Как сделать рлс своими руками

Тема: Пассивный радиолокатор своими руками

Обратные ссылки

Опции темы

Пассивный радиолокатор своими руками

Всем доброго дня.
В архивах иннета лежит информация о некой фирме, создавшей пассивный радиолокатор работающий за счет отражения от объектов сигнала сотовых станций, упоминаются подобные проекты работающие на любой частоте мощных передатчиков. Устройство представляет собой две антенны, два сотовых телефона (в качестве приемников сигнала), АЦП преобразующий сигнал в цифровой вид и компьютер для обработки цифровой информации.
Хочу собрать информацию в одном месте и систематезировать ее для рассмотрения возможности создания аналогичной системы в любительских условиях.
Прошу высказывать только полезные советы, а не рассуждения на тему возможно или нет.
1. Виды приемных антен: Штырь, ФАР (желательно всенаправленные антены).
2. Методы обработки сигнала. (алгоритмы, конкретные примеры, книг пересмотрел кучу, мало что понял).
3. Практические схемы модулей, желательно унифицированные, например: телевизионный широкополостный усилитель, продающийся в магазине Fраб.=60-1000 Мгц.; в качестве смесителя: ТВ селектор каналов от импортного ТВ (варианты и описание доработки) и т.д.
4. Если использовать схему пеленгатора с несколькими штыревыми антенами по кругу то что лучше и проще?, управлять диаграммой направлености (ДН) с помощью фазовращателей или методом вычислений на компьютере?
Жду ваших вариантов и предложений.
Цель всей затеи: собрать информацию и практические рекомендации для реализации данного проекта в целях развития и пополнения приборов фиксирования и слежения за НЛО, на что и направлен, созданный мню сайт.

C НЛО по идее должно быть похоже. Т.е. имеем направленную в небо направленную антенну, ждем появления отраженного сигнала.

Только использовать мобилу нерационально ИМХО, проще купить отдельный приемник на частоты мобильной связи (Icom R5 например) и ловить сигнал в «исходном» виде (причем лучше брать приемник, имеющий штатный выход дискриминатора).

Источник

Как сделать рлс своими руками

Даже радиолюбителей стали приучать к оружию.

в конце концов мобила вполне себе пол ватта даёт, а мы её около башки держим
я на детекторный приёмник мобилу метров за пять принимаю
правильно сделанный рупор в задний лепесток меньше отдаст, ну и подальше от локатора находится, не жалеть проводов на удлиннитель

про то, что подобные конструкции не следует направлять на соседей и прочие живые существа, я думаю что напоминать излишне.

Чуток довелось коснуться радиолокации (по работе).
Дон-2, Донец, Р-722,Лоция, РСП-6, РСП-7, ….
Дециметрового и сантиметрового диапазона.
Обычно, считается,что у магнетрона частота гуляет, и это гуляние отрабатывает АПЧ.

Пассивная – чисто отраженка.

Активная – импульс РЛС запускает ОТВЕТЧИК объекта (в ответном импульсе которого может содержаться информация).

Рекомендация самодельщикам. По возможности, максимально использовать узлы заводских изделий. Особенно ВЧ. Обработка сигнала– поле творчества. Мощи для любительских целЕй достаточно 100 Вт в импульсе. ТБ блюсти. Почитать чем чревато, и чем спасаться, в зависимости от диапазона. Про помутнение хрусталика, и функциональные расстройства.

Я, однажды, заиграл у гайцов, на утилизации одну, которыми они нас гнобят. Три года крутил в руках, на предмет творчества (гы). На очередном Ленинском субботнике выкинул в мусорный контейнер.

UR3LDO (http://www.cqham.ru/forum/member.php?14473-UR3LDO)
… и частоту невозможно стабилизировать в пределах килогерц. Разве что ….

Её не стабилизируют. Её подают (через смеситель) на гетеродин. И приёмник, уже знает, на какой частоте была посылка, и на какой её ловить. Или сравнивать.
Вот такая АПЧ.

