www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Передающие модули активной антенны

МШУ
цифровое
управление
МППТ
усилитель
мощности

Рисунок 1. Построение приемопередающих модулей активных антенн

МШУ
цифровое
управление
МППТ
усилитель
мощности
циркулятор циркулятор фазовращатель аттенюатор регистр (память) антенный переключатель одиночный излучатель антенны фазированной решётки МППТ усилитель мощности малошумящий усилитель ограничитель последовательная шина

Рисунок 1. Построение приемопередающих модулей активных антенн

Передающие модули активной антенны

Антенны с активными фазированными решетками — это такие антенны, в которых излучаемая мощность генерируется несколькими (многими) приемопередающими модулями невысокой мощности, размещаемыми непосредственно на антенне. Примеры таких антенн: антенна носового радиолокатора истребителя «Tornado» и радиолокатор противовоздушной обороны RRP-117. Эти антенны описывались в одном из предыдущих разделов. На данной странице мы рассматриваем специализированные передающие модули.

В активных фазированных антенных решетках используются твердотельные передающие модули специального типа. Устройство модулей, применяемых в большинстве активных фазированных решеток, показано на Рисунке 1.

Все компоненты собраны в едином приемопередающем модуле. Такой модуль объединяет в своем составе электронный фазовращатель, аттенюатор с цифровым управлением, твердотельный усилитель мощности, малошумящий усилитель (МШУ), два циркулятора и антенный переключатель. Кроме этого, в модуле, как правило, реализуются функции самопроверки и определения текущего состояния (англ. Built In Test Equipment, BITE), результаты выполнения которых используются для диагностики всей системы. В некоторых случаях между малошумящим усилителем и антенной добавляют ограничитель. Этот элемент служит для уменьшения уровня сигналов постановщиков активных помех, а также эхо-сигналов больших целей (обладающих большими значениями эффективной поверхности рассеяния), находящихся на небольших дальностях от радиолокатора. Ограничитель также выполняет функцию защиты приемника в случае нарушений в работе или выхода из строя антенного переключателя. Простая реализация ограничителя состоит из двух pin-диодов, соединенных параллельно, но с обратным включением.

Во многих современных радиолокаторах, например, в RRP-117, используются передатчики с усилителем мощности. Передатчик этого радиолокатора работает на двух частотах. Обе частоты линейно модулированы для обеспечения возможности применения сжатия импульсов. Благодаря сжатию импульсов нет необходимости развивать большую импульсную мощность, так как при использовании этого метода требуемая дальность действия достигается даже при небольшой импульсной мощности, значение которой ограничено характеристиками полупроводниковых усилителей. Каждый ряд элементов фазированной антенной решетки имеет свой модуль твердотельного усилителя мощности и свой приемник. Моноимпульсная обработка принятых сигналов выполняется после смесителя на промежуточной частоте. Модули питания обеспечивают элементы решетки требуемыми токами по шинам питания.

Gallery of transmitter modules
tx-modul 1 of 44 tx-modul 3 of 44 tx-modul 5 of 44 tx-modul 7 of 44 receiver 1 of 44 receiver 3 of 44 receiver 5 of 44 receiver 7 of 44 power supply 1 of 12 provision of power using a bus-system

Рисунок 2. Вид активной антенны радиолокатора RRP-117 сзади: отсек с четырьмя передающими модулями.

Рисунок 3. Блок приемника с открытой крышкой: черная коробка сверху содержит цепи управления, включая фазовращатель, циркуляторы и аттенюатор, снизу – малошумящий предусилитель.

Рисунок 4. Унифицированный приемопередающий модуль
(фото предоставлено компанией Cassidian Ulm,
бывшей EADS Defence & Security)