Nghien cuu radar п 18 trong mang radar canh gioi 120013

quát chung về radar

Những vấn đề chung về radar

RADAR : Radio detection And Ranging Vậy radar là kỹ thuật tìm kiếm và xác định vị trí của mục tiêu thông qua việc thu phát và xử lý sóng điện từ

Mục tiêu của radar có thể là :

Loại khí động lực (Máy bay tên lửa có cánh …)loại vợt đại châu và vũ trụ (đầu đạn hạt nhân, vệ tinh…), mục tiêu trên mặt đất (xe tăng , Ôtô…),trên mặt nớc (tàu thuyền …)mục tiêu có nguồn gốc tự nhiên (đám mây , đồi núi , địa vật…)

Quá trình nhận tin tức radar trong nhiều trờng hợp có thể chia thành các bớc sau: phát hiện mục tiêu. Đo toạ độ và các tham số chuyển động

-Phát hiện là quyết đoán có hay không có mục tiêu trong một vung không gian với xác xuất quyết đoán sai nào đó cho phép.

- Đo lờng là đánh giá toạ độ và các tham số chuyển độngcủa mục tiêu với sai số cho phép nào đó.Khi dùng hệ thống toạ độ cầu ngời ta thờng đo cự ly đến mục tiêu D,góc phơng vị , góc tà  (hình 1.1 ) hớng chuẩn bắc mục tiêu

H×nh 1.1 Các tham số chuyển động của mục tiêu có thể là đạo hàm toạ độ hay các tham số khác của quỹ đạo mạc tiêu

Phân biệt là bài toán phát hiện và đo đạc các tham số của mục tiêu khi gần mục tiêu này còn có những mục tiêu khác Thờng có phân biệt mục tiêu theo cự ly , theo các toạ độ góc, theo tốc độ…

Nhận biết là phân biệt đợc mục tiêu loại nào,của ta hay địch…

1.1.1 Những nguyên tắc nhận tin tức radar

-Đối với đài radar chủ động Năng lợng sóng điện từ có tần số cao và công xuất lớn từ máy phát đài radar sơ cấp đợc phát vào không gian Khi gặp mục tiêu năng lợng sóng điện từ sẽ phản xạ trở về đài radar chủ động sơ cấp , hoặc đài radar thứ cấp tại các đài này tín hiệu phản xạ đợc máy thu khuyếch đại và biến đổi, xử lý, gia công để trở thành tin tức radar Đối với đài radar thứ cấp sau khi thu đợc tín hiệu phát của sơ cấp (tín hiệu hỏi) tín hiệu này đợc khuyếch đạI và biến đôỉ thành tín hiệu phát của đàI thứ cấp (tín hiệu trả lời ). ứng dụng của radar rất rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau: đo tốc độ của phơng tiện giao thông đờng bộ, dẫn đờng cho các phơng tiện giao thông hàng không , hàng hải, đờng bộ, viễn thám, dự báo khí tợng thuỷ văn, thăm dò địa chất, trong quân sự dùng để cảnh giới , dẫn đờng, đIều kiển tên lửa…

1.1.2 Tín hiệu radar và phổ của nó. Đại lợng vật lý thay đổi theo thời gian ,mang thông tin có ích đợc gọi là tín hiệu.Tín hiệu U là hàm của thời gian và đợc viết là U =u(t).

Tập hợp các tín hiệu ui(t) đợc xác định bằng một nguyên tắc xây dựng thống nhất đợc gọi là hệ thống tín hiệu.

Chúng ta sẽ xét mô hình tín hiệu có thể đợc mô tả dới dạng.

U(t) =A(t)cosω o + (t) (1.1) ở đây A(t) là đờng bao tín hiệu ω o =2f o - là tần số mang

Các tín hiệu phát của đài radar gọi là tín hiệu thăm dò,hay tín hiệu thẳng Việc lựa chọn dạng tín hiệu thăm dò phụ thuộc vào nhiều yếu tố, xuất phát từ tính năng kỹ- chiến thuật của đài, trình độ công nghệ của quá trình tạo và xử lý tín hiệu. Hiện nay để phân biệt ngời ta thờng đa ra hai dạng tín hiệu radar là: tín hiệu liên tục ,tín hiệu xung Các tín hiệu này lại đợc phân theo tiêu chuẩn sau (hình 1.2) ở giai đoạn đầu của sự phát triển , tín hiệu liên tục đợc sử dụng rộng rãi (kể cả việc sử dụng tín hiệu đài phát thanh quốc gia).ở giai đoạn phát triển trởng thành của ngành radar , tín hiệu xung đơn đã đợc sự dụng Điều này gắn liền với trình độ phát triển của công nghệ tạo và xử lý tín hiệu ,đặc biệt là các bộ dao động làm việc ở chế độ tự dao động sử dụng đèn cực tháp magnhetron Trong những năm gần đây , gắn liền với yêu cầu tăng tiềm năng năng lợng của các đài radar nâng cao khả năng phân biệt cũng nh việc chính xác đo cự ly,tín hiệu phức tạp có điều chế trong độ rộng xung đã đợc áp dụng rộng rãI việc điều chế thêm pha hoặc tần số của sóng mangtrong độ rộng xung cho phép đạt đợc khả năng phaan biệt cao , không phụ thuộc vào độ rộng xung và điều này đồng thời cho phép đạt đợc một năng lợng phát xạ lớn nhờ mở rộng độ rộng xung phát chứ không nâng cao công xuất xung Điều này có ý nghĩa rất lớn vì công xuất xung của các đài hiện nay đã là hàng mê ga oát hoặc hàng trục mê ga oát, tức là gần nh đạt tới ngỡng vật lý tới hạn của các thiết bị phát và truyền tải năng lợng.

Việc tìm dạng tín hiệu mới , u việt hơn các tín hiệu đang có là quá trìn liên tục , nó dựa trên cơ sở phát triển không ngừng của công nghệ tạo và xử lý tín hiệu , đáp ứng các yêu cầu càng cao đối với các hệ thông radar

PHổ của tín hiệu U(t) xác định bằng bién đổi phurie

Tín hiệu liên tục Tín hiệu xung

Không điều chế Nhiễu tần số Điều chế tần số Điều chế pha Giả tạp Đơn giản Điều tần trong độ rộng xung Điều pha trong độ rộng xung Nhiễu tần số

Phổ là hàm của tần số góc  (=2f, f là tần số mang của tín hiệu).Giới hạn vô cùng của tích phân là trờng hợp chung , trong trờng hợp tín hiệu tồn tại trong một khoảng thời gian nhất định, cần xem xét đến phân bố của tín hiệu trên trục thời gian phổ này có thể đợc biểu diễn dới dạng: g ()= g() expi() ở đây g() - là phổ biên độ , () là phổ pha của tín hiệu u(t).

Mối liên hệ gia hàm thời gian và hàm phổ của tín hiệu đợc xác định bằng biến đổi phurie ngợc u(t)= 1

(1.4) Đổ rộng của phổ tín hiệu F là một đặc trng quan trọng của tín hiệu Việc xác định nó tuỳ thuộc từng trờng hợp cụ thể sẽ có từng cách khác nhau Nh với xung đơn , độ rông nó về mặt lý thuyết là bằng vô cùng, tong thực tế ngời ta có thể coi độ rộng phổ là miền tần số mà ở đố tập trung chủ yếu phần lớn năng lợng của tín hiệu Năng lợng của tín hiệu có thể đợc xác định trong miền thời gian, hoặc trong miền tần số nhờ công thức pa-xê-val:

Năng lợng này tập trung chủ yếu trong độ rông phổ tín hiệu F và vì vậy trong mặt phẳng tần số-thời gian nó sẽ nằm trong một hình chữ nhật với các cạnh là F theo tần số và T theo thời gian Để truyền và xử lý tín hiệu với dải thông F và thời gian hoạt độngT f f fo+F/2 fo fo- F/2 o T t o T t

(b) a- đối với tín hiệu vô tuyến b- đối với tín hiệu thị tần Hình1.2 phân bố năng lợng ở mặt phẳng thời gian – kỹ thuật của đài Rađar tần số

1.1.3 Các hàm tơng quan của tín hiệu radar.

Năng lợng tín hiệu đợc phân bố cả theo trục thời gian và cả theo trục tần số,vì vậy việc tạo và xử lý tín hiệu cũng phải xem xét theo cả hai trục này Để có công phân tích các quá trình xử lý,chúng ta sẽ xem xét một số đặc trng tơng quan của tín hiệu

4πE ∫ G jωt (ω−Ω).G k (ω).e jωtωτ dω ở đây uj(t), uk(t), Gj(), Gk() – kỹ thuật của đài Rađar tín hiệu và phổ tơng ứng của chúng.

