим еквівалентної внутрішньої когерентності), або пасивною завадою з виходу приймача (режим зовнішньої когерентності). Основним режимом, який використовується при бойовій роботі, є режим зовнішньої когерентності. Режим внутрішньої когерентності використовується при настроюванні і регулюванні апаратури під час регламентних робіт.
На вхід субблоку (на комутатор) надходять луна-сигнали на проміжній частоті із субблоку ППЧ-А й фазуючі імпульси передавача, що представляють собою перетворені на проміжну частоту (у змішувачі АПЧ) зондуючі імпульси із субблоку АПЧ. У комутаторі імпульси передавача відгалужуються на блок контролю БК для формування контрольних імпульсів. Комутатор забезпечує переключення двох режимів фазування.
Когерентний гетеродин повинний мати досить високу стабільність частоти з метою запам'ятовування фази зондуючого імпульсу на весь період проходження, у той же час забезпечувати можливість швидкої зміни фази коливань при фазуванні зондуючим сигналом або завадою. Когерентний гетеродин виконаний на транзисторі по ємнісній триточечній схемі. Для підвищення його стабільності прийняті слідуючі міри:
використання високодобротного коливального контуру,
розв'язка когерентного гетеродину від зовнішніх колів за допомогою фазуючого каскаду на вході і підсилювача на виході гетеродину,
розв'язка по колах живлення і стабілізація живлячої напруги за допомогою стабілітрона.
При фазуванні когерентного гетеродину завадою обов'язкова затримка фазуючої напруги на час, приблизно рівний тривалості імпульсу з метою некомпенсації сигналів цілі в пристрої черезперіодного віднімання. Затримка ця забезпечується підсилювачем фазуючих імпульсів. Підсилювач фазуючих імпульсів виконаний на п'ятьох каскадах із двома зв'язаними контурами в кожному.
Така схема забезпечує необхідний час затримки фазуючої напруги, при смузі пропускання, що гарантує неспотворену форму імпульсів на виході фазуючого каскаду.
Опорна напруга на проміжній частоті подається в шафу ЦСРЦ 39К01 на фазові детектори. Погоджувальний каскад призначений для узгодження виходу субблоку з коаксіальним кабелем, по якому опорна напруга передається в шафу 39К01.
6.2.3. Місцевий гетеродин
Місцевий гетеродин (субблок СГ-01-01)призначений для формування гетеродинної напруги, яка використовується для перетворення луна-сигналів у приймальному тракті й зондуючого імпульсів у тракті АПЧ із несучої частоти на проміжну.
Субблок СГ-01-01 розташований разом із субблоком крокового двигуна АПЧ СГ-01-02 на загальній масивній металевій плиті, що прикріплена на амортизаторах до шасі блоку приймача амплітудного і когерентного трактів ПАК.
Субблоки СГ-01-01 усіх приймальних каналів ідентичні по конструкції й електричній схемі, відрізняються тільки величинами коаксіальних резонаторів коливальної системи відповідно до генеруємої частоти. Частоти, що генеруються місцевими гетеродинами, відрізняються від частот відповідних магнетронних генераторів на величину проміжної частоти, при цьому частоти місцевих гетеродинів каналів 1(Г) і 2(Ж) нижче частот магнетронів, а каналів 3(В), 4(Б) і 5(Д) - вище частот магнетронів.
Підстроювання частоти місцевого гетеродину під частоту магнетронного генератора здійснюються кроковим двигуном субблоку СГ-01-02, що є виконавчим елементом системи АПЧ. Система з кроковим двигуном забезпечує малу статичну помилку спостереження, обмежену величиною одного кроку, при високій швидкодії.
Місцевий гетеродин являє собою генератор, який виконаний на НВЧ тріоді за схемою з загальною сіткою. Як коливальні системи у гетеродині використані відрізки жорстких коаксіальних ліній. Ці відрізки надягаються на кільцеві виводи електродів лампи: анод, сітку і катод. Простір між катодним і сітковим відрізками ліній утворюють вхідний контур, простір між сітковим і анодним відрізками - вихідний контур. Зворотний зв'язок між контурами - індуктивно-ємнісний.
Для стабілізації частоти гетеродину до анодно-сіткового контуру через слабкий зв'язок підключений високодобротний стабілізуючий резонатор, працюючий за принципом затягування частоти. Стабілізуючий резонатор виконаний на тих же сіткових й анодних відрізках ліній. Підстроювання частоти гетеродину здійснюється зміною резонансної частоти стабілізуючого резонатора шляхом повороту спеціальної лопатки в торцевій частині резонатора. Вісь лопатки з'єднана з редуктором крокового двигуна. Добір потужності коливань здійснюється з анодно-сіткового контуру за допомогою зонда (ємнісного зв'язку) на дільник потужності гетеродину ДМ, де вона розділяється на змішувач сигналу і змішувач АПЧ.
До місцевого гетеродину пред'являються високі вимоги по стабільності його частоти з тим, щоб він якнайменше впливав на міжперіодну фазову структуру луна-сигналів. Висока стабільність частоти місцевого гетеродину забезпечується слідуючими мірами:
1. Наявністю високодобротного ненавантаженого стабілізуючого резонатора.
2. Роботою генератора в недонапруженому режимі при неповному використанні лампи по потужності.
3. Слабким зв'язком із навантаженням, чим зменшується вплив навантаження на стабільність генератора.
4. Живленням анода лампи стабілізованою напругою, а розжарення - постійним струмом.
5. Наявністю амортизованої підвіски субблока, що зменшує вплив механічних дій на гетеродин.
6. Високою якістю обробки внутрішніх поверхонь коаксіальних резонаторів, винятком гальванічних контактних з'єднань.
Субблок СГ-01-02 містить у собі кроковий двигун і редуктор.
Кроковий двигун управляється імпульсами із системи АПЧ, при цьому кількість імпульсів визначає число кроків, що відпрацьовуються двигуном. За один крок ротор двигуна повертається на кут 22,5° . При передатному відношенні редуктора 50:1 поворот лопатки стабілізуючого контуру здійснюється на кут, рівний 0,45 ° .
6.2.4. Система автопідстроювання частоти
Система АПЧ призначена для підтримки сталості проміжної частоти з заданою точністю шляхом керування частотою місцевого гетеродину. Система АПЧ є електромеханічною слідкуючою системою дискретної дії.
До складу системи АПЧ входить змішувач АПЧ, субблок АПЧ приймача і кроковий двигун (субблок СГ-01-02). Виконавчим елементом системи є кроковий двигун, що здійснює поворот лопатки, яка розташована в стабілізуючому резонаторі місцевого гетеродину.
Розглянемо роботу системи по структурній схемі рис. 6.1 і характеристику елементів системи.
На змішувач АПЧ надходять зондуючі імпульси від антенного перемикача АПС через спрямований відвітлювач і напруга місцевого гетеродину через дільник потужності ДМ. Змішувач АПЧ являє собою коаксіальний контур, у якому встановлений змішувальний діод. Спрямований відвітлювач виконує функцію ослаблювача потужності зондуючого імпульсу. Ослаблювач являє собою циліндричну трубку, яка припаяна до широкої стінки хвилеводу антенного перемикача, у якій розміщені поглинаючі пластини.
Перетворені на проміжну частоту зондуючі імпульси надходять у субблок АПЧ на підсилювач проміжної частоти. З обліком забезпечення смуги схоплення АПЧ, що складає ±5 МГц підсилювач проміжної частоти повинний бути широкосмуговим. ППЧ трикаскадний транзисторний, виконаний за схемою з одиночними взаємно розстроєними контурами каскадів. Контур першого каскаду настроєний на частоту fпр, другого і третього каскадів - відповідно на fпр. +5МГц і fпр.-5МГц.
З останнього каскаду підсилювача зроблений відвід сигналу для фазування когерентного гетеродину і формування контрольного імпульсу.
Після посилення сигнали надходять на комутуючий каскад. У комутуючому каскаді здійснюється стробування тракту імпульсами від тиратронного блоку ТС передавального пристрою. Ці імпульси мають меншу тривалість у порівнянні з зондуючими імпульсами передавача як у режимі рідкого, так і частого запуску. У результаті цього на виході каскаду мають місце радіоімпульси однакової тривалості для обох режимів запуску, отже, однакові умови роботи системи АПЧ. Крім того, стробування виключає роботу АПЧ по різного роду випадковим сигналам.
У частотному дискримінаторі здійснюється перетворення частотних відхилень від проміжної частоти в амплітудні. На виході частотного дискримінатора має місце послідовність відеоімпульсів, амплітуда і полярність яких пропорційні величині і знаку відхилення частоти від проміжної. Амплітудно-частотна характеристика дискримінатора зображена на рис. 6.3. При збігу різницевої частоти з проміжною, амплітуда імпульсів на виході дискримінатора дорівнює або близька до нуля. Для зменшення впливу амплітудних флуктуацій вхідних радіоімпульсів, зв'язаних із зміною потужності передавача, гетеродину й інших чинників, перед частотним дискримінатором встановлений амплітудний обмежник.
З огляду на несиметричність спектра імпульсів передавача, зміни положення його енергетичного центру при зміні магнетрона передавача в субблоці АПЧ передбачена можливість експлуатаційного підстроювання в невеликих межах перехідної частоти дискримінатора. Вона робиться спеціальною схемою регулювання перехідної частоти.
Відеоімпульси з частотного дискримінатора після посилення у відеопідсилювачі надходять на фазоінвертор, що має два виходи з протилежною полярністю імпульсів на них. Якщо на вході фазоінвертора є послідовність позитивних імпульсів, на однім виході вони повторюються, на іншому будуть мати негативну полярність і навпаки.
Сигнали з кожного з виходів фазоінвертора надходять на свій підсилювач. Оскільки підсилювачі забезпечують посилення тільки позитивних імпульсів, то імпульси будуть присутні тільки на виході одного з підсилювачів. З виходу підсилювача (одного або другого) імпульси позитивної полярності надходять на один із входів «Схеми И». На інший її вхід надходить напруга з виходу інтегратора, що забезпечує спрацьовування тільки у випадку наявності на його вході послідовності з декількох імпульсів. При наявності випадкових імпульсів «Схема И» спрацьовувати не буде і виключається збій роботи системи АПЧ.
Імпульси з виходів «Схем И» надходять на «Схему ИЛИ» і на комутатор. З виходу «Схеми ИЛИ» любий із двох сигналів надходить на дільник, що здійснює розподіл частоти вхідних імпульсів. Коефіцієнт розподілу дільника змінюється сигналом «Переключення режимів» при зміні режиму запуску (частоти слідування імпульсів).
Вихідні імпульси дільника надходять на комутатор, що виробляє чотири імпульсних напруги у виді меандру частотою 20-25 Гц і розподіляє їх по чотирьох фазах крокового двигуна. Ці напруги підсилюються чотирьохканальним вихідним підсилювачем і надходять на обмотки крокового двигуна. Кожним імпульсом повертається ротор крокового двигуна у відповідну сторону.
По улаштованню кроковий двигун представляє собою електричну машину, що складається з ротора і статора. Ротор виконаний із чотирма явно вираженими парами магнітних полюсів. На статорі покладено чотири обмотки збудження, причому пари обмоток розташовані взаємно перпендикулярно. Живлення на обмотки збудження подається від джерела -27 В через ключі КI - КIV, які керуються комутатором. Спрощена схема крокового двигуна приведена на рис. 6.5.
Ключі КI - КIV здійснюють підключення до джерела живлення -27 В відповідних пар обмоток збудження при подачі на їхні входи керуючих імпульсів із комутатора. При надходженні керуючих імпульсів на ключі КI - КIII вони підключають живлення до обмоток збудження I і III і в них будуть протікати струми. Ці струми створять магнітні потоки ФI і ФIII, що є взаємно перпендикулярними. Результуючий магнітний потік Фрез (рис. 6. 6а) обмоток збудження взаємодіє з магнітним полем ротора і ротор повертається в погоджене положення. При надходженні керуючих імпульсів на ключі КII і КIV живлення підключається до обмоток II і IV, напрямок результуючого магнітного потоку ФрезII (рис. 6. 6б) обмоток збудження зміниться на 90° по годинній стрілці. Ротор знову повернеться на один крок і займе погоджене положення.
Поворот ротора крокового двигуна буде продовжуватися доти, поки різницева частота на виході змішувача АПЧ не стане рівною проміжній частоті і надходження керуючих імпульсів із комутатора припиниться.
Таким чином, підстроювання частоти місцевого гетеродину здійснюється дискретно з часовими інтервалами, що відповідають частоті 20-25 Гц, тобто через 15-30 періодів проходження РЛС. Ця обставина сприяє нормальному функціонуванню системи СРЦ.
6.2.5. Блок контролю БК
Блок контролю БК разом з осцилографом С1-73 призначений для контролю параметрів приймального пристрою. Він дозволяє оцінити сумарні нестабільності роботи приймача, роботу системи АПЧ і якість фазування когерентного гетеродину.
Контроль перерахованих параметрів здійснюється за допомогою контрольного сигналу, яким є зондуючий імпульс на проміжній частоті із субблоку ППЧ-К1. Тому що фаза контрольного сигналу завжди однозначно зв'язана з фазою зондуючого сигналу, такий сигнал імітує відбитий від нерухомого об’єкту луна-сигнал.
Радіоімпульси із субблоку ППЧ-К1 надходять у блок контролю на підсилювач проміжної частоти УФ-02, що забезпечує посилення і зміну фази контрольного імпульсу. Регулювання фази контрольного імпульсу здійснюється вручну. З виходу ППЧ УФ-02 сигнали надходять на ультразвукову лінію затримки, де вони затримуються на 133,33 мкс(20 км по дальності). Для компенсації загасання в лінії затримки сигнал підсилюється в ППЧ УЗ-02. З виходу субблока УЗ-02 контрольний сигнал подається в перевіряємий канал приймального пристрою на вхід широкосмугового ППЧ субблоку ШОВ.
6.2.6. Блок формування імпульсів придушення П-1
Блок П-1 є пристроєм пеленгації постановників активних завад. Він формує імпульси пилоподібної напруги, що плавно зменшують посилення тракту ППЧ наприкінці дистанції (імпульси придушення). Тривалість імпульсів придушення 90-105 км.
З виходу блоку імпульси придушення подаються на 4, 5 і 6 каскади ППЧ субблока ППЧ-А. Зміною амплітуди імпульсів придушення встановлюється такий коефіцієнт підсилення ППЧ, при якому на екрані відображається сектор активних завад по головній пелюстці у виді стрілки (рис. 2.3).
Пояснимо роботу блоку П-1 по структурній схемі і часових графіках рис. 6.7.
Імпульси рідкого запуску РЛС «Зап.I» (графік 1) подаються на схему затримки, що виробляє імпульс тривалістю 1600-1700 мкс (графік 2). Схема затримки виконана на чекаючому мультивібраторі. Плавне регулювання тривалості здійснюється регулюванням «Задерж. имп». Цей імпульс диференціюється диференціючим колом і позитивним диференційованим імпульсом, що відповідає задньому фронту імпульсу затримки (графік 3), запускається схема розширення. Схема розширення представляє також чекаючий мультивібратор. Вона формує позитивний прямокутний імпульс тривалістю 600-700 мкс. Цей імпульс надходить на інтегратор (коло RC), що формує імпульс придушення трапецеїдальної форми (графік 5). З виходу інтегратора імпульс подається на вихідний каскад, із навантаження якого імпульс придушення негативної полярності подається на ППЧ субблоку ППЧ-А, змінюючи його коефіцієнт підсилення (графік 6). Параметри імпульсу придушення змінюються регулюваннями «Ампл.» і «Форма имп».