эволюция локации от начала первых экспериментов до достижения предельных мощностей передатчиков и предельных чувствительностей приёмников прошла лет за десять. дальше совершенствовалась обработка принятого сигнала и формирование зондирующего

наиболее широко известна импульсная локация, но есть локация непрерывным сигналом
с вот таким красавцем-чебурашкой знаком не по наслышке, он на клистроне, зеркало передатчика 5 метров приёмника 3 метра

повторить такое в домашних условиях неполучится, но построить конструкцию которая увидит пролетающий самолёт или облако вполне возможно

если хотите страшных сказок, то почитайте Радарная травма А.А. Ломачинский (http://www.radioscanner.ru/info/article30/)
это бред именно про такой локатор, бред реально страшный, как в прочем, всё у ломачинского

Её не стабилизируют. Её подают (через смеситель) на гетеродин.
а за время пока отраженный сигнал вернётся она изменится (магнетрон от микроволновки знатно гуляет по частоте) и на смесительном диоде выделится разностная частота, чем дольше задержка, тем выше тон

чтоб с нестабильностью бороться.

всего несколько минут, у нас разболелись головы
по этой причине не могу долго разговаривать по мобильному приставленному к голове, либо «громкая», либо короткий разговор

Что-то все о магнетронах, киловаттах.
ну, так магнетрон можно на помойке из выброшенной микроволновки выковырять, а диоды гана и прочую маломощную дребедень нужно покупать
да и приёмник попроще получается если непрерывная чм, а не импульсный

Boris. ну почему бы нет

ссылку я уже давал.

Тема это так потрепаться.

в студенческие годы собирал нечто подобное на отражательном клистроне к-20, мощность смешная, дальность обзора соответственно тоже

как-будто кто-то будет собирать радиолокатор

Намерений нет, просто

хотя ничего сложного в этом нет

P.s. пишу пальцем по экрану поэтому коротко и без смайлов и кавычек. Не придирайтесь к чемоданам.

локатор для слепых

по традиции накидаю ссылок:

по традиции накидаю ссылок:

А что-то на современной элементной базе, что-бы человек мог ориентироваться на каком удалении преграда, преграда с какой стороны и т.д. Закройте глаза и пройдите по чужому не знакомому для ВАС помещению, и тех задание ВЫ сами определите.

Я это все к чему, по своей сути это тот-же радиолокатор, только в этом кому-то была-бы польза, (возможно даже нашим близким) а РЛС для навигации, метеонаблюдений, и т.д. наверное нужно оставить для разработки и производства соответствующим НИИ и производствам с соответствующим оборудованием, возможностями, а не лепить к магнитрону от СВЧ печки рупорную антенну.
Хотя многие полезные вещи впервые сделаны были на коленках чудаками.:-P:пиво:

К радиоэлектронным средствам (высокочастотным устройствам) относятся радиостанции, системы радионавигации, радиоопределения, системы кабельного телевидения и другие устройства, при работе которых используются радиочастоты выше 9 кГц.

Что такое кГц, надеюсь, знаете.

us4lf, а вы по ссылкам статьи смотрели? там это всё описано.

Добавлено через 5 минут(ы):

Для начала, ознакомиться с таким документом Статья 13.3. Самовольные проектирование, строительство, изготовление, приобретение, установка или эксплуатация радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств

ардуинщики, лазерщики, строители теслы все под колпаком 🙂

Самолетный метеонавигационный радиолокатор «Гроза-М-24»

Добавлено через 26 минут(ы):

Синтезатор частот F= 71. 76 ГГц:

Ivan-ra6lc, вся представленная информация в открытом доступе.

нам приходится заново изобретать то, что «они» уже создали и не первый год используют.

так что наши «секреты» никому не интересны.

речь идет о безопасности.

Для начала, ознакомиться с таким документом Статья 13.3. Самовольные проектирование, строительство, изготовление, приобретение, установка или эксплуатация радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств

К радиоэлектронным средствам (высокочастотным устройствам) относятся радиостанции, системы радионавигации, радиоопределения, системы кабельного телевидения и другие устройства, при работе которых используются радиочастоты выше 9 кГц.