- khoảng dịch thời gian giữa hai tín hiệu. Ω- dịch chuyển tần số đốp le

(.)- dấu hiệu liên hợp phức

1.1.3.2 Hàm tơng quan và hàm tự tơng quan.

Hàm tơng quan là mặt cắt của hàm bất định khi Ω = 0,thay giá trị Ω = 0 vào (1.6) ta cã:

(1.7) Trong trờng hợp j =k, ta có hàm tự tơng quan (hàm tơng quan của tín hiệu với chính nã).

Từ (1.8)hàm tự tơng quanchính là biến đổi phuriecủa phổ năng lợng tín hiệu Vậy phổ năng lợng tín hiệu cũng có thể tìm đợc qua biến đổi phurie ngợc theo biểu thức

1.1.3.3 Hàm tơng quan tần số.

Hàm tơng quan tần số là mặt cắt của hàm bất định khi  = 0 Thay giá trị

 = 0 vào biểu thức (1.6) ta nhận đợc.

Hàm tơng quan tần số là biến đổi phu rie của bình phơng biên độ đờng bao và không phụ thuộc vào pha của tín hiệu

1.3.4 Một số tính chất của các hàm tơng quan.

các phơng pháp đo cự ly

Ta đã biết trong môi trờng đồng nhất và đẳng hớng sóng điện từ truyền theo đ- ờng thẳng với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng C Tại thời điểm t = 0, gọi cự ly từ mục tiêu đến đài radar là R0 tín hiệu phản xạ về đài bị chậm lại so với tín hiệu phát một khoảng thời gian R, thì cự ly mục tiêu sẽ đợc tính theo công thức: hay

Nh vậy thực chất của việc xác định cự ly bằng radar là đo thời gian giữ chậm

Căn cứ vào phơng pháp đo thời gian giữ chậm R, ngời ta chia ra những phơng pháp đo cự ly sau:

Sau đây ta sẽ lần lợt xét từng phơng pháp tự đó rút ra u nhợc điểm của nó.

Trong phơng pháp này, tín hiệu có tần số chuẩn qua máy phát cao tần đợc phát hiện liên tục vào không gian, cự ly mục tiêu đợc xác định bởi hiệu pha của sóng phát xạ và sóng phản xạ về từ mục tiêu Sơ đồ khối có dạng:

Máy phát tần sè chuÈn

Hình 1.1 Phơng pháp pha đo cự ly Trong phơng pháp này, cự ly mục tiêu tơng ứng với hiệu độ dịch pha h = o

.R của dao động tín hiệu nhận đợc so với dao động của máy phát tần số chuẩn o.

Dao động của máy phát tần số chuẩn:

Dao động tín hiệu nhận đợc:

S2(t) = sm2.sin {o( t- R) + 0- px – kỹ thuật của đài Rađar t } (1.23) ở đây 0: Pha ban đầu của dao động chuẩn

t: Dịch pha trong các mạch của radar

px: Dịch pha dao động chuẩn do phản xạ của mục tiêu Hiệu pha dao động st (t), s2(t) là:

Nếu độ dịch pha px và t đã biết hoặc có thể đo đợc thì khoảng cách R0 có thể xác định theo công thức (1.6) khi dùng pha kế đo hiệu pha h.

Máy phát tần số chuẩn có thể là máy phát chủ sóng ở tần số mang hay là tần số điều chế Tơng ứng ta có hệ thống đo cự ly ở tần số mang hoặc tần số điều chế. Ngoài ra còn có hệ thống pha đo cự ly ở tần số phách.

Hệ thống pha đo cự ly trực tiếp ở tần số mang chỉ đảm bảo đo đơn trị ở cự ly nhỏ hơn nửa bớc sóng R0 max  /2 vì pha kế chỉ đảm bảo cho đơn trị hiệu pha h  2

Trong những hệ thống pha đo hiệu pha ở tần số điều chế, điều kiện đơn trị đ- ợc đảm bảo bằng cách dùng dao động điều chế thấp tần; còn trong những hệ thống đo hiệu pha ở tần số phách, ngời ta dùng 2 tần số 1 và 2, tần số này đợc chọn đủ thấp để thoả mãn điều kiện đơn trị ở cự ly cực đại: τ R = ϕ h − ϕ px − ϕ t ω 0 = 2 R 0

Nhận xét về khả năng phân biệt cự ly

Hệ thống pha dùng bức xạ liên tục không có khả năng phân biệt về cự ly Vì khi có nhiều mục tiêu, các tín hiệu phản xạ của các mục tiêu chồng lên nhau tạo nên ở đầu vào máy thu một tín hiệu tổng hợp phức tạp không thể tách riêng thành tín hiệu của từng mục tiêu riêng rẽ Chỉ có thể phân biệt đợc tín hiệu trực tiếp và tín hiệu phản xạ khi tần số tín hiệu nhận đợc khác với tần số tín hiệu bức sạ một lợng dịch tần Dople Lợng dịch tần này do mục tiêu chuyển động gây ra và tỉ lệ với tốc độ mục tiêu Tốc độ mục tiêu khác nhau thì lợng dịch tần Dople khác nhau, do đó đợc dùng để phân biệt tín hiệu Các tín hiệu phản xạ từ các mục tiêu có tốc độ khác nhau đợc phân biệt nhờ các bộ lọc. Để phân biệt tín hiệu trực tiếp và tín hiệu phản xạ và để khử đa trị đôi khi ng- ời ta áp dụng điều chế maníp tần số pha hay biên độ dao động bức xạ Những hệ thống loại này cho phép đo cự ly đến các mục tiêu không di động, nhng vẫn còn nhợc điểm cơ bản của hệ thống pha là không thể phân biệt tho cự ly Để đảm bảo phân biệt theo cự ly, ngời ta thờng áp dụng phơng pháp tần số và phơng pháp xung để đo cự ly.

Trong phơng pháp này, tín hiệu phát xạ là tín hiệu điều tần liên tục, để xác định cự ly ta cần đo lợng thay đổi tần số dao động phát xạ sau thời gian sóng truyền tới mục tiêu và phản xạ lại Phơng pháp này cho phép thực hiện đo cự ly và phân biệt cự ly mà vẫn đo đợc tốc độ mục tiêu.

Giả sử tần số điều chế f thay đổi liên tục theo quy luật tuyên tính với tốc độ thì biến thiên tần số dao động phát xạ sau thời gian truyền tín hiệu:

Ta tiến hành đo hiệu tần số dao động phát xạ và dao động phản xạ đợc: fh=f và cự ly mục tiêu sẽ là:

Thực tế ta không thể điều tần tuyến tính liên tục mà chỉ có thể điều tần theo quy luật tối u tuần hoàn với chu kỳ Tm Ngời ta thờng áp dụng 2 dạng điều chế: Răng ca và hình sin f f max f p f px f m f min t fpx

Tách sóng tần số Máy thu

Hình 1.2 Phơng pháp tần số đo cự ly

Ta có quy luật biến đổi tần số của tín hiệu phát xạ: fp=f + .t víi nTm t  n Tm + Tm/2 (1.30)

Tm: chu kỳ điều chế tuần hoàn. n là số nguyên dơng.

Quy luật biến đổi tần số của tín hiệu phản xạ: fpx=f +  (t- R) víi: nTm t  nTm +Tm/2 (1.31)

Hiệu tấn số 2 tín hiệu phát xạ và phản xạ là: fh=fp-fpx= R (1.32) Đo fh ta có thể xác định đợc R và R0:

Hiệu 2 tần số đúng bằng tần số phách của 2 tín hiệu.

Trong các đoạn nTm+Tm/2  t  (n+1)Tm tín hiệu 2 tần số có giá trị âm nhng giá trị tuyệt đối của nó vấn không đổi và bằng tần số phách Fph Do đó ta chỉ cần đo tấn số phách và xác định R0 theo (1.33).

Trong (1.33) ta thay fh= Fph và

Ta đợc công thức tính cự ly trong phơng pháp điều tần:

Tơng tự với trờng hợp điều tần hình sin ta cũng có công thức xác định cự nh (1.34)

Trong trờng hợp trên, ta mới chỉ xét có tín hiệu phản xạ về từ 1 mục tiêu Trờng hợp này thờng áp dụng ở máy đo cao phục vụ cho máy bay hạ cánh vì chỉ có 1 mục tiêu phản xạ đứng yên là mặt đất.