6.2.7. Блок формування імпульсів ШАРП (ФІШ)
Блок ФІШ призначений для формування імпульсів комутації схем ШАРП приймальних каналів. Він формує імпульси позитивної полярності тривалістю 100 мкс наприкінці дистанції, на час яких здійснюється включення кіл регулювання схем ШАРП субблоків ППЧ-А. Ці імпульси подаються на субблоки ППЧ-А всіх п'ятьох приймальних каналів.
Структурна схема блока подана на рис. 6.8.
Імпульси рідкого запуску РЛС запускають чекаючий мультивібратор, здійснюючи затримку імпульсу комутації. Диференціюче коло формує імпульс, що відповідає задньому фронту імпульсу затримки. Цим імпульсом запускається другий чекаючий мультивібратор, який формує імпульс комутації. Імпульс комутації через погоджувальний емітерний повторювач подається на п'ять буферних підсилювачів, із яких імпульси комутації (імп ШАРП1...імп ШАРП5) подаються на субблоки ППЧ-А п'ятьох приймальних каналів.
7. АПАРАТУРА ЦИФРОВОЇ СРЦ
7.1. Призначення, загальна характеристика і склад апаратури
Апаратура цифрової СРЦ (ЦСРЦ) призначена для виявлення сигналів, відбитих від рухливих цілей, на фоні відбитків від місцевих предметів, дипольних відбивачів і метеоутворень, а також для придушення несинхронних імпульсних завад.
Апаратура забезпечує роздільну обробку сигналів п'ятьох приймальних каналів за допомогою п'ятьох однотипних блоків 39КМ01. На входи кожного блоку надходять сигнали з приймача ПРС-5М:сигнали ЭА після амплітудного детектування, сигнали на проміжній частоті fпр з ППЧ і опорна напруга на проміжній частоті fоп від когерентного гетеродину.
У апаратурі робиться роздільна обробка сигналів в амплітудному і когерентному каналах.
У когерентному каналі здійснюється фазове детектування сигналів fпр за допомогою опорної напруги fоп. З метою усунення сліпих фаз і зменшення перекручування пачки луна-сигналів фазове детектування і подальша обробка в когерентному каналі здійснюється в двох квадратурних каналах. Квадратурність забезпечується зрушенням фази опорної напруги на 90°. На виході фазового детектора мають місце відеосигнали, промодульовані по амплітуді доплерівською частотою.
Для зменшення впливу сліпих швидкостей у режимі запуску «Рідкий II» використовується шестиперіодна вобуляція частоти повторення, а в режимі «Частий» - двоперіодна вобуляція.
Ці сигнали далі піддаються двократному черезперіодному відніманню в кожному квадратурному каналі в цифрових пристроях, у результаті якого придушуються сигнали, відбиті від нерухомих і малорухомих об'єктів, і виділяються сигнали рухомих цілей. Обробка в когерентному каналі закінчується об'єднанням сигналів двох квадратурних каналів у єдиний сигнал ЭК. У амплітудному каналі здійснюється придушення несинхронних завад за допомогою фільтра НІЗ. З виходу фільтра НІЗ сигнали ЭА видаються на вихід апаратури. Крім того, у фільтрі НІЗ формуються імпульси бланка несинхронних завад, які здійснюють бланкування несинхронних завад у когерентному каналі. Таким чином, в апаратурі забезпечується захист від НІЗ як в амплітудному, так і в когерентному каналі.
Сигнали амплітудного каналу ЭА і когерентного каналу ЭК усіх п'ятьох приймальних каналів об'єднуються в єдині сигнали ЭА і ЭК, що надходять у машину N2 (індикаторну) для відображення на ІКО. У апаратурі формується також сигнал Эконтр , що складається із сигналів амплітудного режиму ЭА всіх п'ятьох каналів, які подаються роздільно з розставленням їх по дистанції на ділянках по 40 км у режимах рідкого запуску з відстанню між луна-сигналами каналів 10 км і по 20 км у режимі частого запуску з відстанню між луна-сигналами каналів 5 км. Ці сигнали подаються в індикаторну машину на шафу ДУС-4М, де вони відображаються на осцилографі блоку 3Р-3М із метою контролю функціонування кожного приймального каналу.
Сигнали амплітудного каналу ЭА і когерентного каналу ЭК перед подачею на ІКО шаф ДУС-4М і ИКО-2 об'єднуються в один комплексний сигнал ЭАК, при цьому в ближній по дистанції зоні відображаються луна-сигнали когерентного каналу, а в далекій - амплітудного каналу. Межа поділу зон може плавно регулюватися на кожному індикаторі.
Основні технічні характеристики апаратури ЦСРЦ:
коефіцієнт придушення контрольних сигналів не менше 35 дБ;
коефіцієнт придушення несинхронних завад по напрузі в амплітудному каналі - не менше 20 (26 дБ), у когерентному каналі не менше 10 (20 дБ).
Апаратура ЦСРЦ розташована в машині N1(приймально-передавальна кабіна ) і розміщена в шафі 39К02. Шафа містить 6 блоків - 5 блоків захисту від завад 39КМ01 і блок об'єднання луна-сигналів 39КМ02.
7.2. Структурна схема цифрової апаратури СРЦ
Черезперіодне віднімання сигналів здійснюється в блоці 39КМ01, що виконаний у виді набору чарунок, що виконують визначені функції і є типовими елементами заміни.
Структурна схема блоку захисту від завад 39КМ01 подана на рис. 7.1.
З блоку ПРС-5М приймача відповідного каналу сигнали fоп і fпр надходять на чарунку фазових детекторів Д2ДФ1, у якій здійснюється фазове детектування в двох квадратурних каналах. Відеосигнали з виходів фазових детекторів надходять на двоканальний пристрій стробування і фіксації (чарунка Д2ПН1), де здійснюється прив'язка луна-сигналів і шумів до дискретам дальності і фіксація рівня сигналів і шумів у межах дискрети дальності. Така операція необхідна для нормальної роботи перетворювача аналог-цифра. Усього використовується 1024 дискет дальності, часова дискретизація здійснюється з кроком порядку 1 мкс.
Далі дворазове черезперіодне віднімання робиться по двом однаковим каналам. Кожний канал віднімання складається з перетворювача аналог-цифра (чарунка Д2ПН2), оперативної пам'яті (чарунка Д2РУ4) і арифметичного пристрою (чарунка Д2ИМ5). Черезперіодне віднімання здійснюється в такий спосіб. У перетворювачі аналог-цифра амплітуда і полярність сигналів кожної дискрети дальності перетворюється в семирозрядний двійковий код. У оперативній пам'яті луна-сигнали в цифровій формі затримуються спочатку на один період повторення, а потім ще на період повторення.
Арифметичний пристрій здійснює реалізацію алгоритму дворазового черезперіодного віднімання:
Ак=А0–2А1+А2,
де Ак - значення сигналу на виході арифметичного пристрою в результаті дворазового черезперіодного віднімання,
А0 - значення незатриманого сигналу,
А1 - значення сигналу, затриманого на один період повторення,
А2 - значення сигналу, затриманого на два періоди повторення.
У результаті зазначених обчислень реалізується амплітудно-частотна (амплітудно-швидкісна) характеристика, що відповідає залежності синус-квадрат.
У арифметичному пристрої обчислюються також модулі сигналів. На виході арифметичного пристрою модулі сигналів представляються 8-розрядними кодами.
У чарунці об'єднання сигналів Д2ИМ6 здійснюється об'єднання;
сигналів двох квадратурних каналів по алгоритму,
де Аоб - значення сигналу на виході об'єднувача,
|Ак1| і |Ак2| - значення модулів сигналів на виходах квадратурних каналів віднімання.
Таким чином, застосування цифрового обробки дозволило ускладнити алгоритм об'єднання квадратур у порівнянні з аналоговими системами СРЦ - додавання модулів. Це приводить до значного зменшення порізаності пачки луна-сигналів.
Об'єднаний сигнал далі надходить на чарунку Д2УБ5, де здійснюється перетворення цифрових сигналів в аналогову форму і посилення у відеопідсилювачі. З виходу чарунки сигнали ЭКвич в аналоговій формі надходять у блок 39КМ02.
Сигнали амплітудного каналу приймача ЭА надходять на чарунку фільтра несинхронних завад Д2ХК26. Фільтр несинхронних завад призначений для придушення несинхронних завад із тривалістю від 1 до 4 мкс і відрізняються по частоті повторення від частоти повторення сигналів РЛС не менше чим на 0,25 % в амплітудному каналі, а також для формування імпульсів бланка несинхронних завад для когерентного каналу.
Після придушення несинхронних завад сигнали амплітудного каналу ЭА надходять на блок 39КМ02. Імпульсами бланка, які подаються на чарунки Д2ПН2 квадратурних когерентних каналів, забезпечується виключення проходження несинхронних завад у когерентному каналі.
Чарунка синхронізації і генератор контрольних імпульсів Д2ИК20 видає всі синхронізуючі імпульси, необхідні для роботи всіх пристроїв блоку, а також контрольні імпульси, за допомогою яких здійснюється контроль функціонування і справності блоку.
Блок об'єднання луна-сигналів 39КМ02, структурна схема якого показана на рис. 3.1, призначений для об'єднання луна-сигналів амплітудного і когерентного каналів усіх приймальників у загальні незалежні тракти ЭА і ЭК і для формування контрольних сигналів Эконтр. Він містить у собі дві чарунки - чарунку об'єднувача сигналів Д2УП3 і чарунку формування контрольних сигналів Д2ХК27.
Об'єднані сигнали ЭА, ЭК і сигнали Эконтр подаються в машину N2 на індикаторну апаратуру.
7.3. Функціональна схема блока захисту від завад 39КМ01
Функціональна схема блока подана на рис. 7.2.
Сигнали когерентного каналу на проміжній частоті й опорна напруга від когерентного гетеродину fоп подаються на входи чарунки фазових детекторів Д2ДФ1. Чарунка призначена для посилення сигналів на проміжній частоті, фазового детектування і посилення на відеочастоті. Вона містить два ідентичних канали. Напруга fпр подається у фазі на канали, а опорні напруги - із зрушенням фаз на 90°.
Підсилювач-обмежник і підсилювач опорної напруги являють собою двокаскадні підсилювачі. Обмеження сигналів перед фазовим детектуванням у принципі є відступом від оптимальної обробки, тому що приводить до деякого зниження коефіцієнта черезперіодної кореляції сигналів, отже, до погіршення якості роботи системи СРЦ. Застосування обмеження викликано слідуючим:
зниженням впливу паразитної амплітудної модуляції сигналів на роботу фазових детекторів, забезпеченням залежності амплітуди вихідних сигналів фазових детекторів тільки від різниці фаз сигнальної й опорної напруг;
вирівнюванням інтенсивностей залишків віднімання (рівня помилкових тривог) на виході системи.
Фазовий детектор зібраний по балансній схемі із зустрічним вмиканням діодів. Продетектовані сигнали надходять на відеопідсилювач, що складається з двох каскадів: підсилювача напруги і емітерного повторювача.
У чарунці Д2ПН1 здійснюється дискретизація по дальності і фіксація рівня сигналів на момент кінця дискрети дальності. Чарунка складається з формувача імпульсів комутації і двох однакових каналів стробування і фіксації. У формувач імпульсів комутації входять дільник частоти на 2, інвертор і два підсилювачі імпульсів. Канал стробування і фіксації містить у собі вхідний фільтр, підсилювач, ключі 1...5 і емітерний повторювач.
Сигнал з чарунки фазових детекторів надходить через вхідний фільтр і підсилювач на схему стробування і фіксації.
Вхідний фільтр має смугу частот, яка погоджена зі спектром імпульсів, обумовлених тривалістю дискрети дальності (порядку 1 мкс) і забезпечує придушення паразитних комбінаційних складових сигналів після фазового детектора як нелінійного елемента.
Схема фіксації рівня сигналу являє собою накопичувальний конденсатор, робота якого управляється ключами. Розглянемо її на прикладі першого каналу.
Через ключ 1-1 на конденсатор С25 надходить луна-сигнал і на конденсаторі здійснюється запам'ятовування (фіксація) рівня сигналу. Через ключ 1-3 наявний на конденсаторі рівень сигналу передається на вихід чарунки (на емітерний повторювач). Ключі працюють по дискретам по черзі. У непарних дискретах відкритий ключ 1-1, здійснюється стробування дискрети дальності і запам'ятовування рівня сигналу, у парних дискретах відкритий ключ 1-3, здійснюється передача рівня сигналу на емітерний повторювач.
З метою зниження вимог до швидкодії схеми стробування і фіксації є ще один схема-конденсатор С26 і ключі 1-2 і 1-4. Обидві схеми працюють по черзі: перша здійснює стробування і фіксацію в непарних дискретах, а видачу на емітерний повторювач рівня сигналу - у парних, друга, навпаки, стробування і фіксацію в парних, видачу рівня сигналу в непарних дискретах. У емітерному повторювачі здійснюється об'єднання рівнів сигналів по дискретам і видача їх на чарунку перетворювачів аналог-цифра Д2ПН2. Ключ 1-5 на виході схеми служить для установки вихідної напруги емітерного повторювача на нульовому рівні поза робочою ділянкою дальності.
Керування ключами здійснюється формувачем імпульсів комутації. На нього подаються тактові імпульси, що відповідають дискретам дальності, від чарунки Д2ИК20. Формувач видає дві послідовності імпульсів типу меандр взаємно протилежної полярності. Тактові імпульси надходять на дільник частоти на 2, що формує імпульси меандр тривалістю, що відповідає дискреті дальності. У інверторі здійснюється зміна полярності імпульсів.
Через підсилювачі ці імпульси подаються на відповідні ключі з обліком описаної логіки їхньої роботи.
Сигнали з виходу кожного з двох каналів чарунки Д2ПН1 надходять на перетворювач аналог-цифра (чарунка Д2ПН2).
Перетворювач здійснює перетворення вхідного двополярного сигналу в паралельний семирозрядний двійковий код, а також бланкування несинхронних завад у когерентному тракті.
Двополярні сигнали з пристрою стробування і фіксації, що мають максимальну амплітуду ± 3 В, надходять одночасно на два однополярних перетворювачі аналог-цифра і на нуль-індикатор. Один із однополярних перетворювачів розрахований на перетворення позитивних вхідних сигналів, другий - негативних. Перетворювачі аналог-цифра працюють за принципом порозрядного порівняння шістьма послідовними кроками.
Значення сьомого (старшого) розряду двополярного сигналу визначається за допомогою нуль-індикатора, у якому робиться порівняння вхідного сигналу з нульовою напругою.
Якщо вхідний сигнал позитивний, то в старший розряд записується логічна одиниця, при нульовому або негативному сигналі - нуль.
Для одержання монотонно зростаючого двійкового коду від числа 0000000 до числа 1111111 при монотонному зростанні вхідного сигналу від -3В до +3В передбачений перетворювач коду. Він у залежності від стана нуль-індикатора (тобто від полярності вхідного сигналу) передає у вихідну пам'ять результати порозрядного порівняння в перетворювачі аналог-цифра або з інверсією (при негативному сигналі), або без неї (при позитивному сигналі). Таким чином, цифрові коди на виході перетворювача кодів рівні
для сигналу - 3 В 0000000,
для сигналу 0 В 0111111,
для сигналу + 3 В 1111111.
Вихідна пам'ять необхідна в зв'язку з тим, що при використовуваному методі перетворення аналог-цифра розряди формуються послідовно і весь код може бути виданий лише після закінчення шостого тактового інтервалу. Після цього в сьомому тактовому інтервалі на вихід чарунки видається паралельний семирозрядний двійковий код на чарунку оперативної пам'яті Д2РУ4.
