Типы радиолокационных антенн. Обработка и представление принимаемых сигналов

Многие антенны представляют собой ме­таллическую решетку круглой или пря­моугольной формы, которые поворачи­ваются в горизонтальной или вертикаль­ной плоскостях под любым углом. Неко­торые типы антенн, поймав цель, затем автоматически следят за нею. Радиолока­тор излучает сфокусированный парабо­лическим отражателем узкий поисковый луч, что позволяет точно измерить ази­мут и угол возвышения отраженных от объекта волн.

Поисковый радиолокатор излучает радиоволны внутри широкого сектора обзора. Судовой радиолокатор имеет довольно плоский луч, а луч радио­локатора для обнаружения самолетов имеет широкий угол обзора в вертикаль­ной плоскости. Антенны обоих типов иногда конструируют с таким расчетом, чтобы они непрерывно вращались в гори­зонтальной плоскости, что дает круговой обзор местности. Радиолокационные приемники обычно оборудованы антеннами весьма значительных размеров. Чем больше поверхность антенны, тем более слабый отраженный сигнал (воз­вращающийся к приемнику очень осла­бленным) может уловить радиолокатор.

Длина волны, отраженной от двигающегося предмета, не равна длине исходной волны. Если волна заданной длины (а) отражается от планеты, вращающейся вокруг своей оси [1], то длина волны (б), отраженной от приближающейся части [2], меньше длины волны (в), отраженной от уда­ляющейся Части [3]. Разность длин волн б и в позволяет вычислить скорость вращения и продолжи­тельность суток на планете

Радиолокатор са­молета установлен в особом обтекателе, защищающем его от непогоды; обтека­тель не влияет на передачу радиолока­ционных сигналов

Обработка и представление принимаемых сигналов. Сигналы, принимаемые радиолокатором, обработанные и усиленные, вместе с ис­ходными сигналами, которые были пере­даны радиолокатором, поступают в блок отображения информации.

Система визуального представления сигналов обычно включает дисплей, снаб­женный электроннолучевой трубкой, типа осциллографа. Она позволяет вести по­иск либо в одном из выбранных напра­влений, либо при заданном угле возвыше­ния, либо по обоим параметрам одновре­менно. Другие конструкции систем пред­ставления сигналов позволяют пол­ностью развернуть «электронную карту» местности, где находятся объекты, отра­жающие сигналы радиолокатора [4].

На экране электрон­нолучевой трубки [1] радиолокатора для обнаружения штормов видны места возникновения воздушных вихрей и штормовых облаков. Селектор [2] выби­рает область наблюдения; резуль­таты записываются на ленте [3]

При простой прямолинейной развертке направление и угол возвышения обнару­женного объекта (например, самолета) определяются на круглом индикаторе, где показывается направление и угол воз­вышения луча радиолокатора. Расстояние отсчитывается по прямолинейному следу на экране электроннолучевой труб­ки. Время с момента передачи сигнала до его приема после отражения от цели про­порционально удвоенному расстоянию от радиолокатора до цели.

Дисплей, представляющий «карту» местности (индикатор плана), использует электроннолучевую трубку с прямоли­нейной разверткой, сканирующей экран от центра по радиусу до края. Сканирую­щее устройство вращается синхронно с антенной. Экран покрыт материалом с длительным послесвечением, поэтому эхо-сигнал (яркое пятно на экране) можно видеть в течение промежутка времени, за который антенна совершает полный обо­рот.

Расстояние от пятна до центра экра­на пропорционально расстоянию от ра­диолокатора до объекта, а его угол возвышения, отсчитываемый на экране, равен действительному углу возвышения. В некоторых (вторичных) локаторах сиг­налы ловят, усиливают и ретранслируют.

При отражении электромагнитной вол­ны от объекта, движущегося по направле­нию к радиолокатору или от него, ее частота изменяется. Это явление в аку­стике получило название эффекта Доп­лера. По сдвигу частот рассчитывают скорость движения объекта [6].

Радиолокатор позволяет вычислить скорость движущего­ся автомобиля. При превышении скорости оператор успевает по рации предупре­дить нарушителя и наложить штраф. Радиолокационное устройство следит за расстоянием до автомобиля и с помощью электрон­ных схем узнает скорость его движе­ния. Результаты появляются на экране дисплея.