Nếu đồng thời có nhiều mục tiêu, thì đầu vào mày thu có nhiều tín hiệu phản xạ về, do đó dẫn đến hiện tợng giao thoa giữa tín hiệu phát xạ và từng tín hiệu phản xạ Còn giao thoa giữa các tín hiệu phản xạ với nhau cũng có nhng các tín hiệu này yếu nên có thể bỏ qua.

Trờng hợp này ta không thể dùng điều chế hình sin đợc vì tần số phách của tín hiệu phản xạ từ mỗi mục tiêu sẽ biến đổi theo chu kỳ Với quy luật điều chế là đ- ờng gấp khúc tam giác cân, sau tách sóng thì tín hiệu tổng sẽ gồm nhiều tần số phách, mỗi tần số sẽ tơng ứng với một mục tiêu Các tần số đó có thể đợc xác định bằng máy phân tích phổ 1 đờng hoặc nhiều đờng để quan sát các tần số phách.

Khả năng phân biệt của phơng pháp tần số

Khả năng phân biệt của phơng pháp tần số phụ thuộc vào khả năng biệt đợc các tần số phách của tần kế hoặc của máy phân tích phổ/ Phơng pháp này đạt đợc khả năng phân biệt cự ly rất cao (có thể đạt tới vài m).

1.2.3.Đo cự ly bằng phơng pháp đơn xung

Nguyên lý bám và các phơng pháp bám cự ly trong radar xung

Khi mục tiêu chuyển động, cự ly của nó tới đài Rađa luôn thay đổi do đó thời gian chậm tín hiệu R phản xạ từ mục tiêu trở về đài cũng luôn thay đổi theo cự ly của mục tiêu quá trính đánh giá liên tiếp cự ly của mục tiêu đang chuyển động đợc gọi là quá trính bám cự ly Trong hệ bám cự ly, ngời tạo ra một cửa sóng cự ly, vị trí cửa sóng luôn bám theo xug phản xạ về sao cho vị tí của nó luôn luôn trùng với xung phản xạ về từ mục tiêu, từ đó cự ly của mục tiêu đợc xác định theo vị trí của cửa cự ly Trong phần này ta sẽ nghiên cứu nguyên lý và một số phơng pháp bám cự ly đang đợc sử dụng phổ biến hiện nay trong các đài ra đa hiện đại.

1.3.1 Nguyên lý bám cự ly

Sơ đồ khối tổng quát của hệ bám cự ly có dạng sau:

Cửa sóng 1 Xung đồng bộ Cửa sóng 2

Hình 1.5 Sơ đồ khối hệ thống bám cự ly

- Bộ phân biệt đóng vai trò là bộ phát hiện sai số bám.

- Khâu phân tích đóng vai trò là phần tử chấp hành của hệ bám.

- Khâu giữ chậm biến đổi và mạch tạo xung là đối tợng điều khiển. Đối tợng điều khiển trong sơ đồ tổng quát là khâu giữ chậm biến đổi và mạch tạo xung Khâu này tạo ra các xung đo và cũng chính là đánh giá 0 của thời gian giữ chậm tín hiệu đúng R so với xung dò và tỉ lệ với Uđk lấy ở đầu ra phần tử chấp hành (khâu tích phân) Cùng với xung đo, khâu này tạo ra 2 xung cửa dới dạng 2

Bộ phân biệt thêi gian

Mạch tạo xung Kh©u gi÷ chậm biến đổi

Hiệu chỉnh khuyếch đại và biến đổi

2 7 xung chữ nhật liên tiếp Sờn trớc của xung cửa 2 trùng với sờn sau của xung cửa 1 và là tâm cửa sáng tại 0.

Xung cửa sóng đợc đa đến bộ phân biệt thời gian Tới bộ phân biệt thời gian còn có tín hiệu mục tiêu phản xạ về có dạng xung thị tần Bộ phân biệt thời gian sẽ tính sai số bám  =0-R tuỳ theo sự khác nhau giữa tâm đờng bao tín hiệu về và tâm xung cửa sóng, sai số này sẽ đợc biến đổi thành điện áp sai lệch để đa tới thết bị chấp hành Giá trị điện áp sai số phụ thuộc vào độ lệch , còn dấu của nó phụ thuộc vào chiệu lệch giữa chúng.

Thiết bị chấp hành chính là một khâu tích phân sẽ tạo ra một điện áp điều khiển

Uđk tác động vào khâu giữ chậm biến đổi để thay đổi giá trị 0 theo hớng làm giảm sai số bám  tới bằng 0 Nh vậy, khi R thay đổi thì 0 sẽ bám theo R.

Khâu giữ chậm biến đổi đợc kích bằng xung đồng bộ trùng với xung phát. Mạch tạo xung sẽ tạo ra 2 xung cửa, tại thời điểm 0, mạch sẽ chuyển đỏi từ sờn sau của xung cửa 1 sang sờn trớc của xung cửa 2, đồng thời xung đo (tơng ứng với cự ly) cũng đợc tạo ra Minh hoạ chi tiết về xung cửa sóng đợc trình bày trong các phơng pháp bám ở phần tiếp sau.

Chất lợng của hệ bám (quá trình quá độ, sai số, độ ổn định) phụ thuộc voà hàm số truyền của hệ thống Để hệ thống hoạt động tốt hơn thì có thêm khâu hiệu chỉnh.

1.3.2 Các phơng pháp bám cự ly trong radar xung

Trong phần này ta sẽ phân tích một số phơng pháp bám cự ly đợc dùng phổ biến hiện nay.

1.3.2.1 Phơng pháp bám theo tâm tín hiệu phản xạ về

Hầu hết các hệ bám cự ly hiện nay đều dùng phơng pháp bám theo tâm tín hiệu phản xạ về trong phơng pháp này ngời ta sử dụng một xung cửa sóng bao gồm sung cửa 1 và xung cửa 2 và gọi tơng ứng là xung cửa sớm vào xung cửa muộn Hệ thống hoạt động sao cho tâm của xung cửa sóng luôn bám theo tâm tín hiệu phản xạ về tơng tự nh đã trình bày trong phần hoạt động của sơ đồ khối tổng quát Giản đồ thời gian của các loại tín hiệu nh hình 1.6 Đờng bao của tín hiệu phản xạ về giả thiết là dạng hình chuông nh ở hình 1.6-a với độ rộng xung ở mức 0.5 công xuất là x Xung cửa sóng trên hình 1.6-b bao gồm cửa sớm và cửa muộn cùng có độ rộng là c Xung cửa có tâm tại thời gian giữ chậm t=0 Độ rộng của cửa sóng lớn hơn xung phản xạ: 2c >x.

Phần trùng nhau của xung phản xạ về và xung cửa sóng nh hình 1.6-c, trong đó chúng ta giả thiết rằng cx để thuận tiện cho minh hoạ Mỗi xung cửa sẽ cho qua một phần tín hiệu về và phần tín hiệu ứng với cửa muộn sẽ đợc đảo cực tính.Tín hiệu ở đầu ra 2 cổng đợc cộng lại và có dạng nh hình1.6-c Tín hiệu này (hình

1.6-c) đợc đa tới một bộ tích phân, đáp ứng tức thời của bộ tích phân đợc trình bày ở hình 1.6-d. xung phản  x xạ về

 R T R (a) xung cửa cửa sớm cửa muộn

0  R  0 T R (d) Đặc tuyến ra bộ phân biệt U pb

Hình 1.6 Các dạng sóng tơng ứng của hệ bám cự ly

Khi t  R + (x/2) đáp ứng này là hằng số tại giá trị đợc kí hiệu là U0 Khi tâm xung cửa sóng trùng với thời gian giữ chậm đúng: 0 =R   =0-R, thì U0 = 0; khi   > 0 thì U0 là dơng, và nó là âm khi  < 0 U0 sẽ cực đại khi toàn bộ tín hiệu về trùng với xung cửa sớm và cựa tiểu khi trùng toàn bộ với cửa muộn Sự phụ thuộc của U0 vào  sẽ cho ta đặc tuyến Upb nh hình 1.6-e Đối với giá trị nhỏ của

0-R, đặc tuyến Upb tỷ lệ  và đối xứng qua 0.