У вихідній пам'яті здійснюється бланкування несинхронних завад. При наявності імпульсів бланка з фільтра несинхронних завад на виході чарунки встановлюється код, що відповідає нульовому вихідному сигналу.
Чарунка оперативної пам'яті Д2РУ4 здійснює затримку цифрових сигналів на один і два періоди повторення в кожній дискреті дальності. Вона містить у собі два оперативних запам’ятовувальні пристрої (ОЗП). У ОЗП-1 здійснюється запам'ятовування сигналів на один період повторення, а в ОЗП-2 - ще на один період повторення. На виходи чарунці проходять незатриманий сигнал і сигнали після кожного щабля запам'ятовування (затримки). Кожний ОЗП розраховано на збереження 1024 двійкових числа, тобто містить 1024 елемента пам'яті (по числу дискрет дальності). Пристрої вирівнювання за часом здійснюють збіг за часом сигналів, затриманих на один і два періоди повторення.
Чарунка арифметичного пристрою Д2ИМ5 здійснює дворазове черезперіодне віднімання луна-сигналів по алгоритму
Авих = А0–2А1+А2, де
А0 – величина незатриманого луна-сигналу,
А1 – величина луна-сигналу, затриманого на один період повторення,
А2 – величина луна-сигналу, затриманого на два періоди повторення.
У результаті обчислень по зазначеному алгоритму на виході має місце восьмирозрядне число і знаковий розряд.
Арифметичний пристрій містить два суматора. Перший робить додавання А0+А2. В другому суматорі робиться віднімання сигналу 2А1 із результату першого додавання А0+А2. Для цього сума А0+А2 надходить на другий суматор у прямому коді, а сигнал 2А1 – у додатковому коді.
Результат дворазового віднімання може мати будь-яку полярність, а при подальшій обробці використовується модуль цього результату. Тому в чарунці передбачена схема виділення модулів. Обчислений модуль являє собою восьмирозрядне число. У такому виді результат черезперіодного віднімання надходить на вихід чарунки на пристрій об'єднання сигналів двох квадратурних каналів (чарунка Д2ИМ6).
На схему об'єднання квадратур сигнали надходять через вхідні ключі. За допомогою ключів здійснюється запирання одного з каналів (будь-якого) при почерговому контролі роботи каналів, при виникненні несправностей. Об'єднання квадратур здійснюється по алгоритму
Результат об'єднання у виді восьмирозрядного коду видається на перетворювач цифра-аналог і вихідний відеопідсилювач (чарунка Д2УБ5). Чарунка забезпечує перетворення цифрової інформації зі схеми об'єднання квадратур в аналогову форму, посилення вихідних сигналів, а також перетворення контрольних однополярних сигналів із постійною амплітудою в контрольні сигнали з регульованою амплітудою і полярністю. Ці контрольні сигнали використовуються для контролю функціонування і настроювання апаратури ЦСРЦ.
Чарунка складається з перетворювача цифра-аналог, відеопідсилювача і ключа. Аналогові сигнали підсилюються трикаскадним відеопідсилювачем. Для узгодження загального часу затримки луна-сигналів у каналі когерентної обробки між першим і другим каскадами відеопідсилювача включена лінія затримки. Ключ містить у своєму складі двокаскадний підсилювач, вихідними сигналами якого управляє ключова схема. Сигнали когерентного каналу ЭК з чарунки Д2УБ5 подаються в блок 39КМ02 для об'єднання в загальний сигнал.
Сигнали амплітудного каналу ЭА надходять у фільтр несинхронних завад (чарунка Д2ХК26). Чарунка призначена для придушення несинхронних завад в амплітудному каналі і формування імпульсів «бланк НІЗ» для когерентного каналу.
Принцип придушення несинхронних завад заснований на відмінності періоду проходження несинхронної завади від періоду проходження РЛС. Фільтр НІЗ містить два канали: канал виділення несинхронної завади (нормувач, оперативний запам'ятовувальний пристрій і схема антизбігу) і канал придушення несинхронної завади (лінія затримки, емітерний повторювач, ключ і вихідний підсилювач). Для формування імпульсів придушення НІЗ уся дистанція, яка оброблюється чарункою, розбивається на дискрети дальності з часовим інтервалом 1,2 мкс. У режимах рідкого запуску РI і РII кількість дискрет дорівнює 2048, у режимі частого запуску - 1024.
Імпульси придушення НІЗ формуються в схемі антизбігу при розбіжності імпульсів у поточному періоді проходження й імпульсів, затриманих на період проходження. Цими імпульсами закривається ключ у каналі придушення завади, у результаті чого несинхронні імпульси не проходять на вихід схеми.
Вхідні сигнали ЭА надходять одночасно на канал виділення завади і канал придушення завади. У каналі виділення завади вони проходять нормувач. У нормувачі сигнали:
диференціюються з метою винятку формування бланка по протяжних сигналах, наприклад, відбиткам від місцевих предметів,
обмежуються знизу для відсічки власних шумів тракту,
нормуються (стандартизуються) по амплітуді,
нормуються по тривалості з прив’язкою до часових інтервалів дискрет дальності.
Роль пристрою затримки на період проходження виконує оперативний запам’ятовувальний пристрій (ОЗП), керований тактовими імпульсами, що відповідають дискретам дальності. Тактові імпульси формуються в генераторі тактових імпульсів, рахунок їх робиться лічильником. ОЗП забезпечує затримку на період проходження в кожній дискреті дальності.
На виході схеми антизбігу будуть відсутні імпульси луна-сигналів і будуть присутні імпульси несинхронних завад. Ці імпульси управляють ключем у каналі придушення завади.
У каналі придушення завади сигнали надходять через лінію затримки на емітерний повторювач. Навантаженням емітерного повторювача є ключ, вихід якого підключений до вихідного підсилювача.
Для забезпечення повного бланкування несинхронних завад бланкуючі імпульси розширюються по тривалості, а вхідні сигнали затримуються в лінії затримки, так що бланкуючий імпульс цілком по тривалості перекриває вхідний сигнал. Розширення бланкуючих імпульсів здійснюється за допомогою чекаючого мультивібратора. Розширеними імпульсами з чекаючого мультивібратора управляється ключ каналу придушення завади в амплітудному каналі і вихідна пам'ять перетворювачів аналог-цифра в когерентному каналі.
Пристрій синхронізації і генератор контрольних імпульсів (чарунка Д2ИК20) призначений для формування усіх видів синхросигналів, що визначають роботу всіх пристроїв блоку, і контрольних імпульсів, призначених для перевірки технічного стана блоку. Відповідно до призначення він має у своєму складі генератор тактових імпульсів і генератор контрольних імпульсів.
У чарунці формуються:
1)Тактові імпульси - 7 імпульсів тривалістю по 150 нс у кожній дискреті дальності, що йдуть друг за другом без розриву. Вони використовуються в перетворювачі аналог-цифра для забезпечення семи кроків порозрядного порівняння при перетворенні сигналів у 7-розрядний двійковий код і в ОЗП для поділу в часу процесів запису і зчитування інформації.
2)10-розрядний адресний двійковий код, який подається в ОЗП для розподілу сигналів, що записуються у 1024 чарунки пам'яті відповідно до номера дискрети.
3)Контрольні імпульси для контролю функціонування блоку. У чарунці формуються слідуючі контрольні імпульси: синхронний, переривчастий і тікаючий.
Синхронний контрольний імпульс являє собою пачку з чотирьох імпульсів стандартної амплітуди в кожному періоді проходження. Переривчастий - та ж пачка, але в однім періоді повторення з чотирьох. У обох режимах імпульси мають тривалість рівну тривалості дискрети і збігаються з 256, 512, 768 і 1024 дискретами. Тому що синхронні імпульси формуються в кожному періоді повторення, вони імітують відбитки від нерухомого об'єкта, переривчасті імпульси, які формуються через 4 періоди повторення і імітують відбитки від рухливого об'єкта.
Контрольний тікаючий імпульс являє собою імпульс, що змінює свою тривалість від 1024 дискрет до однієї дискрети в кожному періоді повторення на одну дискрету.
8. АПАРАТУРА ХРОНІЗАЦІЇ І СПЕЦІАЛЬНИХ РЕЖИМІВ
8.1. Призначення, склад і загальна характеристика апаратури
Апаратура хронізації і спеціальних режимів призначена для:
формування імпульсів запуску, масштабних позначок дальності й азимута,
формування керуючих напруг у спеціальних режимах захисту від самонавідних снарядів,
захисту від несинхронних імпульсних завад у каналі пізнавання,
об'єднання луна-сигналів РЛС П-37Р і РЛС, що сполучається, і комутації їх по дистанції.
Апаратура хронізації і спеціальних режимів розташована в шафі 39ФО3 в індикаторній машині. До складу шафи входить блок хронізації і спеціальних режимів 39УФ02 і блок живлення 39БФ01. Блок 39УФ02 є задаючим блоком, що синхронізує роботу всіх пристроїв РЛС у всіх її режимах.
Склад блока 39УФ02 показаний на структурній схемі РЛС (рис. 3.1). Блок містить у собі чотири незалежно функціонуючі пристрої:
пристрій хронізації,
пристрій формування азимутальних позначок і спеціальних режимів,
об'єднувач і комутатор луна-сигналів,
пристрій придушення несинхронних імпульсних завад по каналу впізнання.
Пристрій хронізації забезпечує формування слідуючих імпульсних напруг:
Зап I -для запуску приймально-передавальної апаратури і пеленгаційної приставки П-1;
Зап II -для запуску стійки передавальної радіотрансляційної лінії П-11-4 і індикаторної апаратури КП;
Зап III -для запуску індикаторної апаратури шаф ДУС-4М і ИКО-2М;
Зап И - для запуску апаратури електронної карти 14И6М;
Зап I РЛС2 - для запуску РЛС, що сполучається, який формується з необхідним упередженням. Установка упередження здійснюється за допомогою тумблерів у блоці;
Зап 160-1 і Зап 160-2 - упереджений на 160 мкс (на час шифрації і дешифрації сигналів) запуск на НРЗ 1Л22 і апаратуру індивідуального пізнавання ИО-4;
Зап В - запуск на зовнішні системи з необхідним упередженням;
ОД 10/50 - масштабні позначки дальності 10 км і 50 км;
ОД-10В - 10-кілометрові позначки дальності на зовнішні системи.
Пристрій хронізації забезпечує роботу в слідуючих режимах запуску, які установлюються на пульті дистанційного керування:
ЗВ - зовнішній запуск від автоматизованих систем керування або інших (головних) РЛС;
РI - рідкий запуск з основною частотою повторення 375 Гц і можливістю зміни частоти повторення шляхом установки однієї з фіксованих частот 375, 300, 358, 313, 341, 326 або 333 Гц (тумблерами «Дискрет 1Р, 2Р, 3Р» на передній панелі блока);
РII - рідкий запуск із шестиперіодною вобуляцією із шістьма фіксованими частотами повторення в слідуючій послідовності: 375, 300, 358, 313, 341 і 326 Гц і далі цикл повторюється;
Ч - режим частого запуску з двоперіодною вобуляцією із використанням частот повторення 333 Гц і 375 Гц. При цьому частота повторення імпульсів «Зап.I» і «Зап.III» подвоюється в порівнянні з рідким запуском, частота повторення інших імпульсів запуску не змінюється.
Зовнішній запуск ЗВ здійснюється переключенням тумблера «Запуск» на передній панелі блока 39УФ02 у положення «Внешн». У цьому випадку режим частого запуску, включений із пульта дистанційного керування, зберігається. У випадку пропадання зовнішнього запуску передбачене автоматичне переключення на внутрішній запуск і вмикання аварійної сигналізації.
Пристрій формування азимутальних позначок і спеціальних режимів призначено для:
формування масштабних азимутальних імпульсів МАІ (4096 за оборот антени) і імпульсів «Север» (один за оборот антени), що видаються на апаратуру електронної карти 14И6М;
ОА 5° /30° - масштабних позначок азимута 5° і 30° , що видаються на індикаторну апаратуру РЛС і КП і на стійку передавальної радіотрансляційної лінії П-11-4;
сигналів керування роботою РЛС П-37Р (РЛС1) і РЛС П-12НП або П-18(РЛС-2), що сполучається, у режимах захисту від самонавідних снарядів.
У пристрої реалізуються слідуючі режими роботи РЛС (команди «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2») відповідно до положень перемикача «Режими роботи»:
М (мерехтіння), при якому забезпечується циклічне вмикання і вимикання випромінювання РЛС через оберт антени. При цьому циклічність для РЛС1 і РЛС2 протилежна: при виключеному випромінюванні РЛС1 включене випромінювання РЛС2 і навпаки. У цьому режимі може бути встановлене збільшення сектора випромінювання обох РЛС понад 360° (перекриття) на дискретні значення азимута 10° , 20° , 30° і 40° ;
С (секторний), при якому забезпечується випромінювання в секторі з регулюванням його ширини в межах від 30° до 330° і довільною установкою його початку від 0° до 360°. Азимут початку сектора і ширина сектора встановлюються тумблерами на передній панелі блока.
СМ (секторний із мерехтінням), при якому забезпечується циклічне випромінювання в секторі через оберт антени. Циклічність вмикання для РЛС1 і РЛС2, як і в режимі М, протилежна.
ПОЗ (мерехтіння по запуску), при якому переключається частота повторення зондуючих імпульсів через оберт антени або через 2-3 с.
Для формування масштабних азимутальних імпульсів МАІ (4096 за оборот антени) і імпульсу «Север» (одного за оберт антени) на вхід пристрою надходять відповідні імпульси дзвонової форми з датчиків МАІ і «Север», які розташовані у шафі ССП.
Формування 5° і 30° позначок азимута здійснюється з імпульсів МАІ. 5° позначки формуються шляхом дешифрації з діленням частоти МАІ на 57, а 30° позначки - слідуючим діленням 5° позначок на 6.
Об'єднувач і комутатор луна-сигналів призначений для об'єднання луна-сигналів і сигналів пізнавання РЛС2 і комутації сигналів РЛС1 і РЛС2 із метою роздільної їх видачі на індикаторну апаратуру по дистанції. Пристрій забезпечує видачу на першій частині дистанції сигналів РЛС2, на другій - сигналів РЛС1 із плавним регулюванням межі зон у межах від 5 до 200 км.
Пристрій придушення несинхронних завад призначений для придушення несинхронних завад у тракті пізнавання від НРЗ 1Л22, пристрій виконаний на чарунці Д2ХК26, робота якої описана в розділі 7.
8.2. Пристрій хронізації
Структурна схема пристрою хронізації подана на рис. 8.1. Пристрій виконаний на дискретних інтегральних мікросхемах і містить у собі:
задаючий генератор, (чарунка Д2ИК6);
формувач вобуляції (чарунка Д2ИК16),
формувач імпульсів хронізації (чарунка Д2ИК17),
пристрій виявлення несправностей і виміру частоти (чарунка Д2ИК21),
підсилювачі (чарунки Д2УП1 і Д2УП2).
Принцип формування імпульсів запуску й позначок дистанції в пристрої хронізації заснований на формуванні опорної часової шкали шляхом послідовного ділення частоти опорного кварцового генератора 7,4948 МГц(20 м по дальності) на 5(100 м), на 10(1 км), на 10(10 км), на 10(100 км) і на 10(1000 км) і дешифрації розрядів дільників. Опорна часова шкала формується в чарунці задаючого генератора Д2ИК6. До складу чарунки входять: перетворювач рівня, опорний генератор, формувач імпульсів нуля часової шкали, формувач опорної часової шкали, формувачі інтервалів часових вибірок I, II, III і IV, формувач тактових імпульсів ТИ1 і ТИ2 і виявляч несправності зовнішнього запуску.