ардуинщики, лазерщики, строители теслы все под колпаком
Какой ужас! Меломаны тоже! :smile:Ведь по проводам, соединяющими акустические системы с усилителем мощности текут приличные токи с частотами превышающими 9 KHz :facepalm:

всем этим занимался в процессе ремонта лабораторной работы по изучению распространения радиоволн. удалось повысить чувствительность приёмника и немного поэкспериментировать с оборудованием. оказалось возможным получать отражение от алюминиевого листа метров с пятнадцати-двадцати и наблюдать доплера на 3-5 метрах. доплера было видно на экране осциллографа как меняющуюся амплитуду (на бОльших расстояниях были сложности с отражением в нужную сторону от подвижного листа)
после всех этих издевательств макет был собран обратно и ещё несколько лет работал по назначению, потом я утратил связь с этой лабораторией и дальнейшая судьба макета неизвестна. скорее всего выброшен при модернизации практикума

сейчас наверно сделал бы более вменяемый модулятор на отражающий электрод и переделал бы приёмную часть, но существенно что-то улучшить с таким клистроном вряд ли бы получилось, разве что использовать большие «тарелки»
да и диапазон у к-20 неприятный, на нём многие работают
это не магнетрон от микроволновки, который уже настроен на диапазон, на котором ничего кроме микроволновок нету

с тех пор интересуюсь детекторными приёмниками (индикаторами поля) свч
и имея возможность «видеть» напряженность поля от разных источников здраво оцениваю опасность от источников свч излучения
то-есть если что-то облучает как соседский вай-фай роутер, то это хоть и не безвредно, но непосредственно сейчас я от этого не сканаю, а соседи дорогие меня всё равно этим облучают круглосуточно и избавится от этого излучения можно разве что одев шапочку из фольги и свинцовые трусы :ржач:

то-есть если что-то облучает как соседский вай-фай роутер, то это хоть и не безвредно,

диапазон у к-20 неприятный

какой? чего то характеристик не нахожу.

выходная мощность 7 мВт

диапазон-то не безвредный и мощность хоть и небольшая.
безобидных и безвредных излучений не существует
но считается что при дозе меньше некоторой величины вероятность возникновения заболевания исчезающе мала

о вреде сотовой связи в этой теме говорить не буду (хотя много чего есть сказать), тут только про локаторы

какой?
он самый, их целое семейство таких, был не то к-20, не то к-19. они все, которые так выглядят, на диапазон около 3см, мощность кажется 5 милливатт, может меньше

немного уточню про эксперименты, при эксперименте на максимальную дальность просачивание сигнала от передатчика к приёмнику старался подавить (ставил экран), при «доплере» просачивание было специально увеличено, дабы были биения сигнала просочившегося и сигнала отразившегося от движущегося листа
уголковый отражатель не применял, хотя с ним наверно результаты были-бы намного лучше и эксперимент проще

крутить антенну вместе с осциллографом

Продаётся в магазине.
конечно, можно купить старый списанный локатор датчик движения и из него лепить что-то, а можно из имеющихся деталей собрать то, что интересно, набраться опыта и положительных эмоций

запитываем передатчик импульсом
и опять импульсная техника! зачем такие сложности? расширить спектр можно и другими видами модуляции
к тому же, для импульсного режима нужен совсем другой генераторный элемент, нужен модулятор способный создать импульс, хотя бы, в несколько десятков киловатт. а если на одну антенну работают и приёмник и передатчик, то нужен разрядник защищающий приёмник

я знаю как устроен локатор. и не только кругового обзора, с импульсным режимом работы, но и устройство локатора с непрерывным режимом работы. который не видит расстояние, а в случае необходимости определяют его частотно манипулируя сигнал. и немножко знаю историю развития радиолокации и почему именно такие типы локаторов сейчас применяются и как к этому пришли. не интересовался разве что загоризонтными дятлами, это экзотика
самый простой схемотехнически локатор, это прибор с двумя антеннами работающий в линейном режиме с частотной модуляцией (манипуляцией). диапазон метровый (для мазохистов антенностроителей) или дециметровый. а для любителей похулиганить, не боящихся надзорных органов и мощного свч, можно на магнетроне от микроволновки передающую часть собрать. хотя мощности в десятки ватт вполне достаточно для экспериментов (если антенны нормальные и не на луну смотреть)
от неподвижных объектов видим биения между волной, просочившейся с антенны передатчика на антенну приёмника и отраженной от удалённого предмета волной.
но частота за время прохождения трассы изменилась! и чем длиннее трасса, тем больше разница частоты
а от подвижных объектов (облака, самолёты) ещё и доплера видим
анализ «спектролабом» через звуковую карту