Nh vậy hệ thống đã tạo ra một đặc tuyến đối xứng tỷ lệ với sự khác nhau giữa đánh giá 0 của rada và thời gian giữ chậm đúng R Đó cũng chính là đặc tuyến ra của bộ phân biệt thời gian Đặc tuyến này sẽ tác động vào hệ bám khi Upb  0 và luôn có xu hớng làm giảm sai số bám cho đến khi Upb= 0 tại đó =0 Nh vậy ph- ơng pháp này bảo đảm bám cự ly theo tâm của xung phản xạ về một cách tự động. Sơ đồ khối của một hệ bám nh trên có dạng nh hình 1.7

Bộ tích phân làm việc trong giới hạn 1 chu kỳ lặp và nó luôn đợc đặt lại sau mỗi chu kỳ xung khi đã thực hiện xong phép đo ở chu kỳ đó Toàn bộ các phần từ chỗ đầu vào của tín hiệu về đến đầu ra của bộ tích phân thì hệ thống làm việc có giản đồ điện áp nh trong hình 1.6.

Hình 1.7 Hệ thống bám sử dụng cửa sớm – kỹ thuật của đài Rađar muộn.

Ban đầu, dựa vào sự phát hiện mục tiêu, bộ đếm C2 đợc thiết lập giá trị ban đầu tại đánh giá 0 của thời gian chậm đúng R Thông tin về thời gian giữ chậm trong bộ đếm C2 tơng ứng với 0 và nó luôn thay đổi khi mục tiêu chuyển động, đồng thời luôn đa tới bộ so sánh.

Tại thời điểm có xung phát xạ, đồng thời có xung kích đa tới đặt bộ đếm C1 về

0 và kích cho nó bắt đầu đếm từ 0 Bộ đếm C1 sẽ đếm xung có tần số cao trong suốt thời gian giữ chậm của tín hiệu về đến khi tin tức về thời gian giữ chậm của nó giống hệt trong C2 Ngay lúc đó bộ so sánh tạo ra một xung kích đa tới bộ tạo cửa sóng Bộ tạo cửa sóng tạo ra 2 xung cửa sớm và cửa muộn luôn bám theo thời gian giữ chậm của tín hiệu, thời điểm chuyển đổi từ sờn sau của xung cửa sớm sang sờn trớc của xung cửa muộn đợc tạo ra khi có xung kích tới đầu vào G của bộ tạo xung cửa sóng, sung kích này chính là thời gian giữ chậm đo đợc ở chu kỳ trớc (0) do bộ so sánh tạo ra.

Sau khi tín hiệu sai số ở đầu ra bộ tích phân (U0) đã ổn định (sau xung cửa muộn một ít) bộ tạo cửa sóng tạo ra một xung kích đa tới bộ lấy mẫu để lấy ra điện áp sai lệch tại điểm A (bằng U0) và vẫn giữ mẫu này cho đến chu kỳ lấy mẫu sau. Điện áp sai số (tại điểm A) đợc biến đổi thành chuỗi xung với tần số tăng khi điện áp sai số tăng Khi diện áp tại A là dơng bộ đếm C2 sẽ đếm ngợc,khi điện áp tại A âm thì nó đếm theo chiều thuận Nếu thông tin về thời gian giữ chậm ở bộ đếm C2

Gi÷ mÉu độ biến đổi điện áp -tần số

Xung đếm tốc độ cao Đặt giá trị ban ®Çu ( 0 )

3 0 đúng bằng thời gian giữ chậm đúng R thì sai lệch điện áp ở A là bằng 0 Cứ nh vậy dữ liệu chứa trong bộ đếm C2 tơng ứng với thời gian giữ chậm của mục tiêu và nó cũng thay đổi (bám theo) khi mục tiêu chuyển động. Độ chính xác đo thời gian giữ chậm của hệ thống phụ thuộc vào số bít của bộ đếm C1 và C2 Từ đó ta có thể tính đợc cự ly của mục tiêu tơng ứng với dữ liệu chứa trong C2

kết luận chơng

Trong chơng 1, đồ án đã nghiên cứu các phơng pháp đo cự ly, đánh giá đo u nhợc điểm của từng phơng pháp Trong các phơng pháp trình bày, phơng pháp xung có khả năng đo đợc cự ly của đồng thời nhiều mục tiêu cùng một lúc, cấu trúc của hệ thống đơn giản, phơng pháp này đợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại radar nh:cảnh giới, dẫn đờng, điều khiển hoả lực Với những u điểm nh vậy, phơng pháp xung đợc ứng dụng trong các hệ bám cự ly của radar nhằm đảm bảo đo và bám chính xác mục tiêu đợc chọn trong vùng quan sát khi co nhiều mục tiêu Đối với các phơng pháp đo khác nh phơng pháp pha hoặc tần số rất khó thực hiện vì vậy,trong các chơng tiếp theo đồ án đi sâu nghiên cứu hệ bám sát cự ly trong radar xung, các hệ bám này hiện đang đợc áp dụng rộng rãi trong các đài điều khiển hoả lùc.

Tổng quát về đài ra đar cảnh giới dẫn đờng 18-2 trong qu©n sù

2.1 Tác dụng và vị trí của đài radar  18 trong mạng radar cảnh giới dẫn đ- êng

- Đài radar Π18 đợc ký hiệu là (PЛC-131) là đài radar cơ động cự ly phát hiện trung b×nh.

- Đài radar 18 hiện nay đợc dùng chính trong mạng radar cảnh giới phòng không hoặc dùng làm đài dẫn đờng.

- Đài radar  18 dùng để đo toạ độ mục tiêu trong đó cự ly (D nghiêng), đo góc phơng vị , sơ bộ các định kiểu loại và số lợng của mục tiêu.

+Có máy phân biệt địch ta ( nhờ máy hỏi).

+Có thiết bị phối hợp làm việc với tất cả đài radar khác và với đài tên lửa.

+Có BUKO( hiện sóng)để ngoài cách xa đài(300500m)

+Có thiết bị chống nhiễu tiêu cực, chống nhiễu không đồng bộ, chống tên lửa tự dẫn , thiết bị định hớng nguồn nhiễu.

2.2 tính năng chiến - kỹ thuật của đài radar  18

Cự ly quan sát của đài D 360 km, đo góc phơng vị =0-360.

- Chu kỳ quan sát T q 10 sec thời gian để radar quét hết vùng quan sát một lần.

- Sai sè ®o vÒ cù ly ΔD1,8km.km.

- Sai số về đo góc phơng vị :Δ=1,5 ở cự ly D50km. Δ=1 ở cự ly D50 km.

-Khả năng phân biệt về cự ly D 2km.

-Khả năng phân biệt về phơng vị: =6 với D50 km.

+Chống nhiễu tích cực bằng phơng pháp chuyển tần.

+Chống nhiễu tạp nhờ mạch APy ( tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại theo mức tạp).

+Chống nhiễu không đồng bộ bằng phơng pháp tạo ra xung chắc ở tại thời ®iÓm cã nhiÔu.

-Khả năng làm việc của đài: Đài làm việc bất kỳ trong thời gian nào trong ngày với nhiệt độ môi trờng (-40 +50C), với tốc độ gió 30m/s.

Hoạt động của đài Radar dựa trên cơ sở phát xạ có hớng các xung công xuất lớn của năng lợng sóng điện từ vào không gian xung quanh và thu các năng lợng phản xạ từ các mục tiêu Các xung cao tần ( tần số cao) trong thiết bị phát xạ vào không gian Cũng nhờ Anten này các tín hiệu phản xạ đợc thu nhận Sau đó đợc khuyếch đại lên nhờ thiết bị thu, đợc xử lý trong thiết bị chống nhiễu và đợc đa đến các hiện sóng của đài để phát hiện bằng mắt thờng, xác định toạ độ của chúng.

-Hệ thống phát là máy dao động cao tần một đèn có điều chế xung Anốt. -Tần số làm việc. f 1 0MHz. f 2 5MHz. f 3 0MHz. f4 0MHz.

Trong đó f 0 là tần số làm việc chính của đài.

- Tần số lặp của đài là f 1 6510Hz.

Phát xạ TEMI và TEMII.

TEMI phát xạ một vòng nghỉ một vòng.

TEMII phát xạ hai vòng nghỉ hai vòng.

- Độ nhạy máy thu P T min =1,84 X10 -15 (w).

- Giải thông máy thu 2f = 20050KHz.

- TÇn sè trung tÇn ftt = 24,6 MHz.

- Thiết bị thu thực hiện việc khuyếch đại va biến đôỉ các tín hiệu yếu phản xạ từ mục tiêu qua Anten đến một độ lớn nhất định đủ để quan sát chúng trên hiện sóng. Máy thu cong tạo ra điện áp điều khiển các hệ thống tự động điều chỉnh tần số hoạt động.

- Là loại Anten mạng pha có hai giàn Anten mỗi dàn có 8 Anten đờng sóng.

- Phân bố công suất phát:

- Độ rộng cách sóng trong mặt phẳng vị 0,5 =6 ở tần số f 0

- Cánh sóng phụ chiếm 4% công suất.