Імпульси зовнішнього запуску ЗВ амплітудою 8-10 В надходять на перетворювач рівня, призначенням якого є перетворення амплітуди імпульсів до рівнів Лог0(0-0,4 В) і Лог1(2,4-4,0 В), що відповідають використовуваним у пристрої інтегральним мікросхемам серій 130 і 133.
Опорний генератор являє собою автоколивальний мультивібратор, у зворотній зв'язок якого включений кварцовий резонатор. Він видає безупинну послідовність імпульсів із частотою повторення 7,4948 МГц.
Формувач імпульсів нуля часової шкали призначений для формування одиночних імпульсів «Уст. 0» із безупинної послідовності імпульсів опорного генератора в моменти надходження імпульсів зовнішнього запуску ЗВ.
Він забезпечує виділення з послідовності імпульсів опорного генератора найближчого після приходу імпульсу ЗВ. Імпульси «Уст. 0» надходять в чарунку Д2ИК16 на комутатор імпульсів «Уст. 0». У комутаторі формуються імпульси «Уст.0-1», що встановлюють у нуль перерахункові пристрої чарунки Д2ИК6 так, що в режимі зовнішнього запуску імпульси «Уст.0-1» збігаються з імпульсами «Уст. 0», а при внутрішньому запуску його положення визначається формувачем закону вобуляції чарунки Д2ИК16. Імпульсами «Уст.0-1» встановлюються в нульовий стан всі елементи формування опорної часової шкали чарунки Д2ИК6.
Формувач опорної часової шкали здійснює перше ділення частоти імпульсів опорного генератора на 5 і являє собою кільцевий регістр зрушення на 5 каналів, що забезпечують видачу п'ятьох імпульсів 1ИРИ...5ИРИ.
Сигнали 5ИРИ використовуються як рахункові імпульси у формувачі інтервалів часової вибірки I. Формувач виконаний на двійково-десятковому лічильнику з дешифратором, що видає імпульси на 10 виходах (1-1...10-1) із періодом, рівним періоду імпульсів 5ИРИ (100 м по дальності).
Формувачі інтервалів часових вибірок II, III, IV, аналогічні по побудові формувачу I. Кожний із них запускається десятим імпульсом попереднього формувача, отже, кожний із них формує імпульси з часовими інтервалами в 10 разів більшими попереднього (1 км, 10 км і 100 км відповідно).
Формувач імпульсів ТИ1 і ТИ2 являє собою дільник частоти повторення імпульсів опорного генератора на 2 і являє собою тригерну схему. Сигнали ТИ1 і ТИ2 відрізняються друг від друга тим, що вони знімаються з прямого і інверсного виходів тригера.
Виявляч несправності зовнішнього запуску виробляє сигнал аварії ЗВ, підсвічуючи фотодіод на передній панелі блоку і включаючи режим внутрішнього запуску.
Чарунка Д2ИК16 призначена для формування закону вобуляції частоти повторення імпульсів запуску в режимі внутрішнього запуску і для формування позначок дистанції й імпульсів «Зрив». Вона містить у собі формувач закону вобуляції, комутатор імпульсів «Уст. 0», формувач ознаки ПО3 і формувач позначок дистанції й імпульсів «Зрив».
Формувач закону вобуляції забезпечує формування заданої послідовності величин періоду повторення імпульсів запуску в режимах внутрішнього запуску. З виходу формувача видаються імпульси «Уст. 0» із відповідним періодом проходження, що через комутатор імпульсів «Уст. 0» надходять на лічильники формувачів інтервалів часових вибірок чарунки Д2ИК6 (імпульси «Уст.0-1»). Цими імпульсами лічильники встановлюються у вихідне (нульове) положення, після чого цикл їхньої роботи повторюється до слідуючого імпульсу установки в нуль.
Завдання періоду повторення імпульсів «Уст. 0»(розміру періоду повторення зондуючих імпульсів РЛС) у формувачі закону вобуляції здійснюється за допомогою селектор-мультиплексора, який керується відповідними імпульсами з формувачів інтервалів часових вибірок I-IV. На інформаційних виходах селектор-мультиплексора присутні імпульси, які затримані за часом на величини, рівні періодам повторення Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6, Т7. На керуючих входах селектор-мультиплексора задається трьохрозрядний двійковий код, що забезпечує видачу на вихід імпульсу «Уст. 0» відповідного періоду (частоти) повторення. Значення частот повторення при різних керуючих кодах подані в таблиці 8.1.
Таблиця 8.1
|
Керуючий код |
Період повторення |
Частота повторення, Гц. |
||
|
1р |
2р |
3р |
||
|
0 |
0 |
0 |
Т1 |
375 |
|
1 |
0 |
0 |
Т2 |
300 |
|
0 |
1 |
0 |
Т3 |
358 |
|
1 |
1 |
0 |
Т4 |
313 |
|
0 |
0 |
1 |
Т5 |
341 |
|
1 |
0 |
1 |
Т6 |
326 |
|
0 |
1 |
1 |
Т7 |
333 |
|
1 |
1 |
1 |
Т7 |
333 |
У режимі запуску РI на керуючих входах селектор-мультиплексора є присутнім код 000 і встановлюється частота повторення 375 Гц. За допомогою набору тумблерами «Дискрет 1Р, 2Р, 3Р» на передній панелі блоку відповідного коду можлива установка любої із 7 частот повторення відповідно до таблиці 8.1 із відображенням значення частоти повторення на цифровому табло.
У режимі запуску РII на керуючі входи селектор-мультиплексора подається поточний двійковий код (змінюється від періоду до періоду). Поточний двійковий код формується підсумовуючим лічильником із коефіцієнтом перерахування рівним 6. Лічильник періодично прораховує шість імпульсів, що надходять на його вхід із виходу селектор-мультиплексора і встановлюється у вихідний стан. У процесі перерахування імпульсів із нього на керуючі входи селектор-мультиплексора надходить код 000, 001, 010, 011, 100, 101, 000 і т.д., забезпечуючи формування частоти проходження імпульсів «Уст. 0» відповідно до таблиці 8.1.
Формувач ознаки режиму ПОЗ призначений для формування послідовності імпульсів типу «Меандр», за допомогою яких забезпечується циклічна зміна частоти повторення імпульсів пристрою хронізації з величини 375 Гц на величину 333 Гц і зворотно. Зміна частоти повторення в режимі ПОЗ при рідкому запуску робиться з кожним імпульсом «Север», а при частому запуску - через 2 с. Імпульси «Север» подаються на формувач ознаки режиму ПОЗ із пристрою формування позначок азимута.
Цими імпульсами змінюється стан тригера. Імпульсами з тригера змінюється значення коду на керуючих входах селектор-мультиплексора у формувачі закону вобуляції в послідовності 000, 111, 000 і т.д. Це відповідає частотам повторення на виході селектор-мультиплексора 375 Гц і 333 Гц.
Комутатор імпульсів «Уст. 0» призначений для комутування сигналів установки в нуль перерахункових пристроїв чарунки Д2ИК6 у режимах роботи «Внутр. » і «Внешн. ». У режимі зовнішнього запуску з виходу комутатора знімаються імпульси установки в нуль, що надходять із формувача імпульсів нуля часової шкали чарунки Д2ИК6. Вони ідуть із частотою повторення імпульсів зовнішнього запуску ЗВ. У режимі внутрішнього запуску на вихід комутатора проходять імпульси установки в нуль, що надходять із формувача закону вобуляції. У комутаторі також забезпечується переключення пристрою хронізації в режим внутрішнього запуску при пропаданні зовнішнього запуску (аварія ЗВ).
Формувач позначок дистанції й імпульсів зриву забезпечує формування позначок дистанції Д-10 і Д-50 для індикаторної апаратури, позначок Д-10В для зовнішніх систем, а також імпульсів запуску і зриву, що визначають початок і кінець позначок азимута 5° і 30°. Імпульси запуску і зриву подаються на пристрій формування позначок азимута і спеціальних режимів.
Функціонально формувач містить лічильники, що здійснюють рахунок тактових імпульсів ТИ1 і ТИ2, і дешифратори. При збігу відповідних імпульсів дешифраторів з імпульсами формувачів інтервалів часових вибірок I-IV чарунки Д2ИК6 здійснюється часове розставляння позначок дистанції й імпульсів зриву.
Формувач імпульсів хронізації (чарунка Д2ИК17) призначений для формування вихідних імпульсів пристрою хронізації і сигналів керування пристроєм виміру частоти повторення РЛС. До складу чарунки входять: формувачі імпульсів усіх видів запуску, формувач імпульсів бланка, призначених для бланкування луна-сигналів у парних періодах проходження в режимі частого запуску, формувач сигналів керування пристроєм виміру частоти повторення РЛС (в чарунці Д2ИК21).
У формувачах імпульсів запуску робиться неоперативна установка випередження різних послідовностей імпульсів запуску щодо імпульсів Зап.II (нуля дистанції) із метою обліку часових затримок при формуванні й опрацюванні радіолокаційних сигналів у відповідних системах і пристроях.
Імпульси Зап.II мають завжди рідкий період повторення, а імпульси Зап.I, Зап.III у режимі частого запуску мають менший період повторення, що змінюється за законом Т1, Т2, Т1, Т2 і т.д. При цьому величина періоду Т1 постійна і дорівнює 1266 мкс (190 км по дальності), а величина періоду Т2 визначається моментом закінчення періоду рідкого запуску Зап.II. Таким чином, сума періодів Т1 і Т2 частого запуску дорівнює періоду рідкого запуску, тобто частота повторення імпульсів Зап.I і Зап.III у частому запуску в середньому подвоюється.
Імпульси запуску Зап.I РЛС1 і Зап.I РЛС2 визначають роботу передавального пристрою відповідної РЛС, а імпульси Зап.160-1 і Зап.160-2 визначають роботу передавальних пристроїв НРЗ. Сигналами «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2», що надходять в чарунку від пристрою формування азимутальних міток і спеціальних режимів, у секторах заборони випромінювання режимів захисту від самонавідних снарядів виключається проходження цих імпульсів запуску на вихід чарунки, чим виключається робота РЛС і НРЗ на випромінювання.
Чарунки підсилювачів Д2УП1 і Д2УП2 призначені для посилення всіх імпульсів одиничних рівнів до величини, необхідної для подачі на відповідні пристрої і системи, і для узгодження виходів пристрою хронізації з коаксіальними кабелями, що здійснюють передачу сигналів хронізації. Чарунка Д2УП1 містить 9 імпульсних підсилювачів, а чарунка Д2УП2 -7 підсилювачів. Відмінністю підсилювачів чарунок є різна величина живлячих напруг, а, отже, різна амплітуда імпульсів на виходах підсилювачів. Чарунка Д2УП1 має максимальну живлячу напругу +27 В, чарунка Д2УП2 - +40 В.
На виході чарунки Д2УП1 здійснюється об'єднання 10 і 50 км позначок дистанції в загальний тракт ОД 10/50 із регулюванням амплітуди 10-км позначок дистанції в межах 1-10 В, а 50-км позначок - у межах 1-25 В.
Пристрій виявлення несправностей і виміру частоти (чарунка Д2ИК21) призначений для контролю функціонування чарунок пристрою хронізації і виміру частоти повторення імпульсів РЛС. Результат виміру величини частоти повторення імпульсів хронізації висвічується на цифровому трьохрозрядному табло «Частота» блока.
8.3. Пристрій формування азимутальних міток і спеціальних режимів
Принцип роботи пристрою розглянемо по структурній схемі, яка подана на рис. 8.2. Пристрій формування азимутальних міток, так само, як і пристрій хронізації, виконаний на інтегральних мікросхемах і містить у собі:
формувач азимутальних міток (чарунка Д2ИК13),
формувач секторів (чарунка Д2ИК22),
формувач позначок азимута (чарунка Д2ИК23),
пристрій керування індикацією (чарунка Д2ИД7).
На вхід чарунки формування азимутальних міток Д2ИК13 надходять відеоімпульси дзвонової форми МАІ і «Север» амплітудою 5-8 В із шафи ССП РЛС. З цих імпульсів в чарунці формуються слідуючі вихідні імпульси, що видаються по окремих трактах (кабелях):
імпульси МАІ амплітудою 8-10 В, тривалістю 1-3 мкс,
імпульси «Север» амплітудою 8-10 В, тривалістю 1-3 мкс,
замішані імпульси МАІ / «Cевер» амплітудою 2,4-4,0 В, тривалість МАІ 100-150 мкс, тривалість імпульсів «Cевер» 600-800 мкс).
Формування перерахованих імпульсів здійснюється за допомогою формувачів імпульсів МАІ, «Север» і підсилювачів імпульсів МАІ і «Север», а також схеми об'єднання імпульсів МАІ і «Север».
Формувач імпульсів «Уст. 0» формує прямокутні імпульси з рівнем логічної одиниці, тривалістю 1-3 мкс з імпульсів «Север». Імпульси «Уст. 0-1» забезпечують установку в нуль лічильників формувача імпульсу початку сектора в чарунці Д2ИК22 і формувача позначок 5° в чарунці Д2ИК23. Імпульси «Уст.0-2» призначені для запису коду початку сектора у формувач початку сектора.
Чарунка формування секторів Д2ИК22 призначена для формування сигналів керування випромінюванням РЛС1 і РЛС2 у режимах захисту від самонавідних снарядів С, СМ і М. Вихідні імпульси чарунки «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2» подаються на чарунку Д2ИК17 пристрою хронізації для вмикання або вимикання імпульсів запуску «Зап. РЛС1» і «Зап. РЛС2» (вмикання і вимикання випромінювання РЛС) у межах заданих азимутальних секторів. Цими ж імпульсами, які подаються на пристрій об'єднання і комутації луна-сигналів виключається проходження луна-сигналів на індикатори командних пунктів у секторах заборони випромінювання.
У чарунці також забезпечується:
установка початку сектору випромінювання РЛС1 і РЛС2 у межах від 0° до 360° з точністю +10° .
установка ширини сектора випромінювання РЛС1 і РЛС2 у межах від 30° до 330° з точністю +10° .
установка кута перекриття зон випромінювання РЛС1 і РЛС2 у режимі М на дискретні значення 10° , 20° , 30° і 40° .
Установка азимута початку сектора здійснюється семи тумблерами «Начало сектора» на передній панелі блоку, що визначають сім розрядів (1Р... 7Р) коду азимута: 5° , 10° , 20° , 40° , 80° , 160° , 320°. Аналогічно ширина сектора встановлюється набором семирозрядного коду семи тумблерами «Ширина сектора» із такими ж градаціями.
Формування сигналів керування випромінюванням РЛС1 і РЛС2 («Режим РЛС1» і «Режим РЛС2») відбувається в чарунці по командах М, С, СМ, установлюваним перемикачем «Режими роботи» на передній панелі блока. У режимі С в чарунці формується сектор випромінювання РЛС. З виходу формувача імпульсів «Уст. 0» чарунки Д2ИК13 на формувач імпульсів початку сектору подається імпульс «Уст.0-1» для установки в нуль лічильників формувача й імпульс «Уст.0-2», затриманий щодо імпульсу «Уст.0-1», для запису коду початку сектору «1Р...7Р начало», заданого тумблерами «початок сектору». Формувач формує імпульси початку сектора (рис. 8.3 а). Аналогічно робиться запис коду «1Р...7Р ширина» у формувач імпульсів кінця сектора і формування імпульсів кінця сектора (рис 8.3 б). У межах між імпульсами початку і кінця сектора у формувачі імпульсів «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2» формуються названі імпульси, що визначають межі роботи РЛС на випромінювання (рис. 8.3 в, г).
У режимі СМ імпульси «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2» у формувачі виробляються по черзі через оберт антен (рис. 8. 3д, е), тобто РЛС1 і РЛС2 працюють на випромінювання в секторі по черзі.
У режимі М початок роботи формувача імпульсів «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2» встановлюється імпульсом початку сектора, а кінець -імпульсом «Перекриття» із формувача імпульсів перекриття. Величина перекриття 10° , 20° , 30° і 40° установлюється перемикачем «Перекриття», а при виключеному перемикачі - 0. У цьому режимі імпульси «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2» формуються через оберт антени по черзі. При куті перекриття 0 (рис. 8.3 ж, з, і, к) імпульси перекриття збігаються за часом з імпульсами початку сектора і РЛС працюють на випромінювання без перекриття по азимуту. При куті перекриття відмінному від нуля має місце перекриття азимутів випромінювання РЛС1 і РЛС2 (рис. 8.3 л, м, н, о).
Сигнали «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2» із виходу чарунки Д2ИК22 надходять у пристрій хронізації (на чарунку Д2ИК17) і в пристрій об'єднання і комутації сигналів РЛС. Крім того, сигнал «Режим РЛС1» подається на плату підсилювача, де він підсилюється до рівня 25-30 В і видається у виді сигналу «Бланк 1» на ПДУ шафи ДУС-4М. Цим сигналом виключається засвітка індикаторів шаф ДУС-4М і ІКО-2М у зонах, де відсутнє випромінювання РЛС.
Набрані на тумблерах значення початку сектора і ширини сектора - коди «1Р-7Р початок» і «1Р-7Р ширина» дешифруються в пристрої керування індикацією (чарунки Д2ИД7) в імпульси керування цифровим табло початок сектору і ширина сектора на передній панелі блока.
Чарунка формувача позначок азимута Д2ИК23 призначена для формування 5° і 30° позначок азимута, які використовуються для відображення на індикаторах РЛС. Чарунка містить у собі формувачі 5° і 30° позначок і синхронізатори 5° і 30° позначок.
Для формування 5° позначок азимута з формувача МАІ чарунки Д2ИК13 подаються 4096 МАІ за оберт антени, а для установки в нуль лічильників формувача 5° позначок подаються імпульси «Уст. 0-1» із формувача імпульсів «Уст. 0». Формувач 5° позначок містить десятирозрядний лічильник, до якого підключені дев'ять схем збігу. Лічильник здійснює підрахунок МАІ. З кожним 57 імпульсом МАІ на черговій схемі збігу виділяється імпульс відповідний 5° , 10° і т.д. до 45° (після рахунку 512 імпульсів). Відміткою 45° лічильник встановлюється в нуль і далі починає підрахунок чергових МАІ, формуючи імпульси через 5° , що відповідають 50° , 55° і т.д.
Таким чином, за оберт антени лічильник 8 разів встановлюється в нуль, здійснюючи формування 5° позначок заново. Такий спосіб формування позначок забезпечує підвищення точності формованих позначок по азимуту і зменшення ймовірності збою при їхньому формуванні.
У синхронізаторі 5° позначок формуються позначки тривалістю від імпульсу запуску до імпульсу зриву, що надходять з чарунки Д2ИК16 пристрою хронізації.
Формувач позначок 30° формує імпульси з 5° позначок за допомогою лічильника 5° позначок. Після рахунку шести 5° позначок відчиняється схема збігу і виділяється 30° позначка. У синхронізаторі позначок 30° також формуються 30° позначки по тривалості від імпульсу запуску до імпульсу зриву.
Позначки 5° і 30° далі об'єднуються в підсилювачі-суматорі азимутальних позначок, який розміщений в чарунці Д2ИК13, і на вихід пристрою видаються замішані позначки ОА 5° /30°.
8.4. Об'єднувач і комутатор луна-сигналів
Об'єднувач і комутатор луна-сигналів виконаний у виді чарунки Д2ИМ7 блоку. Він призначений для:
об'єднання луна-сигналів і сигналів пізнавання РЛС1 і РЛС2,
комутації об'єднаних сигналів РЛС1 і РЛС2 із метою роздільної їх видачі на індикатори.
Структурна схема об'єднувача і комутатора луна-сигналів подана на рис. 8.4. До складу чарунки входять два об'єднувачі сигналів, два електронних ключі, суматор сигналів, чекаючий мультивібратор і комутатор.
Обидва об'єднувачі аналогічні по побудові і містять у собі емітерні повторювачі і фіксатор рівня. На входи об'єднувача 2 надходять луна-сигнали і сигнали пізнавання РЛС2, а на об'єднувач 1 надходять тільки луна-сигнали РЛС1(сигнали амплітудного каналу ЭА), другий вхід не використовується (сигнали пізнавання від НРЗ 1Л22 надходять на індикатори по окремому тракту). Фіксатори рівня призначені для установки в нульовий стан перехідних колів трактів при відсутності сигналів, а також для вирівнювання амплітуд сигналів двох РЛС.
Комутація луна-сигналів РЛС1 і РЛС2 здійснюється електронними ключами, що управляються напругами з комутатора. Основним елементом комутатора є тригер, на виходах якого формуються напруги, що відчиняють один ключ і закривають іншій і навпаки.
Сигнали РЛС1 або РЛС2, що пройшли ключ, об'єднуються в загальний тракт у суматорі, що включає в себе двокаскадний підсилювач постійного струму і емітерний повторювач. Останній забезпечує роботу чарунки на коаксіальний кабель із хвилевим опором 75 Ом. Сигнали «Эхо РЛС1, РЛС2», що позначаються ЭI-II, подаються на ІКО РЛС, індикаторну апаратуру КП і на індикатори зовнішніх систем.
Комутатор управляється: імпульсами з чекаючого мультивібратора імпульсами «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2» імпульсами «Бланк».
Імпульсами з чекаючого мультивібратора забезпечується переключення сигналів РЛС1 і РЛС2 по дистанції. Мультивібратор запускається імпульсами запуску, тривалість його імпульсів визначається сигналом дистанції, установлюваним вручну в межах від 5 до 250 км по дальності. На першій частині дистанції підключаються луна-сигнали РЛС2, на другій - луна-сигнали РЛС1.
Імпульсами «Режим РЛС1» і «Режим РЛС2», що надходять з чарунки Д2ИК22 пристрою формування спеціальних режимів, здійснюється запирання трактів РЛС у спеціальних режимах захисту від самонавідних снарядів.
Імпульси «Бланк» надходять тільки при роботі РЛС у режимі частого запуску і забезпечують бланкування луна-сигналів у парних періодах частого запуску. Це необхідно в зв'язку з тим, що індикаторна апаратура КП і зовнішніх систем працює тільки в режимах рідкого запуску.
9. СИСТЕМА СИНХРОННО-СЛІДКУЮЧОЇ ПЕРЕДАЧІ ОБЕРТАННЯ АНТЕНИ (ССП)
9.1. Призначення, загальна характеристика і склад системи ССП
Система ССП призначена для:
дистанційної передачі кута повороту антенної системи РЛС на індикаторні пристрої, НРЗ 1Л22, радіотрансляційну лінію 1РЛ51М2 і зовнішні системи,
виробітки задаючих напруг для формування масштабних позначок азимута і секторів спеціальних режимів захисту від самонавідних снарядів.
Система ССП складається з двох частин: силової і електричної.
Силова ССП забезпечує обертання відхиляючих котушок індикаторів кругового огляду шаф ИКО-2М, ДУС-4М, індикаторів командного пункту і РЛС П-18 (П-12НП), що сполучається, синхронно і синфазно з обертанням приймально-передавальної кабіни РЛС, а також обертання осей датчиків електричної ССП. Електрична ССП виробляє задаючі напруги для формування імпульсів «Север» і МАІ, масштабних позначок азимута і передачі азимута на радіотрансляційну лінію 1РЛ52М2.
Для підвищення точності спостереження використовується двоканальна слідкуюча силова система, що складається з каналів грубого ГВ і точного ТВ відліків.
Помилка спостереження системи ССП по азимуту не перевищує 6', час входження в синхронізм не більш 15 с.
Апаратура ССП, крім блоку головних датчиків, розміщена в машині N2 (індикаторній машині). До складу системи ССП входять:
блок головних датчиків 39РД05, розташований у машині N1 (приймально-передавальній кабіні). Вісь блоку механічно зв'язана з віссю обертання кабіни;
блок імітатора обертання ИВ-М, розташований у шафі ССП. Він призначений для забезпечення роботи системи (обертання відхиляючих котушок ІКО і формування масштабних позначок азимута) при виключеному обертанні ППК;
блок вторинних датчиків ВД-1М, розташований у шафі ССП. Він призначений для виробітки напруг силової ССП і сигналів синхронізації формувачів масштабних позначок азимута;
блоки серводвигунів БСМ-06, розташованих в блоках електронно-променевих трубок ТИ-1 шаф ДУС-4М і ИКО-2М. Вони містять виконавчу частину системи, яка обертає відхиляючі котушки електронно-променевих трубок ІКО;
блоки сервопідсилювачів УС, розташованих в шафах ДУС-4М і ИКО-2М. Вони призначені для посилення напруги розузгодженості системи до величини, необхідної для роботи електродвигунів обертання відхиляючих котушок ІКО і вторинних датчиків блока ВД-1М;
пристрій формування азимутальних міток і спеціальних режимів у блоці хронізації 39УФ02, що забезпечує формування імпульсів «Север» і МАІ, 5° і 30° позначок азимута і секторів спеціальних режимів захисту від самонавідних снарядів. Принцип роботи пристрою формування азимутальних міток і спеціальних режимів докладно викладений у розділі 8 і тут не доводиться.
Система ССП може працювати в двох режимах - «Работа» і «Имитация», що задаються перемикачем «Работа-Имитация» на передній панелі блоку ИВ-М.
У режимі «Работа» (при обертанні ППК) задаючі напруги ССП, які вироблюються блоком головних датчиків 39РД05, транзитом через блок ИВ-М надходять на блок вторинних датчиків ВД-1М.
У режимі «Имитация» напруги ССП виробляються в блоці ИВ-М, що містить такі ж сельсин-датчики, що й у блоці головних датчиків. Вони приводяться в обертання малопотужним електродвигуном, який розташований у тому ж блоці.
9.2. Структурна схема системи ССП
Структурна схема системи ССП подана на рис. 9.1.
Принцип роботи силової ССП заснований на використанні сельсинної пари сельсин-датчик - сельсин-приймач, трьохфазні статорні обмотки яких електрично з'єднані між собою. Ротори сельсин-датчиків живляться опорною синусоїдальною напругою частоти 50 Гц. При обертанні антени сельсин-датчики, ротори яких обертаються з відповідними швидкостями, виробляють у роторах сельсин-приймачів напруги, пропорційні кутовій розузгодженості між осями роторів сельсин-датчиків і сельсин-приймачів. Ці напруги, посилені в сервопідсилювачі, використовуються для живлення електродвигунів обертання відхиляючих котушок ІКО. Електродвигуни здійснюють обертання відхиляючих котушок убік зменшення напруги розузгодженості.
Блок головних датчиків 39РД05 встановлений на струмознімачі ППК і сполучається з обертовою віссю струмознімача. Блок містить у собі дві пари сельсин-датчиків:
сельсин-датчики грубого відліку СС1 і точного відліку СС2, ротори яких живляться опорною напругою частоти 50 Гц і обертаються з передатним відношенням 1:1 і 36:1 відповідно. Ці сельсини використовуються в ССП РЛС;
сельсин-датчики грубого відліку СС4 і точного відліку СС5, ротори яких живляться опорною напругою частоти 400 Гц і обертаються з передатним відношенням 1:1 і 23:1 відповідно. Ці сельсини використовуються для передачі обертання на НРЗ 1Л22.
Напруги зі статорних обмоток сельсинів СС1 і СС2 подаються на блок ИВ-М на перемикач «Робота-Імітація» і в положенні перемикача «Робота» - транзитом на статорні обмотки сельсин - приймальниківиків ГВ і ТВ блоку вторинних датчиків ВД-1М.
У положенні перемикача «Імітація» на сельсин-приймачі ГВ і ТВ блоку ВД-1М подаються напруги від пари сельсин-датчиків ГВ і ТВ блоку імітатора обертання. Ротори цих сельсин-датчиків приводяться в обертання електродвигуном. Електродвигун через редуктор обертає ротори сельсинів із швидкістю, що відповідає швидкості 6 об/хв і передатним відношенням 1:1 і 36:1.
Напруги розузгодженості з роторних обмоток сельсин-приймачів ГВ і ТВ блоку вторинних датчиків ВД-1М подаються на блок сервопідсилювача УС. Блок сервопідсилювача призначений для посилення напруг розузгодженості грубого і точного каналів і для переключення грубого і точного каналів при керуванні в залежності від величини кута неузгодженості. При кутах розузгодженості більш 2,5-6° спостереження здійснюється по каналу грубого відліку, при менших кутах розузгодженості - по каналу точного відліку.
Електродвигун блоку ВД-1М через редуктор обертає вторинні датчики:
сельсин-датчики ГВ і ТВ з передатним відношенням 1:1 і 36:1 відповідно, що забезпечує передачу обертання на відхиляючі котушки індикаторних шаф ДУС-4М і ИКО-2М РЛС і на індикаторні пристрої систем, що сполучаються,
формувачі імпульсів «Север» і МАІ з передатним відношенням 1:1 і 64:1 відповідно, призначені для формування масштабних позначок азимута і секторів спеціальних режимів,
синусно-косинусні машини СК-МГ грубого і точного відліків із передатним відношенням 1:1 і 13:1 для виробітки імпульсів азимута в радіотрансляційній лінії 1РЛ51М2.
Статори сельсин-датчиків ГВ і ТВ блоку ВД-1М електрично зв'язані зі статорами сельсин-приймачів ГВ і ТВ блоків серводвигуна БСМ-06 шаф ДУС-4М і ИКО-2М. Напругами розузгодженості із сельсин-приймачів, посиленими в аналогічних блоках сервопідсилювачів УС, управляються електродвигуни блоків БСМ-06, що через редуктори обертають відхиляючі котушки ІКО.
Формувачі імпульсів «Север» і МАІ виробляють сигнали «Север» (один за оберт антени) і МАІ (4096 за оберт антени) у виді дзвонових відеоімпульсів. Формувачі являють собою диски з прорізами, що обертаються в проміжку між електричними лампами і фотодіодами. При проходженні прорізу фотодіод засвічуються і на виході виробляється сигнал. Для узгодження вихідного опору фотодіодів із навантаженням у ланцюзі сигналів «Север» і МАІ включені емітерні повторювачі.
У блоці застосована електромеханічна система синхронізації сигналу «Север» з одним із сигналів МАІ. Для цього фотодіод сигналу «Север» включений послідовно з додатковим фотодіодом, встановленим над подовженою частиною прорізу диска МАІ. При збігу прорізу диска «Север» із подовженим прорізом диска МАІ формується сигнал «Север», що є початком відліку азимута.
Сигнали «Север» і МАІ надходять на пристрій формування міток азимута і спеціальних режимів блока хронізації 39УФ02.
Синусно-косинусні машини СК-МГ призначені для видачі напруги азимута на передавальну шафу радіотрансляційної лінії П-11-4.