- Chế độ quay Anten gồm 2 chế độ:

+ Quay thay đổi từ 0-6 vòng/phút.

+ Quay ổn định 2 vòng/ phút, 4vòng/ phút, 6 vòng /phút.

- Góc trtúc ngẩng của Anten: Có thể trúc hai giànAnten xuống -5 và ngẩng hai giàn lên +15

- Độ cao của Anten có thể thay đổi:

- Chiều của thanh giằng là 2,45m.

- Thiết bị chống nhiễu dùng đê chế áp ( bù khử) nhiễu phản xạ từ địa vật và từ những dải băng kim loại đợc thả tự máy bay và dùng để bù khử nhiễu xung tích cực do các đài Radar xung bên cạnh gây lên.

- Việc chống nhiễu tiêu cực không đồng bộ cũng dựa trên cơ sở sử dụng đèn tích nhớ trữ và đợc đảm bảo cũng bằng thành phần của thiết bị nh khi chống nhiễu tiêu cùc.

- Việc chống nhiễu xung không đồng bộ cũng dựa trên cơ sở sử dụng đèn tích nhớ trừ và đợc đảm bảo cũng bằng thành phần của thiết bị nh khi chống nhiễu tiêu cực.

- Hệ số triệt nhiễu tiêu cực một lần k112 lần.

- Hệ số triệt nhiễu tiêu cực hai lần k2 50 lần.

- Hệ số triệt nhiễu xung không đồng bộ k HH  10 lần.\

- Giải tần bù gió ∆f = 73hz.

- Bản chất của việc bù khử qua chu kỳ là ở chỗ các tín hiệu ở một thời kỳ lặp đợc giữ chậm một thời gian đúng bằng thời gian lặp đó và đợc trừ với tín hiệu ở chu kỳ lặp sau Khi đó các tín hiệu có biên độ cố định sẽ cho tín hiệu tổng bằng không còn các tín hiệu với biên độ thay đổi sẽ cho tín hiệu bằng độ thay đổi biên độ của tín hiệu sau một chu kỳ lặp.

- Thiết bị trừ cho ra tín hiệu bằng các tín hiệu của hai chu kỳ kế tiếp nhau là đèn tÝch nhí trõ.

Hệ thống hiển thị : gồm 3 hệ sóng:

-Hiện sóng do UKO ở trong xe đài.

-Hiện sóng BUKO đặt ngoài xe đài( cách xa đài Radar 300-500m)

Cả hai loại hiện sóng trên đều là hiện sóng nhìn vòng.

-Hiện sóng kiểm tra k 56 là hiện sóng biên độ.

Cả 3 hiện sóng trên đều là hiện sóng độ sáng.

-Hiện sóng nhìn vòng UKO dùng để quan sát bằng mắt thờng vùng không gian trong tầm hoạt động của đài Rađar, để đọc các toạ độ của mục tiêu ( cự ly nghiêng và phơng vị) và để xác định “ địch, ta” của mục tiêu theo các tín hiệu từ máy hỏi.

-Hai hiện sóng trên UKO vàBUKO có 3 thang cự ly 90km, 180km, 360km. -Điểm dấu độ sáng đo cự ly 10km, 50km,100km.

-Điểm dấu đo phơng vị 5,10,30(0 điểm dấu đo phơng vị Bắc).

-ở BUKO có thêm điểm dấu phơng vị và cự ly di động.

- Đài có thể dùng hai loại điện áp 220v và 380v tần số 50hz.

- Công suất tiêu thụ toàn đài P tồng 12(kw).

Cũng nh các đài Radar khác đài 18, kết cấu gồm các khối khác nhau trong từng hệ thống và đặt trên các tủ khác nhau theo chức năng thì 18 đợc phân chia nh sau:

-Hệ thống anten gồm các khối k1,k2,k3,k4 và dây ide.

-Hệ thống thu gồm khối khuyếch đại giải rộng ШyyBЧvà k5.

-Hệ thống tự động điều chỉnh tần số ( kênh của khối k5, khối k85 và các bộ tự động hoá A-4, A-4 của khối k50 và bộ tự động chuyển tần của khối k5).

-Hệ thống chuyển tần ( các nút chuyển tần của bảng điều khiển, các bộ phận tự động A-1,A-4 của khối k50 và bộ tự động chuyển tần của khối k5).

-Hệ thống chống nhiễu gồm: k27, k75,k76.

-Hệ thống đồng bộ thời gian cho toàn đài khối k16.

-Hệ thống hiện sóng gồm :k7,k8,k9,k10,k17,k18,k19,k25,k56.

-Hệ thống quay và nghiêng Anten gồm: k31,k32,k41.

-Hệ thống truyền phơng vị gồm: k17,k24,k228,k29.

-Hệ thống điều khiển và báo hiệu gồm: k11,k12,k22M,k23M.

-Hệ thống phối hợp các đài Radar khác gồm:k20,k24,k26m,k29.k37,k102.

-Hệ thống điều chỉnh đài bằng Anten tơng đơng :k43,k72,k90.

-Hệ thống máy đo gồm: k40,k42,k90.

-Hệ thống quạt gió và lò sởi gồm: k69,k103.

Chơng III sơ đồ khối chức năng và nguyên lý hoạt động chung của radar  18 3.1 Cấu hình chức năng của hệ thống đài radar  18-2

Hình 3-1 sơ đồ chức năng hệ thống đàI ra đa П 18

Trên s đồ thể hiện mối liên hệ chung giữa các hệ thống và thể hiện đợc toàn bộ các hệ thống của đàI ra đa.

3.2 nguyên lý hoạt động trên sơ đồ khối chức năng của đài radar  18

3.2.1 Sơ đồ khối chức năng toàn đài: hình 3-2.

3.2.2 Hoạt động trên khối sơ đồ chức năng của đài Radar  18

Theo sơ đồ khối chức năng toàn đài và sơ đồ tủ đài Radar ta đi xét hoạt động của từng hệ thống theo tuyến tín hiệu thu phát.

1 Hệ thống đồng bộ thời gian toàn đài:

Dùng để tạo ra các xung kích phát khác nhau để đồng bộ thời gian cho tất cả các hệ thống của đài Hệ thống này đợc lắp gọn trong khối 16.

Hệ thống phát Đ/K quay,lệch nghiêng aten

Hệ thống thu Đồng bộ thêi gian ®IÒu khiÓn báo hiệu

Hệ /T hiển thị Phối hợp

Khi làm việc trong chế độ kích trong xung kích đợc tạo ra từ khối 16 kích cho hệ thống hiện sóng k7 và kích cho hệ thống máy phát ỏ k 47 Từ k 47 xung kích đợc lặp lại để kích cho hệ thống chống nhiễu gồm: k 27 ,k 75 ,k76 và kích cho hệ thống thu k 5 và khối khuyếch đai giải rộng ЩYBЧ.

2 Hệ thống Anten phi đơ:

Truyền năng lợng siêu cao tần dới dạng sóng điện từ bức xạ vào không gian theo giản đồ hớng xác định Khi thu hệ thống Anten nhận tín hiệu phản xạ để truyền tới hệ thống thu.

Anten k1,giao liên cao tần k 2 , khối chuyển mạch k 3 , khối phân chia công suất k 4 , khối chỉ thị công suất k 42

+Khi phát năng lợng máy phát từ k 50 đi tới chuyển mạch Anten Chuyển mạch Anten không cho tín hiệu phát vào hệ thống thu mà tín hiệu phát Đợc đa tới khối chỉ thị công suất k 42 để thực hiện đo công suất phát rồi đa tới khối giao liên cao tần k2 để phối hợp truyền giữa phần tĩnh và phần quay của Anten.Năng lợng cao tần đ- ợc phân chia công suất nhờ khối phân chia công suất k4 để đa tín hiệu tới 2 giàn Anten với 40% công suất cho giàn Anten trên và 60% cho giàn Anten dới và tạo ra sự chênh lệch độ dài độ dài diện giữa các фiđơ để cùng với giàn Anten k 1 bức xạ

3 8 năng lợng siêu cao tần vào không gian dới dạng sóng điện từ có giản đồ hớng xác định.

+Khi thu năng lợng các xung sóng vô tuyến phản xạ từ mục tiêu hớng về đài đợc Anten tiếp nhận và biến đổi thành năng lợng các xung của dòng điện cao tần và đi đến chuyển mạch Anten , tất cả các đèn có khí của dòng mạch Anten khi có tín hiệu yếu đều không bị ion hoá.Do đó chúng sẽ ngắt chuyển mạch Anten ra khỏi máy phát đảm bảo tín hiệu phản xạ đi qua bị tiêu hao ít.