Синусна і косинусна обмотка кожного з датчиків живиться напругами частоти 43 Гц, що надходять від шафи П-11-4 і зрушеними по фазі на 90° одне стосовно другого. На виході датчика грубого відліку утворюється напруга з постійною амплітудою, а фаза його визначається кутом повороту антени РЛС. Вихідна напруга датчика точного відліку також постійна по амплітуді, а фаза його змінюється в 13 разів швидше, чим напруга датчика грубого відліку. Ці вихідні напруги надходять на шафу П-11-4, де перетворюються в імпульсні напруги азимута антени.
10. ІНДИКАТОРНА АПАРАТУРА
10.1. Призначення і загальна характеристика індикаторної апаратури
Індикаторна апаратура призначена для відображення повітряної обстановки в зоні виявлення РЛС, виміру площинних координат цілей - азимута і дальності і визначення державної приналежності виявлених об'єктів.
До складу індикаторної апаратури входять дві шафи індикаторів: ИКО-2М і ДУС-4М. Для відображення повітряної обстановки використовуються індикатори кругового огляду (ІКО) із радіально-круговою розгорткою і яскравою відміткою сигналів на екрані електронно-променевої трубки.
Радіально-кругова розгортка формується шляхом механічного обертання відхиляючої котушки в якій формується радіальна розгортка від центру до краю екрана трубки.
На екранах ІКО відображаються позначки цілей, пізнавання, активної відповіді, масштабні позначки дальності з градацією 10 км і 50 км, масштабні позначки азимута з градацією 5° і 30°. Вимір координат цілей здійснюється візуально шляхом інтерполяції середини позначок цілей щодо масштабних позначок.
Кожна індикаторна шафа містить у собі блоки, що забезпечують роботу ІКО:
блок трубки індикатора ТИ-1М,
блок змішування і посилення сигналів ВС-3М,
блок розгортки дальності РД-2М,
блок затримки початку розгортки ЗР-3М,
блок сервопідсилювача УС,
блок формування комплексного луна-сигналу і напруги +300 В БП-300-2,
блоки живлення БП-200, БП-150 і БП-7,
блок керування живленням УПТ-2.
Індикаторна шафа ИКО-2М є робочим місцем оператора РЛС, що здійснює виявлення і проводку цілей, а шафа ДУС-4М використовується для технічного керування роботою РЛС і є робочим місцем начальника РЛС або начальника зміни. Тому, у відмінності від шафи ИКО-2М, у шафі ДУС-4М встановлена панель дистанційного керування РЛС ПДУ-4М. З ПДУ-4М здійснюється дистанційне керування і контроль всіх основних пристроїв і систем РЛС. Наявність у шафі ДУС-4М індикатора кругового огляду дозволяє оперативно робити вибір режимів роботи окремих пристроїв і систем і РЛС у цілому.
Масштаби індикаторів:
у режимах рідкого запуску РI і РII - 100, 200 і 350 км,
у режимі частого запуску Ч - 100 і 170 км.
ІКО можуть працювати в однім із трьох режимів огляду - круговому, кільцевому і секторному. У режимі кругового огляду формується радіально-кругова розгортка від нуля в центрі екрану електронно-променевої трубки до дальності відповідно встановленому масштабу до краю екрану. У кільцевому режимі забезпечується радіально-кругова розгортка з затримкою її початку. Затримка початку розгортки може змінюватися дискретно через 10 км у слідуючих межах:
у режимі РI від 40 до 350 км,
у режимі РII від 50 до 370 км,
у режимі Ч від 30 до 90 км.
У секторному режимі здійснюється зсув початку розгортки від центру в будь-яку точку екрану електронно-променевої трубки.
У кільцевому і секторному режимах забезпечується підвищення точності і розрізнювальної спроможності по дальності на великих дальностях за рахунок використання укрупнених масштабів. Нестачею кільцевого режиму є перекручене уявлення про взаємне розташування цілей і перекручування трас польоту цілей, а також визначена незручність у відліку дальності цілей. У силу цього кільцевий режим несприятний при забезпеченні наведення винищувачів на цілі.
10.2. Структурна схема шафи ИКО-2М
Принципи функціонування індикаторного пристрою розглянемо по структурній схемі шафи ИКО-2М, яка подана на рис. 10.1. З ціллю пояснення принципу роботи ІКО блок трубки індикатора ТИ-1М розкритий більш докладно.
У структурній схемі ІКО можна виділити слідуючі тракти:
електронно-променева трубка із відхилячою системою,
тракт формування розгортки дальності,
тракт відеосигналів,
тракт формування розгортки азимута.
Відображення радіолокаційної інформації здійснюється на екрані електронно-променевої трубки. У індикаторах використовується електронно-променева трубка типу 31ЛМ32Б.
Для відхилення електронного променя й обертання його по азимуту застосована відхиляюча система, у яку входять відхиляюча котушка і котушка зсуву центру. За допомогою синхронно-слідкуючої передачі (ССП) обертання антени відхиляюча котушка обертається навколо горловини трубки, забезпечуючи обертання електронного променя синхронно і синфазно з обертанням антени.
Котушка зсуву центру призначена для зсуву початку розгортки з центру екрана в секторному режимі роботи індикатора. Котушка зсуву включена в анодні кола двох ламп каскаду зсуву центру. При зміні напруги на керуючих сітках ламп ручкою «Сдвиг по дальности» змінюється їхній анодний струм, отже, змінюється результуюче магнітне поле котушки, викликаючи зсув променя по радіусу (по дальності). Зсув початку розгортки по окружності (по азимуту) здійснюється механічним обертанням котушки зсуву навколо осі трубки за допомогою ручки «Сдвиг по азимуту».
Фокусування електронного променя здійснюється фокусуючою котушкою, яка керується каскадом фокусування за допомогою регулювання «Фокус».
Відеосигнали для яскравісного відображення позитивної полярності подаються на керуючий електрод трубки. При відсутності відеосигналів електронно-променева трубка замкнена позитивною напругою на катоді, яка подається від випрямляча +500 В. Потенціометричною схемою регулювання яскравості (регулювання «Яркость») змінюється величина цієї напруги.
Тракт формування розгортки дальності призначений для створення пилоподібного струму в відхиляючій котушці, здійснюючи відхилення променя від центру до краю екрана. Він містить у собі блок затримки початку розгортки 3Р-3М і блок розгортки дальності РД-2М.
З приходом імпульсу «Зап III» від пристрою хронізації в блоці ЗР-3М формується імпульс, який подається на блок РД-2М. При цьому можливі два режими формування імпульсу блоком ЗР-3М, що відповідають режимам кругового і кільцевого огляду ІКО. У режимі кругового огляду імпульс із блоку ЗР-3М збігається в часу з імпульсом «Зап III». У режимі в кільцевого огляду в блоці ЗР-3М включається схема затримки і формується затриманий імпульс запуску. Затримка його здійснюється дискретно через 10 км. Для забезпечення дискретної затримки на блок ЗР-3М від пристрою хронізації надходять позначки дальності 10 і 50 км.
У блоці ЗР-3М розташований також контрольний осцилограф. На нього для контролю подаються усі вхідні відеосигнали.
У блоці РД-2М у кожному періоді проходження формується пилоподібна напруга. Ця напруга управляє вихідним каскадом, що створює пилоподібний імпульс струму в відхиляючій котушці. Крім того, для забезпечення проходження відеосигналів на електронно-променеву трубку під час прямої ходи розгортки в блоці РД-2М формується негативний прямокутний імпульс засвітки по дальності. Цим імпульсом здійснюється комутація входу відеопідсилювача блока ВС-3М.
Тракт відеосигналів призначений для змішування, посилення і керування вхідними відеосигналами і містить у собі блок змішування і посилення відеосигналів ВС-3М і блок формування комплексних луна-сигналів і напруги +300 В БП-300-2.
На вхід блоку ВС-3М надходять:
замішані відеосигнали приймальних каналів ЭА, ЭК, ЭI-II,
сигнали активної відповіді і впізнання,
масштабні позначки дальності 10 і 50 км,
масштабні позначки азимута 5° і 30° .
На ІКО шафи ДУС-4М, крім цього, надходять сигнали Эконтр.
Відеосигнали ЭА і ЭК, що надходять на вхід блоку ВС-3М, після комутації в блоці подаються на блок БП-300-2. У блоці БП-300-2 ці відеосигнали стробуються по дистанції так, що на першій частині дистанції проходять сигнали ЭК, на другий - сигнали ЭА. Ці сигнали по колу ЭАК подаються в блок ВС-3М. У блоці ВС-3М сигнали ЭАК підсилюються до амплітуди, достатньої для модуляції променя трубки. Крім того, для візуального спостереження на індикаторі межі стробування зони сигналів когерентних і амплітудних каналів, у блоці БП-300-2 виробляється імпульс засвітки межі зон, що по колу ЭАК також подається в блок ВС-3М. Керування зоною дії сигналів когерентних і амплітудних каналів здійснюється в блоці ТИ-1М регулюванням «Строб. дист».
Тракт формування розгортки азимута забезпечує синхронне обертання розгортки дальності з антеною. Він містить у собі блок УС і блок БСМ-06, що входить до складу блоку ТИ-1М. Обертання розгортки дальності по азимуту синхронно і синфазно з обертанням антени здійснюється шляхом механічного обертання відхиляючої котушки ІКО. Для цього на приймальні сельсини грубого і точного відліку з передатним відношенням 1:1 і 36:1 відповідно блока БСМ-06 подаються напруги системи ССП частотою 50 Гц.
Напруги розузгодженості грубого і точного каналів з роторів сельсин-приймачів подаються в блок УС, де перетворюються в керуючу напругу і після посилення надходять на керуючу обмотку виконавчого двигуна. На обмотку збудження виконавчого двигуна подається опорна напруга через вимикач на блоці УС, що дозволяє здійснити припинення обертання розгортки безпосередньо із шафи ИКО-2М.
Розглянемо принципи функціонування основних блоків індикаторної апаратури.
10.3. Блок змішування і посилення відеосигналів ВС-3М
Блок ВС-3М призначений для змішування (об'єднання) у єдиний сигнал усіх відеосигналів, відображуваних на екрані ІКО, їхнього посилення і подачі на керуючий електрод електронно-променевої трубки.
Функціональна схема блока подана на рис. 10.2. До складу блока входять:
вхідні дільники і схема комутації,
двокаскадний широкосмуговий відеопідсилювач,
катодний повторювач,
каскад бланкування.
На вхід блока надходять луна-сигнали ЭА, ЭК, і Эконтр з апаратури ЦСРЦ, ЭI-II від пристрою об'єднання і комутації луна-сигналів блока 39УФ02, сигнали пізнавання ОП і активної відповіді АО-II, а також масштабні позначки дальності 10 і 50 км і азимута ОА 5° і 30° .
На вході кожного каналу, за винятком каналів ЭАК і ОП встановлений вмикач даного сигналу. Всі сигнали, крім сигналів ЭА і ЭК об'єднуються на загальному навантаженні R12 і по загальному каналу подаються на вхід підсилювача. Сигнали ЭА і ЭК надходять на вхід блоку для формування сигналу ЭАК у блоці БП-300-2. З блоку БП-300-2 сигнали ЭАК надходять на вхід блоку і замішуються з усіма сигналами.
Широкосмуговий підсилювач має два каскади посилення. Загальне регулювання посилення сигналів здійснюється в першому каскаді потенціометром «Усиление». Регулювання посилення масштабних позначок потенціометром R13 дозволяють змінювати амплітуду імпульсів масштабних позначок щодо інших відеосигналів. Регулювання обмеження, здійснюване в другому каскаді підсилювача, призначене для винятку дефокусування променя на екрані індикатора при надходженні на вхід блоку сигналів великої амплітуди.
Катодний повторювач забезпечує узгодження виходу блоку з малим опором вихідного коаксіального кабелю.
З метою відображення відеосигналів тільки на прямому ході розгортки дальності використовується каскад бланкування, на який надходять негативні імпульси засвітки дальності з блоку розгортки дальності РД-2М. На час позитивного імпульсу на виході каскаду бланкування відчиняється діод Д1 і забезпечується проходження відеосигналів на вхід підсилювача. Поза імпульсом засвітки негативною напругою діод закритий, і відеосигнали на підсилювач не проходять.
10.4. Блок розгортки дальності РД-2М
Блок РД-2М призначений для формування:
струму пилоподібної форми для живлення відхиляючої котушки індикатора,
імпульсу засвітки дальності для бланкування відеосигналів блоку ВС-3М на зворотному ході розгортки,
імпульсу зриву для обмеження тривалості імпульсу кіпп-реле блоку БП-300-2.
Блок виробляє в режимах «Рідкий I», «Рідкий II» і «Частий» пилоподібний струм, тривалість якого регулюється (у кілометрах масштабної шкали) у слідуючих межах:
тривалість«Длит. I»- 150-250 км,
тривалість «Длит. II-III» - 270-350 км.
Довжина розгортки регулюється на різних масштабах від одного до двох радіусів екрана трубки.
Блок виробляє імпульс засвітки дальності амплітудою не менше 30 В і імпульс зриву амплітудою 10 В і тривалістю 10 мкс.
Структурна схема блоку подана на рис. 10.3. До складу блоку входять:
генератор пилоподібної напруги,
двокаскадний підсилювач напруги,
схема формування імпульсів зриву,
комутатор «Рідкий-Частий».
Генератор пилоподібної напруги являє собою чекаючий мультивібратор із зарядним конденсатором. Мультивібратор запускається імпульсами запуску, які поступають з блока затримки розгортки ЗР-3М. Зарядним колом конденсатора визначається тривалість пилоподібної напруги.
Негативний імпульс прямокутної форми, який вироблюється мультивібратором під час прямої ходи пилоподібної напруги, використовується як імпульс засвітки дальності. Імпульс зриву формується з заднього фронту імпульсу засвітки дальності диференціюючим колом СR.
Комутатор «Рідкий-Частий» забезпечує автоматичний перехід блока з режиму «Рідкий I - Рідкий II» у режим «Частий».
У блоці є перемикач на трьох положення, що служить для вибору діапазону розгортки. У кожному діапазоні є регулювання для плавної зміни тривалості («Длит. I», «Длит. II-III») і масштабу розгортки («Масшт.I», «Масшт.II», «Масшт.III», «Масшт.IV»). Регулювання «Кор. начала» служить для коригування нелінійності початкової ділянки розгортки індикаторів.
10.5. Блок затримки початку розгортки ЗР-3М
Блок ЗР-3М призначений для формування імпульсів запуску затриманих щодо імпульсів запуску з пристрою хронізації, а також для контролю відеосигналів, які поступають на індикаторну машину і зовнішніх сигналів.
Затримка імпульсів запуску в блоці здійснюється дискретно через 10 км у слідуючих межах: у режимі «Рідкий I» 40-350 км, «Рідкий II» 50-370 км, «Частий» 30-90 км. При виключеній затримці блок формує імпульси запуску без затримки.
Структурна схема блока подана на рис. 10.4. До складу блока входять:
схема переключення режимів запуску,
генератор пилоподібної напруги,
парафазний підсилювач,
електронне реле рівня,
лампа синхронізації,
блокінг-генератор,
схема установки величини затримки,
схема об'єднання,
підсилювач вертикального відхилення,
електронно-променева трубка зі схемою живлення.
Роботу блока розглянемо по часових графіках (рис. 10.5). На вхід блока надходять імпульси «Зап III» від пристрою хронізації (рис. 10.5 а). Імпульси запуску управляють генератором пилоподібної напруги, що є чекаючим мультивібратором із зарядним конденсатором. Кінець пилоподібної напруги в режимах рідкого запуску відповідає дальності 400 км, початок приблизно 10 км, а різні рівні пилоподібної напруги - дальностям від 10 до 400 км (рис. 10.5 б).