Sơ đồ khối chức năng và nguyên lý hoạt động chung của đài Ra®ar П

Hệ thống anten phi đơ

Truyền năng lợng siêu cao tần dới dạng sóng điện từ bức xạ vào không gian theo giản đồ hớng xác định Khi thu hệ thống Anten nhận tín hiệu phản xạ để truyền tới hệ thống thu.

Anten k1,giao liên cao tần k 2 , khối chuyển mạch k 3 , khối phân chia công suất k 4 , khối chỉ thị công suất k 42

+Khi phát năng lợng máy phát từ k 50 đi tới chuyển mạch Anten Chuyển mạch Anten không cho tín hiệu phát vào hệ thống thu mà tín hiệu phát Đợc đa tới khối chỉ thị công suất k 42 để thực hiện đo công suất phát rồi đa tới khối giao liên cao tần k2 để phối hợp truyền giữa phần tĩnh và phần quay của Anten.Năng lợng cao tần đ- ợc phân chia công suất nhờ khối phân chia công suất k4 để đa tín hiệu tới 2 giàn Anten với 40% công suất cho giàn Anten trên và 60% cho giàn Anten dới và tạo ra sự chênh lệch độ dài độ dài diện giữa các фiđơ để cùng với giàn Anten k 1 bức xạ

3 8 năng lợng siêu cao tần vào không gian dới dạng sóng điện từ có giản đồ hớng xác định.

+Khi thu năng lợng các xung sóng vô tuyến phản xạ từ mục tiêu hớng về đài đợc Anten tiếp nhận và biến đổi thành năng lợng các xung của dòng điện cao tần và đi đến chuyển mạch Anten , tất cả các đèn có khí của dòng mạch Anten khi có tín hiệu yếu đều không bị ion hoá.Do đó chúng sẽ ngắt chuyển mạch Anten ra khỏi máy phát đảm bảo tín hiệu phản xạ đi qua bị tiêu hao ít.

Hệ thống phát

Khi có xung kích tới hệ thống phát bắt đầu làm nhiệm vụ của nó là tạo ra xung siêu cao tần công suất lớn có tần số và độ rộng xác định để đa đến hệ thống Anten.

Khối nắn dòng cao áp k 15 ,khối điều chế k 47 , khối máy phát dao động k 50 với ba bộ tự động điều chỉnh tần số A-1, A-2,A-4,khối ổn áp sợi đốt k 99 ,khối điốt nạp k104.

Khi có nguồn điện áp vào k 35 , khối k35 sẽ tạo ra điện áp một chiều có biên độ đạt tới 3,5(kv) để qua khối điốt nạp k104 tới khối điều chế k 47 cùng với xung kích phát để tạo ra xung thị tần số có tần số có độ rộng 61 s đa tới khối máy phát k 50 , k 50 toạ ra dao động siêu cao tần có công suất lớn đa tới hệ thống anten.

Khi thực hiện chuyển tần thì khối máy phát k50 đợc thực hiện nhờ các bộ chuyển tÇn A-1,A-2,A-4.

Hệ thống thu

Thiết bị thu dùng để khuyếch đại tín hiệu cao tần do anten thu đợc (tín hiệu từ mục tiêu , từ địa vật , tín hiệu nhiễu tiêu cực , tích cực , nhiễu xung không đồng bộ ) biến đổi chúng thành những tín hiệu trung tần , tín hiệu thị tần và khuyếch đại

… tiếp chúng lên tới biên độ cần thiết để cung cấp hệ thống chống nhiễu và hiện sóng. -Thành phần:

Khuyếch đại cao tần giải rộng khối ЩYBЧ, khối máy thu k5.

Các tín hiệu phản xạ tần số cao từ anten theo tuyến phiđơ qua chuyển mạch anten (k 3 ) đến khối ЩYBЧ Tín hiệu đợc khuyếch đại lên và đợc đa đến khối máy thu. ЩYBЧ là một bộ khuyếch đại giải rộng với hệ số tạp âm nhỏ và hệ số khuyếch đại công suất lớn

Khối máy thu đợc mắc theo sơ đồ siêu ngoại sai dùng để biến đổi và khuyếch đại các tín hiệu từ ЩYBЧ đến Độ chọn lọc của thiết bị thu đợc đảm bảo bằng cách hiệu chỉnh máy thu đến tần số đã chọn của giải Khi đó giải thông của máy thu đợc chọn là tối u (200 50khz) Để đảm bảo cho giải thông ở đầu ra của thiết bị thu là không đổi khi có tác động của nhiễu tạp tích cực ở đầu vào và ở đây có sử dụng tự động điều chỉnh khuyếch đại theo mức tạp thay cho điều chỉnh khuyếch đại bằng tay Tức là thay đổi tỷ lệ hệ số khuyếch đại máy thu trong thời gian có nhiễu tác động Nhợc điểm của hệ thống khuyếch đại này là ở chỗ giảm độ lớn của tín hiệu hữu ích trong vùng nhiêũ tác động.

Trong hoàn cảnh chiến đấu phức tạp, chế độ điều chỉnh khuyếch đại bằng tay đ- ợc sử dụng (PPY).

Thiết bị thu cho phép tạo ra một điện áp điều khiển hệ thống tự động điều chỉnh tần số ( AЧ ) Hệ thống này đảm bảo phối hợp hiệu chỉnh máy thu và máy phát trong trờng hợp khi mà hiệu số tần số bộ dao động ngoại sai tại chỗ máy thu không bằng giá trị tần số trung tần danh định Kênh tự động điều chỉnh tần số tạo ra điện áp điều khiển tỷ lệ với độ lớn và dấu lệnh hiệu chỉnh Phụ thuộc vào độ lớn và cực

3 9 tính của điện áp điều khiển hệ thống ( AЧ) tiến hành hiệu chỉnh tơng ứng tần số máy phát

Một phần năng lợng tín hiệu thăm dò từ chuyển mạch anten, sau đó biến đổi khuyếch đại trong thiết bị thu đợc sử dụng để định pha cho ngoại sai tơng can của hệ thống chống nhiễu. Để cho máy thu làm việc tin cậy không bị tác động của xung thăm dò lọt vào, trong khối ЩYBЧ có thiết bị bảo vệ Cùng với các đèn khí ( nhả điện) trong máy thu, thiết bị này giảm công suất lọt đến giá trị cho phép.

Hệ thống chuyển tần và tự động điều chỉnh tần số

Hệ thống chuyển tần dùng thay đổi bán tự động tần số công tác của máy phát và máy thu trong khoảng thời gian  8s Duy trì sự ổn định của tần số sao cho tần số của máy thu luôn bằng 24,6 Mhz.

Gồm có các bộ phận tự động A-1,A-2,A-4 kiểu cơ điện đợc hiệu chỉnh sẵn ở bốn tần số.

Kênh A-4 ở máy thu k 5 và khuyếch đại A-4 ở khối k 85 , phân nhánh định h- ớng ở k 42

Việc chuyển tần cho máy phát đợc tiến hành nhờ các bộ tự động A-1và A-

2 mà các cơ cấu chấp hành của chúng là pít tông của khung anốt lới và phích ghép với tải máy phát.

Việc chuyển tần cho thiết bị thu đảm bảo bằng bộ tự động chuyển tần máy thu mà các cơ cấu chấp hành của nó là các tụ xoay của các khung cao tần ở máy thu. Việc chuyển tần số của thiết bị phát và thu đợc thực hiện đồng thời khi không có phát xạ năng lợng sóng điện từ vào không gian.

Khi chuyển tần số thì các bộ tự động A-1,A-2,A-4 làm việc để điều chỉnh khung cộng hởng của máy phát cao tần k 50 về làm việc ở tần số mới Nếu có sai lệch về tần số thì một phần năng lợng của máy phát từ khối chỉ thị công suất k 42 đa tới kênh AЧ máy thu để thực hiện soát tần và tạo ra tín hiệu sai lệch đến khối k 85 khuyếch đại để đa tới các bộ tự động A-1,A-2,A-4 điều chỉnh lại tần số của maý phát.

Hệ thống chống nhiễu

Dùng để lọc tín hiệu của mục tiêu di động ra khỏi nền nhiễu tiêu cực bằng phơng pháp xung tơng can và bù khử qua chu kỳ Hệ thống này vừa chống nhiễu tiêu cực vừa chống nhiễu xung không đồng bộ.