Ця напруга посилюється парафазним підсилювачем. Для збільшення лінійності пилоподібної напруги на зарядний конденсатор подається зворотний зв'язок із підсилювача.
Різнополярні пилоподібні напруги з виходів підсилювача подаються на горизонтально-відхиляючі пластини осцилографа. Пилоподібна напруга є також задаючою для електронного реле рівня, котре в залежності від установки ручки затримки переключається на різних рівнях пилоподібної напруги (пунктир на рис. 10.5 б), тобто при різних дальностях. По досягненні пилоподібною напругою напруги зі схеми установки величини затримки електронне реле рівня виробляє негативний прямокутний імпульс (рис. 10.5 в), початок якого відповідає встановленій дальності.
Цей імпульс диференціюється (рис. 10.5 г), і негативна частина диференційованого імпульсу надходить на катод лампи синхронізації. На сітку цієї лампи надходять імпульси 10 і 50 км позначок дальності (рис. 10.5 д). При збігу імпульсу 10 км позначки з диференційованим імпульсом в аноді синхронізуючої лампи з'являється імпульс, що запускає чекаючий блокінг-генератор. Блокінг-генератор виробляє при цьому затриманий імпульс запуску, що відповідає встановленій дальності і співпадаючих із 10 км позначками (рис. 10.5. е). Для виключення синхронізації поперемінно двома сусідніми 10-км позначками застосована спеціальна стабілізуюча схема.
При виключеній затримці на вихід блоку надходить імпульс запуску без затримки.
Величина затримки зчитується по екрану електронно-променевої трубки. При цьому перемикач контролю повинний бути встановлений у положенні К3. При цьому на підсилювач вертикального відхилення осцилографа надходять 10 і 50 км позначки дальності і вихідний імпульс блокінг-генератора, об'єднані в схемі об'єднання.
У інших положеннях перемикача контролю на осцилограф подаються відеосигнали, які контролюються: ЭА, ЭК, Эконтр, АО-II, ОП, а також інші сигнали, підключені до гнізда осцилографа в положенні перемикача «Вн.».
Постійні напруги для живлення електронно-променевої трубки виробляються спеціальним випрямлячем, що знаходиться в самому блоці.
У блоці є слідуючі регулювання: «Уст. Задержки», яка призначена для установки необхідної величини затримки; «Уст. 90» для обмеження величини затримки 90 кілометрами в режимі «Частий»; регулювання «Ярк.» і «Фок.» променя електронно-променевої трубки.
10.6. Блок формування комплексного луна-сигналу і напруги +300 В БП-300-2
Блок БП-300-2 забезпечує формування комплексного амплітудно-когерентного луна-сигналу ЭАК, керування межею зон амплітудного і когерентного луна-сигналів і виробітки нестабілізованої напруги живлення +300 В. Блок забезпечує керування межею зон когерентних і амплітудних луна-сигналів у слідуючих межах: у режимах «Рідкий I» і «Рідкий II» 15...250 км, у режимі «Частий» 10...170 км.
У блоці формується яскравісна позначка межі сигналів, що відображається на екрані ІКО у виді окружності на встановленій дальності.
Структурна схема каналу формування ЭАК подана на рис. 10.6. До складу каналу входять:
дільники луна-сигналів ЭА і ЭК,
каскад формування прямокутних імпульсів,
комутуюча схема,
підсилювач,
диференціюючий коло,
вихідний катодний повторювач.
Луна-сигнали ЭА і ЭК через відповідні дільники сигналів надходять на входи комутуючої схеми. Вирівнювання амплітуд сигналів ЭА і ЭК здійснюється зміною амплітуди сигналу ЭК (регулювання «Баланс»).
Каскад формування прямокутних імпульсів виконаний на кіпп-реле з лампою запуску. При подачі імпульсів запуску на вхід каскад формування прямокутних імпульсів виробляє імпульси позитивної полярності. Ці імпульси впливають на комутуючу схему таким чином, що в проміжок часу, що відповідає тривалості вироблюваного імпульсу, на вихід комутуючої схеми надходять сигнали когерентного каналу ЭК, а при відсутності імпульсу схема відкрита для сигналів амплітудного каналу ЭА.
Одержуваний на виході комутуючої схеми комплексний відеосигнал ЭАК надходить на вхід двокаскадного відеопідсилювача і через вихідний катодний повторювач надходить на вихід блоку до блоку ВС-3М. Катодний повторювач виконує функції погоджувального елемента.
Тривалість позитивного імпульсу, який формується кіпп-реле, регулюється за допомогою кола керування стробуванням дистанції (регулюванням «Строб. дист.») у блоці трубки індикатора ТИ-1М (рис. 10.1) При цьому тривалість імпульсу комутації не повинна бути більшою тривалості імпульсу прямої ходи розгортки. Обмеження тривалості комутуючого імпульсу здійснюється імпульсом зриву, що надходить від блоку РД-2М.
Таким чином, межею зон когерентного й амплітудного каналів є задній фронт сформованого кіпп-реле позитивного імпульсу. Цей імпульс диференціюється в диференціювальному ланцюзі. Негативний диференціювальний імпульс подається на другий каскад підсилювача, проходить разом із луна-сигналами на індикатор і відображається на ньому як лінія межі зон.
10.7. Блок сервопідсилювача УС
Блок УС призначений для посилення напруг розузгодженості грубого і точного каналів із роторів сельсин-приймачів і перетворення цих напруг в напругу, що управляє виконавчим двигуном ССП.
Розглянемо роботу блока по структурній схемі і часових графіках, які подані на рис. 10.7. До складу схеми входять:
коригувальне коло,
підсилювач каналу точного відліку,
підсилювач каналу грубого відліку,
коло збивки нуля,
перемикач каналів,
підсилювач,
фазоінверсний каскад,
вихідний підсилювач.
На входи блоку надходять напруги з роторів сельсин-приймачів ГВ і ТВ пропорційні кутовій неузгодженості відхиляючої котушки ІКО щодо осі обертання антени. Напруга неузгодженості ТВ через коригувальне коло надходить на підсилювач каналу ТВ, а напруга ГВ - через коло сколочення нуля на підсилювач каналу ГВ.
Напруги каналів ГВ і ТВ при загальмованих роторах сельсин-приймальників мають вид, показаний на графіках 1 і 2 рис. 10.7. Вони являють собою напруги частоти 50 Гц, промодульовані по амплітуді частотою обертання антени. Період модулюючої напруги каналу ГВ дорівнює періоду обертання антен, а напруги ТВ - у 36 разів менші відповідно до передатного відношення осей ГВ і ТВ. З графіків випливає, що чутливість системи по каналу ГВ мала, тобто при малих кутах неузгодженості напруга мала. По каналу ТВ чутливість більш висока, однак, має місце неоднозначність.
Для вирішення цих суперечливих чинників у системі здійснюється переключення каналів. При розузгодженостях більш 2,5-3° автоматично включається канал ГВ, при менших неузгодженостях - канал ТВ. Перемикач каналів виконаний на неоновій лампі НЛ-1.
Напруга розузгодженості відповідного каналу далі підсилюється до величини, необхідної для керування обертанням серводвигуна і подається на його керуючу обмотку. Для одержання на виході блока потужності, достатньої для керування серводвигуном, використовується потужний двотактний вихідний підсилювач із трансформаторним виходом. На одне плече вихідного підсилювача напруга подається безпосередньо з каскаду посилення Л2а, на інше - через фазозрушуючий на 180° каскад Л2б.
Для забезпечення обертання серводвигуна він має дві обмотки: обмотку збудження і керуючу обмотку зі зрушенням напруги в них 90°. Напруга з виходу блока УС живить керуючу обмотку двигуна. Опорна напруга на обмотку збудження подається на двигун через вимикач. Він призначений для припинення обертання двигуна при регулюванні системи ССП.
Підвищення чутливості системи ССП при використанні каналу ТВ неминуче приводить до зменшення запасу стійкості системи - схильності системи до самозбудження і погіршенню перехідного процесу - виникненню переколивань. Для зменшення впливу цих чинників використовується коригувальне коло. Коригувальне коло являє собою диференціювальну ланку. На підсилювач каналу ТВ подається сума напруг: розузгодженості і його похідна.
У силу того, що передатне відношення каналу ГВ і ТВ парне, можлива синхронізація в точці хибного нуля (ЛН на графіку 2), тому що в напрузі ТВ буде дійсний нуль (ИН на графіку 1). При цьому може виникнути помилка в спостереженні 180° . Для винятку цього явища використовується збивка нуля. Вона полягає в тому, що послідовно з напругою неузгодженості вводиться перемінна опорна напруга 50 Гц (графік 3). У результаті додавання цих напруг нульове положення стане не при 180° (графік 4). Величина додаткової напруги повинна бути такою, щоб зрушення нульового положення було 185° для одного півперіоду напруги ГВ і 175° для іншого.
11. РАДІОТРАНСЛЯЦІЙНА ЛІНІЯ 1РЛ51М2 (РЛ-30-1М)
11.1 Призначення і загальна характеристика радіотрансляційної лінії
Радіолокаційна інформація РЛС може передаватися на командні пункти як по кабельних лініях (на відстань до 300 м), так і за допомогою радіотрансляційної лінії (РТЛ). Радіотрансляційна лінія 1РЛ51М2 призначена для передачі радіолокаційної інформації з радіолокаційної станції на індикатори командного пункту, віддаленого від РЛС на відстань до 15 км при наявності прямої видимості між передавальною і приймальною антенами. Використання РТЛ дає можливість спостереження й оцінки повітряної обстановки, цілевказівки зенітним ракетним комплексам і наведення винищувачів на віддалених КП безпосередньо з ІКО, а також виключає демаскування командного пункту близько розташованою антеною РЛС.
РТЛ 1РЛ51М2 складається з двох частин: передавального пункту сполученого з РЛС і приймального пункту, сполученого з КП.
РТЛ має слідуючі характеристики:
дальність виявлення цілей і точність визначення їхніх координат на індикаторах приймального пункту практично не відрізняються від даних, які одержані на індикаторі РЛС;
приймальний пункт РТЛ забезпечує одночасну роботу до чотирьох ІКО типу «Пикет», що можуть розміщатися двома групами на відстані до 50 м одна від одної;
використання кодування переданих сигналів і порівняно вузькі діаграми спрямованості передавальної і приймальної антени РТЛ дозволяють забезпечити роботу на виносних індикаторах у досить складній завадовій обстановці;
в апаратурі РТЛ передбачена робота з двома високочастотними каналами у дециметровому діапазоні в межах частоти 596-614 МГц із розносом частот між каналами 8 МГц;
при виході з ладу одного з каналів передача сигналів радіолокаційного зображення передається по іншому, справному каналі;
потужність сигналів, що випромінюється передавальним пунктом не менше 15 Вт;
чутливість приймального пристрою приймального пункту не гірше 100 дБ/Вт (10-10 Вт);
передавальний пункт живиться від РЛС трьохфазною напругою 220 В 50 Гц і споживає потужність не більш 1,5 кВт;
приймальний пункт живиться такою же напругою від свого агрегату живлення ЭСД-10-ВС/230М або від місцевої мережі, споживаючи потужність не більш 7 кВт;
час розгортання РТЛ не перевищує час розгортання РЛС.
Для відтворення радіолокаційного зображення на екранах приймального пункту РТЛ необхідно передати луна-сигнали, сигнали активної відповіді і пізнавання, а також службові сигнали для формування розгортки на екранах ІКО: імпульси запуску, напругу ССП обертання антени, масштабні позначки дальності й азимута.
Всі передані сигнали, крім напруги синхронізації обертання антени, мають імпульсний характер і не вимагають додаткових перетворень для передачі їх на приймальний пункт. Напруги синхронізації обертання перед передачею перетворюються в імпульси, а в приймальному пункті з імпульсів перетворюються в початкову форму.
Всі імпульсні сигнали РЛС, що передаються, змішуються в два комплексних сигнали і роздільно передаються по двох каналах РТЛ.
Радіотрансляційна лінія 1РЛ51М2 може бути використана для передачі радіолокаційного зображення від інших РЛС, наприклад, П-35М, 5Н87, 5Н84, 5Н84А.
11.2. Структурна схема апаратури радіотрансляційної лінії
Структурна схема РТЛ, що пояснює загальні принципи її функціонування, подана на рис 11.1.
Передавальний пункт РТЛ складається із шафи П-11-4, яка розміщена в індикаторній машині РЛС, і з передавальної антени АТ-11-4, яка встановлена на щоглі висотою 17,7 м на відстані не більш 20 м від шафи П-11-4.
Приймальний пункт РТЛ розміщується на КП і має у своєму складі:
прийомну антену АР-11-4 на щоглі висотою 17,7 м;
шафу В-11-4, що може бути віддалений від приймальної антени до 90 м;
шафу формування розгорток СМ-М;
чотири ІКО типу «Пикет».
На шафу П-11-4 від відповідної апаратури РЛС подаються:
імпульси запуску для синхронізації розгортки дальності;
напруга синхронізації обертання розгортки ІКО з обертанням антени РЛС по каналах грубого і точного відліків (ССП ГВ, ССП ТВ);
луна-сигнали ЭА (замішані сигнали амплітудних каналів), ЭАК (луна амплітудно-когерентне від блоку БП-300-2 шафи ДУС-4М із регульованої по дистанції межею переключення зон амплітудного і когерентного режимів), ЭI-II (луна-сигнали РЛС2, наприклад П-18, у ближній зоні по дистанції, а потім у далекій зоні луна-сигнали РЛС П-37Р);
сигнали пізнавання (ОП) і активної відповіді (АО-II);
масштабні позначки дальності (ОД) 10 км і 50 км;
масштабні позначки азимута (ОА) 5° і 30°.
У шафі П-11-4 робиться:
перетворення напруг ССП в імпульси синхронізації обертання;
кодування імпульсів запуску і синхронізації обертання;
змішування імпульсів запуску, синхронізації обертання, луна-сигналів, сигналів пізнавання й активної відповіді, масштабних позначок дальності й азимута в два комплексні відеосигнали;
перетворення комплексних відеосигналів у високочастотні сигнали і передача їх в передавальну антену АТ-11-4.
Об'єднання відеосигналів у комплексний сигнал здійснюється в такий спосіб.
Імпульси запуску, імпульси синхронізації обертання, сигнали ЭА й активної відповіді, змішуючись, утворюють комплексний сигнал каналу I. Луна-сигнали ЭАК і ЭI-II, сигнали пізнавання, імпульси масштабних позначок дальності і азимуту змішуючись утворюють комплексний сигнал каналу II.
Антена АТ-11-4 двоканальна, забезпечує роздільне випромінювання сигналів каналів I і II. Ці сигнали приймаються одноканальною приймальною антеною АР-11-4 і подаються в приймальну шафу В-11-4.
У приймальній шафі В-11-4 робиться:
частотний поділ сигналів I і II каналів, їхнє посилення і перетворення у відеоімпульси; декодування імпульсів запуску і синхронізації обертання, їхнє відділення від інших сигналів;
перетворення імпульсів синхронізації обертання в синусоїдальні напруги ССП;
передача на індикатори приймального пункту луна-сигналів, сигналів пізнавання й активної відповіді й імпульсів масштабних позначок дальності й азимута.
Для створення радіально-кругових розгорток на ІКО «Пикет», синхронних з обертанням антени РЛС П-37Р, використовується шафа розгорток СМ-М. Для цього на шафу СМ-М надходять напруги ССП грубого і точного відліку й опорна напруга, імпульс запуску й імпульс кінця дистанції (ИКД). Імпульси кінця дистанції визначають масштаб розгортки дальності на ІКО.
Через те, що ІКО «Пикет» виконаний з нерухомою відхиляючою системою, у шафі СМ-М формуються пилоподібні напруги розгортки X і Y, промодульовані по амплітуді за законами синуса і косинуса кута повороту антени відповідно. Імпульсами запуску і ИКД формуються імпульси підсвітки прямої ходи розгортки.
11.3. Апаратура передавального пункту
11.3.1. Суть фазового методу передачі обертання антени
У радіотрансляційній лінії 1РЛ51М2 для передачі обертання антени РЛС на приймальному пункті використовується фазовий метод ССП. Для з'ясування принципів функціонування РТЛ розглянемо сутність фазового методу на прикладі одноканальної ССП (рис. 11.3).
На передавальному і приймальному пункті в ССП замість звичайних сельсинів застосовуються індукційні фазообертачі. Статор фазообертача має дві обмотки, що створюють магнітні поля, які перпендикулярні одне одному. Якщо живити такі обмотки перемінними синусоїдними струмами однакової амплітуди і зрушеними по фазі на 90° , то сумарне їхнє магнітне поле буде обертатися з частотою живлячого струму залишаючись по абсолютному значенню постійним.
Для забезпечення такого живлення статора задаючого фазообертача на передавальному пункті є генератор синусоїдальної опорної напруги з частотою 43 Гц і фазозрушуючий на 90° коло. Якщо однофазна обмотка ротора фазообертача нерухома, то вона буде перетинатися обертовим магнітним полем статора й у ній буде індукуватися перемінна ЕРС тієї ж частоти, що й опорна напруга. Якщо ж роторна обмотка буде обертатися, наприклад, у напрямку обертання магнітного поля статора, то в ній буде індукуватися перемінна ЕРС частоти меншої, чим частота опорної напруги, тому що витки котушки будуть рідше перетинатися магнітним полем.
Вісь ротора задаючого фазообертача обертається синхронно і синфазно з антеною РЛС, тобто зі швидкістю 6 об/хв (або 0,1 об/сек). При цьому перемінна напруга , що індукується в обмотці ротора, буде відрізнятися по частоті від опорної напруги на 0,1 Гц, тобто його частота буде 42,9 Гц.
Відмінність перемінних напруг по частоті викликає безупинну зміну фазового зрушення між ними. Фазове зрушення між опорною напругою і напругою, що здіймається з роторної обмотки задаючого фазообертача, за один оберт ротора фазообертача плавно наростає від 0° до 30° (рис. 11.5). Отже, фазове зрушення між цими напругами однозначно визначає величину кута повороту осі ротора задаючого фазообертача. З рис. 11.5. випливає, що за один період коливань опорної напруги фаза коливань роторної обмотки змінюється на 0,84°.
При нерухомому роторі фазообертача частота напруги на роторі дорівнює частоті опорної напруги (43 Гц), отже, зрушення по фазі між цими напругами в даному випадку залишається постійним.
На приймальний пункт по радіоканалу передаються обидві напруги: опорна напруга і напруга ротора фазообертача (фазомодульована). По ним відтворюється кут повороту осі задаючого фазообертача на приймальному пункті.
На приймальному пункті є приймальний фазообертач, однотипний із задаючим. Опорна напруга, прийнята від передавального пункту, використовується для створення в статорі приймального фазообертача обертового магнітного поля. Для цього використовується підсилювач опорної напруги і фазозрушуючий коло на 90°. Вихідна напруга підсилювачів живить статорні обмотки приймального фазообертача. Таким чином, магнітне поле статора приймального фазообертача обертається синхронно з магнітним полем статора задаючого фазообертача.
Прийняті з передавального пункту фазомодульована напруга і напруга індукції в обмотці ротора приймального фазообертача, подаються на фазовий дискримінатор. Він виробляє постійну напругу помилки, величина і полярність якої визначаються величиною і напрямком зрушення фаз цих двох напруг.
Якби ротор приймального фазообертача обертався синхронно з ротором задаючого фазообертача, або якщо обидва ротори були нерухомими, то напруги, які індукуються у них синхронно обертовими полями статорів, були б однакові по частоті, тобто зрушення фаз між ними було б величиною постійною. Поворотом статора, наприклад, приймального фазообертача, це зрушення фаз можливо встановити таким, при якому вихідна напруга фазового дискримінатора (сигнал помилки) дорівнює нулю.
Коли кутові положення осей задаючого і приймального фазообертачів неоднакові, то виникає різниця фаз між приймальною напругою від ротора задаючого фазообертача і напругою ротора приймального фазообертача. Відповідно до цієї різниці фаз фазовий дискримінатор виробляє напругу помилки того або іншого знаку, що після посилення в підсилювачі сигналу помилки впливають на електродвигун. Двигун обертає ротор приймального фазообертача в напрямку зменшення різниці фаз і сигналу помилки. Таким чином, вихідна вісь повернеться на величину кута розузгодженості з точністю, що залежить від чутливості системи до кута розузгодженості.
Якщо вхідна вісь безупинно обертається, то і вихідна вісь буде обертатися синхронно з нею із деякою помилкою спостереження, тобто відставанням вихідної осі.
Розглянута одноканальна система ССП звичайно має помилку слідкування в декілька градусів, що неприпустимо при передачі радіолокаційного зображення, тому що приводить до помилок у визначенні азимута цілей на приймальному пункті радіотрансляційної лінії. Тому в РТЛ застосована двоканальна ССП, що складається з каналів грубого і точного відліку (ГВ і ТВ). Для цього на передавальних і приймальних пунктах лінії встановлюється по два фазообертача: фазообертач грубого відліку, що обертається зі швидкістю вхідної осі, тобто зі швидкістю обертання антени РЛС і фазообертач точного відліку, ротор якого обертається в 13 разів швидше.
Помилка спостереження зменшується при цьому в 13 разів, тому що сигнал помилки у каналі точного відліку (тобто зрушення фаз) буде в 13 разів більше, ніж у каналі грубого відліку.
Таким чином, для передачі обертання на приймальний пункт лінії необхідно транслювати три синусоїдальні напруги: опорну напругу (ОН), фазомодульовану напругу грубого відліку (ГВ) і фазомодульовану напругу точного відліку (ТВ).
11.3.2. Структурна схема апаратури передавального пункту
Апаратура передавального пункту розміщена в передавальній шафі П-11-4. До складу шафи входять слідуючі блоки:
блок первинного повторювача ПП-11-4,
механізм спостереження первинного повторювача МП-11-2,
блок комутатора КС-11-1,
блок модулятора ОМ-11-4,
блок двоканального передавача ДТ-11-2,
стабілізований випрямляч ВС-11-3,
високовольтний випрямляч ВВ-11-2,
два високочастотних фільтри ФВЧ,
два фазопогоджуючих пристрої ФСУ.
Пояснимо функціонування апаратури по структурній схемі (рис. 11.2) і часовим графікам (рис. 11.4).
При сполученні з усіма РЛС, крім П-37, на апаратуру передавального пункту передається ССП безпосередньо із сельсин-датчиків обертання антен. У цьому випадку сельсин-приймачі встановлені в шафі П-11-4 у механізмі спостереження первинного повторювача МП-11-2 і в ньому встановлені фазообертачі, що формують напругу фазової ССП. Комутацію опорної напруги, що подається від апаратури радіотрансляційної лінії на сельсин-датчики РЛС, забезпечує блок комутації КС-11-1.
У РЛС П-37 фазообертачі (синусно-косинусні машини СК-МГ) встановлені в блоці вторинних датчиків ВД-1М РЛС (див. п. 9.2.) і з них безпосередньо видаються напруги фазової ССП. Тому при сполученні з РЛС П-37 механізм спостереження первинного повторювача МП-11-2 і блок комутації КС-11-1 не використовуються і на структурній схемі рис. 11.2. вони не показані.
Блок первинного повторювача ПП-11-4 виробляє опорну напругу частоти 43 Гц. Ця напруга у фазозрушуючому підсилювачі розщеплюється на дві напруги: Usin , Ucos (із взаємним зрушенням на 90°), що подаються в блок ВД-1М на статорні обмотки задаючих фазообертачів СК-МГ, ГВ і ТВ. Опорна напруга з блоку ПП-11-4 (графік 1 рис. 11.4.) і напруга з роторів СК-МГ ГВ і ТВ блоку ВД-1М із фазовою модуляцією при обертанні антени РЛС (графік 2 і 3) надходять на фазоімпульсний модулятор блоку модулятора ОМ-11-4. У фазоімпульсному модуляторі ці напруги перетворяться в імпульсні сигнали, часове положення яких визначається значеннями фаз вхідних синусоїдальних напруг, тобто здійснюється фазоімпульсна модуляція (графік 6).
Імпульси запуску РЛС (графік 4) затримуються в каскаді затримки на 15 мкс (графік 5) і надходять у фазоімпульсний модулятор для запуску схеми перетворення синусоїдальних напруг ССП обертання (ОН, ГВ, ТВ) у фазомодульовані імпульси. Затримка імпульсів запуску необхідна для винятку впливу наводок від потужних сигналів передавального пристрою РЛС і для зручності спостереження на екрані контрольного осцилографа імпульсних напруг передавальної шафи радіотрансляційної лінії
Затримані імпульси запуску і фазомодульовані імпульси ССП обертання надходять на схему кодування, котра перетворює кожний імпульс у послідовність із трьох імпульсів, що випливають через визначені інтервали часу (графік 7). Кодування сигналів застосовано для підвищення завадостійкості при передачі сигналів по радіолінії.
Таким чином, кодовані імпульси запуску і ССП обертання являють собою серію з 12 імпульсів, що починаються через 15 мкс після імпульсу запуску РЛС і закінчуються через 110-115 мкс. Часова розстановка цих імпульсів показана на рис. 11.6.
Ці імпульсні сигнали подаються на змішувач сигналів. На змішувач сигналів від РЛС надходять відеосигнали позитивної полярності, які підлягають передачі по радіолінії. По каналу I передаються сигнали ЭА й активної відповіді (якщо вони присутні в РЛС), показані на графіку 8 рис. 11.4. По каналу II передаються сигнали ЭАК, ЭI-II, пізнавання, позначки дальності й азимута.
У змішувачі сигналів усі сигнали замішуються в два комплексних сигнали - для передачі по каналу I і по каналу II. Для усунення накладки сигналів ЭА й активної відповіді на імпульси запуску і ССП обертання при змішуванні їх у каналі I передбачене запирання сигналів ЭА й АО на час дії імпульсів запуску і ССП - на 160-200 мкс (рис. 11.6.). Комплексний сигнал каналу I показаний на рис. 11.7.
Комплексні відеосигнали I і II каналів (графіки 9, 10) надходять на блок двоканального передавача ДТ-11-2. У передавачах двох каналів здійснюється перетворення відеосигналів у НВЧ сигнали з негативною амплітудною модуляцією (графік 11). Застосування негативної амплітудної модуляції є мірою підвищення завадозахищеності радіолінії.
НВЧ напруги передатчиків через фазоузгоджуючі пристрої ФСУ і високочастотні фільтри ФВУ надходять на двоканальну антену АТ-11-4 і випромінюються в простір. Фазоузгоджуючі пристрої призначені для узгодження передавальних антен із високочастотними генераторами передатчиків. Високочастотні фільтри призначені для захисту приймальних каналів РЛС від впливу на четверту і п'яту гармоніки несучої частоти радіотрансляційної лінії.
11.4. Апаратура приймального пункту
Апаратура приймального пункту розміщена в приймальній шафі В-11-4. До складу шафи входять слідуючі блоки:
блок приймача ДР-11-2,
блок вторинного повторювача обертання БП-11-2,
механізм спостереження МВ-11-2,
блок формування імпульсів кінця дистанції КДЗ,
блок стабілізованого випрямляча і контрольного осцилографа ВС-11-3.
Структурна схема апаратури приймального пункту подана на рис. 11.8.
Прийняті приймальною антеною АР-11-4 високочастотні сигнали передавального пункту надходять по фідерному тракту на вхід приймача ДР-11-2. У приймачі робиться поділ сигналів I і II каналів, їхнє перетворення на проміжну частоту, посилення і детектування.
Далі відеосигнали роздільно по двох каналах надходять у приймальний демодулятор ПД-11-2. Сигнали каналу II після посилення в блоці демодулятора безпосередньо надходять на індикатори приймального пункту. Сигнали каналу I надходять на електронний комутатор блоку ПД-11-2, котрий пропускає на пристрій, що декодує, тільки імпульси запуску і ССП обертання, а відеосигнали ЭА й АО через підсилювач I каналу надходять на індикатори. Пристрій, що декодує, здійснює дію, зворотну схемі кодування передавального пункту, тобто з кожної трьохімпульсної кодової комбінації виробляє один імпульс, що збігається за часом із моментом приходу третього кодового імпульсу.
На виході пристрою, що декодує, має місце імпульс запуску і фазомодульовані імпульси опорної напруги ОН, напруг ГВ і ТВ. Ці імпульси надходять на демодулятор, що виконує дві функції:
виділення імпульсу запуску;
перетворення фазомодульованих імпульсів ОН, ГВ і ТВ в синусоїдальні напруги (процес, зворотний процесу, що відбувається в модуляторі блоку ОМ-11-4 передавального пункту).
Імпульси запуску подаються в блок КД3, що здійснює формування імпульсів кінця дистанції (ИКД). Імпульсом кінця дистанції визначається тривалість прямого ходи розгорток ІКО. Імпульси запуску і ИКД із блоку КД3 подаються на шафу розгорток СМ-М для формування пилоподібних напруг розгорток ІКО.
Синусоїдальні напруги ОН, ГВ і ТВ мають такі ж фазові співвідношення, що і на передавальному пункті. Ці напруги потім подаються на вторинний повторювач ВП-11-2. Вторинний повторювач разом із механізмом спостереження МВ-11-2 відтворює обертання осей вихідних сельсинів, синхронне і синфазне з обертанням антени РЛС.
Тут використовується метод порівняння фаз напруг ГВ і ТВ, прийнятих з передавального пункту із фазами напруг ГВ і ТВ, які подаються із роторів приймальних фазообертачів. Статорні обмотки фазообертачів механізму спостереження МВ-11-2 живляться синусним і косинусним напругами, які подаються з виходів фазозрушуючого підсилювача. На вхід фазозрушуючого підсилювача подається опорна напруга.
На фазові дискримінатори блоку ВП-11-2 подаються синусоїдальні напруги ГВ і ТВ передавального пункту (із виходів демодулятора блоку ПД-11-2) і приймального пункту (із роторів фазообертачів механізму слідкування МВ-11-2). Якщо фази напруг ГВ і ТВ, які подаються на вхід фазових дискримінаторів, не збігаються, то фазові дискримінатори виробляють постійні напруги розузгодженості ГВ і ТВ, величина і полярність яких залежить від величини і напрямку зрушення фаз порівнюваних напруг. Ці напруги розузгодженості підсилюються, перетворюються в перемінні напруги неузгодженості в підсилювачі сигналу помилки і впливають на електродвигун механізму спостереження. Електродвигун через редуктор обертає ротори приймальних фазообертачів, а також ротори сельсинів ГВ і ТВ синхронно і синфазно з обертанням антени РЛС.
Звичайно система працює по каналу точного відліку, що забезпечує необхідну точність спостереження. Канал грубого відліку вмикається автоматично при великих кутах розузгодженості.
Напруги ССП із сельсинів ГВ і ТВ подаються в шафу розгорток СМ-М для формування радіально-кругових розгорток на екранах ІКО.