Khối dao động tơng can k 76 , khối đèn tích nhớ k 75 , khối bù khử qua chu kỳ k 27

Tín hiệu sóng về từ máy thu k5 khi thực hiện chống nhiễu đợc đa tới k76 ở k76 có nhiệm vụ tạo ra sự khác nhau giữa tín hiệu phản xạ từ mục tiêu di động và tín hiệu bù khử bằng đèn tích nhớ tách lấy mục tiêu di động đa đến khối k 27 rồi đến hệ thống hiển thị.

Bản chất của việc bù khử là ở chỗ các tín hiệu ở một chu kỳ lặp đợc giữ chậm sau một thơì gian đúng bằng chu kỳ lặp đó và đợc trừ với tín hiệu ở chu kỳ lặp sau Khi đó các tín hiệu có cùng thời gian và có biên độ cố định sẽ cho tín hiệu tổng bằng khồng còn các tín hiệu với biên độ thay đổi sẽ cho tín hiệu bằng độ thay đổi biên độ của tín hiệu sau một chu kỳ lặp Thiết bị cho ra tín hiệu bằng hiệu các tín hiệu của hai chu kỳ kế tiếp nhau là đèn tích nhớ trừ

Hệ thống hiển thị

Khối tạo quét ngang k 7 , khối tạo quét dọc k 8 , khối tín hiệu ảnh k 25 , khối khuyếch đại tín hiệu sóng về k 19 , khối khuyếch đại thị tần k 9 , khối đèn của ống tia điện tử k 10 , khối tạo điểm đầu cự ly k 18 , khối tạo điểm dấu phơng vị k 17

Tín hiệu sóng về từ khối k19 đợc đa tới khối k25 và cùng với điểm dấu phơng vị và điểm dấu cự ly đợc tổng hợp ở k25 để đa tới khối khuyếch đại k9 và tới đèn hiện sóng k 10 Các tín hiệu quét ngang và quét dọc bị điều chỉnh bởi các điện áp quay anten từ xen xin phát k 28 đa tới để đồng bộ quay giữa anten và hiện sóng. ở hiện sóng BИKO giống hiện sóng ИKO chỉ khác nhau có thêm khối tạo ra đờng quét phơng vị và cự ly di động.

Hệ thống quay và nghiêng anten

Hệ thống dùng để đảm bảo quay anten trong mặt phẳng nằm ngang và nghiêng hai giàn anten trong mặt phẳng góc tà:

+Khi đài quan sát làm việc độc lập hệ thống đảm bảo các chế độ hoạt động sau: Chế độ quay tròn anten với tốc độ 2v/phút , 4v/phút, 6v/phút ( chế độ các tốc độ quay ổn định).

Chế độ quay thay đổi từ tốc độ quay anten từ 0,4v/phút đến 6v/phút có quay ngợc.

Chế độ thay đổi chậm từ tốc độ của anten từ 0v/phút đến 3v/phút (để vẽ giản đồ hớng anten trong mặt phẳng ngang).

Khi đài làm việc phối hợp với các thiết bị vô tuyến điện khác thì hệ thống quay đảm bảo chế độ quay theo với tốc độ không lớn hơn 6v/phút.

Bộ chuyển động nghiêng hệ thống quay đảm bảo nghiêng anten trong khoảng -5đến +15 so với mặt phẳng nằm ngang của anten

Khi ở chế độ cố định tín hiệu quay là điện áp một chiều đa đến khối k 32 để tạo ra điện áp điều khiển Lúc này hệ thống tự động quay theo nguyên tắc tự động kín, tín hiệu sai lệch phản hồi trở về xen xin thu khối k 29 qua khối khuyếch đại phản hồi quay k 37 rôì đến k 41 đến k 32 đến k 41 đến k 31 khi quay ở chế độ thay đổi điện áp sai lệch luôn luôn đợc tạo ra nhờ xin phát ở khối k 11 (k 22m ) rồi đến khối k 32 đến khối k 41 đến k 31 Đây là hệ thống tự động điều khiển hở.

Phần điều khiển quay nghiêng anten đợc thực hiện từ k 11 tạo lệch nghiêng anten qua kiểm tra ở khối k 32 , nối nguồn cho động cơ nghiêng anten ở khối k 31 thực hiện nghiêng anten đến góc tới hạn động cơ tự dừng.

Hệ thống điều khiển và báo hiệu

Hệ thống này dùng để điều khiển các chế độ hoạt động và báo cho kíp trắc thủ biết là chế độ nào đã đợc nối.

Bàn điều khiển tại chỗ AY gồm hai khối k 11M và k 12M bàn điều khiển từ xa BY gồm hai khối k22M và k23M.

Hệ thống đảm bảo điều khiển và báo hiệu những chế độ hoạt động sau đây

Nối nguồn lại, sau khi bị quá tải ở nắn dòng cao áp.

Nối chế độ quay bán của bổ truyền quay anten.

Thay đổi góc nghiêng của giàn quay anten.

Chuyển chế độ hiển thị ở những hiện sóng nhìn vòng.

Nối nguồn cho máy hỏi

Chuyển tần cho thiết bị thu phát.

Chuyển chế độ kích phát.

Nối chế độ tự động điều chỉnh khuyếch đại hoặc điều chỉnh khuyếch đại bằng tay cho máy thu. Điều khiển các chế độ phát xạ. Điều khiển các thiết bị chống nhiễu tiêu cực , nhiễu xung không đồng bộ

Nối và tắt các thiết bị tự động điều chỉnh tần số AЧ.

Mọi lệnh điều khiển tới các khối và hệ thống đều đợc thực hiện ở khối k 11m , k 12M (tại chỗ) hoặc k 22M ,k 23M (từ xa) kèm theo mỗi lệnh điều khiển đều có một tín hiệu báo hiệu. Để giảm bớt số lợng dây truyền ngời ta dùng biện pháp mă hoá và giải mã các lệnh điều khiển và báo hiệu để truyền trên một đờng truyền sang BИKO.

10.Hệ thống hiệu chỉnh đài bằng Anten tơng đơng:

Dùng để kiểm tra và hiệu chỉnh đài mà không cần phát sóng ra không gian.

Khối Anten tơng đơng k 43 , khối chỉ thị trở kháng vào k 72 , khối máy tập k 90

Anten tơng đơng (k 43 ) tạo cho đèn phát của thiết bị một dải tơng đơng với hệ thống anten phiđơ của

Khối chỉ thị trở kháng vào (k72) dùng để so sánh các trở kháng vào của hệ thống phi đơ và của tải tơng đơng.

Khối hiệu chỉnh (k 90 ) tạo ra tín hiệu cao tần làm giả các xung phản xạ từ địa vật hoặc từ mục tiêu và tạo ra điện áp xung cao tần lấy chuẩn điện áp này dùng để kiểm tra độ nhạy của máy thu.Ngoài ra trong khối còn có bộ dao động thạch anh dùng để kiểm tra mức độ ổn định tần số của ngoại sai máy thu(k 5 ) và ngoại sai tơng can ở thiết bị chống nhiễm tiêu cực.

Nguồn cho đài radar đợc lấy từ mạng xoay chiều ba pha 220v hoặc từ máy điện nguồn Máy điện này cũng tạo điện áp ba pha 220v/50Hz có dây chung cách điện.

Chơng IV hệ thống đồng bộ đài radar 4.1 Tham sè kü thuËt

Hệ thống tạo ra các loại xung:

-Xung 3A ДY kích cho khối điều chế (k47) tại k47 xung này đợc hình thành lại để kích cho hệ thống chống nhiễu ( k 27 , k 75 , k 76 ) , khối khuyếch đại tín hiện sóng về (k 19 ) , khối tín hiệu ảnh( k 25 ) , khối tạo điểm dấu cự ly cố định (k 18 ). -Xung – kỹ thuật của đài Rađar HД kích cho khối quét ngang (k 7 ) , khối quét dọc (k 8 ), khối khuyếch đại tín hiệu sóng về (k 19 ), khối tín hiệu ảnh (k 25 ), khối tạo điểm dấu cự ly cố định(k 18 ).

-Xung +HД dùng kích cho khối kết hợp (k 20 ).

-Xung KД dùng để kích thích cho khối quét ngang ( k 7 ), quét dọc (k 8 ),khối điểm dấu cự ly cố định(k 18 ).

-Xung 3A-23 dùng kích cho máy hỏi và hiện sóng kiểm tra ( biên độ) k 56 -Xung 3A-B dùng kích cho các đài radar đo cao.

Loại xung Dạng xung Biên độ Độ rộng

4.2 Các chế độ làm việc:

1.Chế độ kích trong :Bản thân khối k16 tạo ra xung kích có tần số lặp là f165Hz. 2.Chế độ kích ngoại:

Lấy xung kích từ bên ngoài dựa vào.

+Kích ngoài I: Dùng để làm việc với đài Radar phối hợp khác.

+Kích ngoài II: Dùng để làm việc với hệ thống tên lửa.

3.Chế độ kích đối xứng và không đối xúng:

Khoảng cách giữa các xung kích là thay đổi không đối xứng.

4.3 Nguyên lý hoạt động trên sơ đồ khối chức năng của hệ thống đồng bộ:

Chia thành các kênh sau:

-Kênh chuyển mạch xung kích phát.

+Dùng để điều khiển các chế độ khác nhau.

+Thành phần gồm có rơ le P 1 , P 2 , P 3 , thuộc phânkhối Y 1 ,rơ le P 1 , P 2 …P 7 thuộc phân khối Y 2 , P 1 thuộc phân khối Y/ 4 , công tắc B 1 dùng để chuyển chế độ kích ngoài I và II.

+Tín hiệu điều khiển các Rơle lấy từ bàn điều khiển tại chỗ (AY)k12M hoặc từ xa (BY) k 23M thực chất là nối mát cho các Rơle.

+P 1 , P 2 /Y làm việc khi có lệnh nhấp nháy phát xạ(CTPOБ)

+P 6 , P 7 /Y 2 làm việc khi có lệnh máy nhấp nhaý fa(A3A).

+P 3 /Y 1 làm việc khi có lệnh kích phát không đối xứng.

+Tác dụng tạo ra xung kích có f 1 6510Hz.

+Mạch khuyếch đại hạn chế T 4 /Y 1

+Mạch hạn chế biên độ các xung kích ngoài Đ 4 , R 31 /Y 1

- Mạch đảo các xung kích ngoài  1 /Y 1

Khi đài làm việc ở chế độ đồng bộ trong thì điện áp hình sin đi từ mạch dao đến mạch khuyếch đại hạn chế hai chiều ( T 4 /T 1 ) Mạch này dùng để tăng độ dốc của các điện áp Từ đầu ra điện áp đợc đa tới mạch hình thành sờn xung ( T 5 , T 6 /Y 1 ) Khi không có lệnh “BHEЩ” thì các xung âm sẽ đi qua (T 7 /Y 1 ) Emitơ lặp đến mạch hoặc sau đó chúng đi đến đầu vào của mạch tạo xung vuông Y 1 /3 Khi có lệnh “BHEЩ” thì Y 1 /T 8 đóng và không ảnh hởng đến hoạt động của mạch Đồng thời khi đó Y 1 /T 9 mở và không cho phép các xung từ mạch đảo Y 1 / 1 đi đến đầu vào mạch hoặc ( Y 1 /Đ 1 ,Đ 2 ) , mà đi qua điốt phân cách Đ 5

Khi làm việc ở chế độ đồng bịi ngoài lệnh “BHEЩ” rhì Y 1 / T 8 đợc mở các xung từ đầu ra của mạch lặp (Y 1 / T 7 ) không đợc đi đến đầu vào cuả mạch hoặc ( Y 1 / Đ 1 ,Đ 2 ), Y 1 /T 9 bị khoá không ảnh hởng tới hoạt động của mạch

Khi đó các xung kích dơng từ bên ngoài “3A.BHEЩ” bị hạn chế trên bằng mạch hạn chế biên độ ( Y 1 / Đ 4 , R 31 ) và đi qua mạch đảo Y 1 / 3 , mạch hoặc (Y 1 / Đ 1 ,Đ 2 ) đến đầu vào mạch tạo xung vuông Y 1 / 3 ở mọi chế độ làm việc mạch tạo xung vuông ( Y 1 /3) tạo ra các xung định cửa d- ơng và định cửa âm

Xung định cửa âm đi đến mạch tạo dao động kích chấn dùng thạch anh ( 1 ) đến đầu lỗ kiểm tra KOHTP và đến trigơ chia tần Y1/2.

Xung định cửa dơng đi qua mạch khuyếch đại đảo ( Y 1 /T 17 ) đến đây giữ chậm ЛЗ-1.

Dãy giữ chậm ЛЗ-1 dùng để giữ chậm việc hình thành điểm đầu của chùm các xung so với các xung cho phép bắt đầu đến (trong bộ đếm) Đồng thời đay giữ chậm đảmbảo khả năng thay đổi đồng thời giữ chậm cho các xung với tốc độ rời rạc là 0,2s ở tất cả các chế độ đồng bộ ngoài.

Các xung đi từ dây giữ chậm ЛЗ-1 đến hai mạch lặp (T 4 , T 7 /Y 2 ) sau đó đến Y 2 /

T 5 ,T 6 Còn ở chế độ đồng bộ ngoài II xung định cửa sẽ đi qua lặp lại Y 2 /T 7 và cũng sẽ đi đến Y 2 /T 5 ,T 6 (mạch hoặc).

Từ đầu ra mạch hoặc xung định cửa dơng đi đến mạch dao động kích chấn dùng thạch anh (1).

Chỉ có ở chế độ đồng bộ trong và đồng bộ ngoài II thì từ đầu ra của mạch Emitơ lặp (Y 1 /T 10 ) xung định cửa dơng đi qua các điệ trở phân cách đến các mạch trùng

Y 1 /T 12 , Y 1 /T !2 ,T 14 , Y 1 /T 15 ,T 16 và Y 1 /T 15 ,T 18 ở các chế độ này xung sẽ không đi đến tầng Y 1 /T 11 vì rằng khi đó điện áp cấp sẽ đi từ Y 1 /T 9 qua điốt Y 1 /Đ 6 hoặc từ Y 1 /T 8 qua điốt Y 1 /Đ 2 đến đầu vào của Y 1 /T 11

Khi ở chế độ đồng bộ ngoài I các xung bị cấm không đi đến những mạch trùng

Y 1 /T 12 …T 18 do có điện áp đi từ Y 1 /T 8 và qua công tắc B 1a hai điốt phân cách Y 1 / § 9 ,§ 12

Trigơ (Y 1 /2) tạo ra hai chuỗi xung vuông với tần số lặp f 1 /2 Hai chuỗi xung vuông này dịch chuyển pha nhau một nửa chu kỳ so với nhau Một trong hai chuỗi xung vuông đợc đa tới khối k 18 gọi là xung KД-M và qua điện trở phân cách R 35 đến đầu vào của hai mạch trùng Y 1 /T 12 ,T 13 và Y 1 / T 15 ,T 16 Chuỗi xung thứ hai đi qua điện trở phân cách Y1/R36 đến những đầu của hai mạch trùng Y 1 /T 12 ,T 14 và

Khi ở đầu vào của khối không có các lệch “HECUM”, “BHEЩ”, “CTPOБ”,

“AA” thì ba mạch trùng Y 1 /T 12 ,T 14 , Y 1 /T 15 ,T 16 , Y 1 /T 15 ,T 18 và tranzito Y 1 /T 11 nằm ở trạng thái đóng ở đầu vào các mạch này có điên áp âm vá các mạch đó sẽ không ảnh hởng đến hoạt động của bộ đếm Hai mạch trùng Y 1 /T 15 ,T 16 và Y 1 /

T 15 ,T 18 bị đóng bởi điện áp dơng đi qua Y 1 /T 8 , công tắc B 1a và điốt (Y 1 /Đ 7 ) ở chế độ đồng bộ ngoài I( hoặc đi qua Y 1 /T 9 và điốt(Y 1 /Đ 6 ) ở chế độ đồng bộ trong) Do vậy chỉ có mạch trùng (Y 1 /T 12,13 )sẽ làm việc Từ Y 1 /T 20 điện áp âm đi qua điện trở ( Y 1 /

R 61 ) đến một đầu của mạch trùng này, còn đa đếnđầu vào thứ hai là các xung có tần số lặp f1 đi từ Y 1 /T 10 và qua điên trở Y 1 /R 38

4 4 ở đầu ra của mạch trùng (Y 1 /T 12,13 ) hình thành những xung vuông Các xung này đi đến mạch đặt cho bộ đếm.

Khi đa lệnh “HECUM” đến đầu vào của khối Y1/T20 thì tranzito T20 mở Y1/T19 đóng Lúc đó chúng không ảnh hởng đến hoạt động của hai mạch trùng Y 1 /T 12,13 và

Y 1 /T 12,14 Từ Y 1 /T 10 các xung vuông với tần số lặp f 1 đi qua điện trở ( Y 1 /R 38 ) đến một đầu vào của hai mạch trùng.Đa đến đầu vào thứ hai là các xung vuông với tần số lặp là f 1 /2 lấy từ trigơ (Y 1 / 2 ).