Чем выше частота мощного радио излучения тем она вреднее для человека и требует охранных мер.
зачем органы в микроволновку совать?!
шапочка из фольги. свинцовые трусы. а если длинна волны около полмикрона, то солнцезащитные очки!
тут «дегустацию вин» обсуждают, уместно ли тут-же «о вреде алкоголизма»?
вроде была тема о вреде сотовых, давайте с вредом от свч туда
вроде малых детей тут нет, что такое высокое напряжение, свч излучение, рентген и прочие не добавляющие здоровья явления современной цивилизации все знают

шапочка из фольги. свинцовые трусы.

взято отсюда https://otvet.mail.ru/question/185846367

24 ГГц, 47 ГГц, 76 ГГц

у меня о такой технике чисто теоретические представления. 🙁

вот картинки изделия похожего на то, с которым я экспериментировал
https://refdb.ru/images/1201/2400134/568fbff2.png
https://refdb.ru/images/1201/2400134/m4a930f66.png
https://refdb.ru/images/1201/2400134/347beef7.png
https://refdb.ru/images/1201/2400134/m61ae58a7.png

взято отсюда (https://refdb.ru/look/2400134-pall.html)

Явление дифракции — отклонение волн от прямолинейного распространения, огибание ими препятствий—характер но для волн любой физической природы. Это можно показать на примере волн на воде и звуковых волн. Показывают учащимся, что волна, падающая на непрозрачный экран с отверстием, образует за отверстием круговую волну. Чем меньше размеры отверстия по сравнению с длиной падающей волны, тем более четкой будет картина загибания волн за непрозрачный экран.

Такой преподаватель за школьную зарплату работать в школе не будет ©Премьер министр

это хорошо, но не реально

там все опыты, там все пособия и лабораторные приборы

а в реале в учебных кабинетах почти ничего не осталось.

©Премьер министр
киев, университет тараса шевченка, радиофизический факультет, физ-практикум второй семестр
установка была собрана на кустарном гониометре из узлов свч приборов, по всей видимости в конце семидесятых (может и раньше)
в начале нулевых ещё работала, сейчас доступа к той лаборатории не имею
не сделавших все лабораторки к сессии не допускали

а в реале в учебных кабинетах почти ничего не осталось..
я только про описание макета похожего на то. с чем экспериментировал
у нас после модернизации практикумов тоже только компы стоят
хотя практикум первого семестра отчасти сохранился
но скорбный плачь по убиенной системе образования выходит за рамки этой темы

Для начала, ознакомиться с таким документом Статья 13.3. Самовольные проектирование, строительство, изготовление, приобретение, установка или эксплуатация радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств (http://kodeks-ob-admin-pravonarusheniyah.co m/statya-13-3-samovolnye-proektirovanie-stroitelstvo-izgotovlenie-priobretenie-ustanovka-ili-ekspluataciya-radioelektronnyx-sredstv-i-ili-vysokochastotnyx-ustrojstv/)

Осталось узнать о чём ещё нельзя думать т.е. самовольно проектировать. Идиотизм высшей пробы.

Источник

Радиолокация

Во время Великой Отечественной войны радиолокация помогала нашим воинам своевременно обнаруживать вражеские самолеты и корабли и наносить по ним сокрушающие удары. Сейчас она — верный страж границ нашей Родины.

Радиолокация является средством обнаружения и определения местоположения различных объектов в воздухе, на воде, на земле, в космосе при помощи радиоволн. Она основана на свойстве радиоволн от­ражаться от предметов, встречающихся на их пути. Это явление было открыто немецким ученым Г. Герцем. Отражение воли от больших объектов наблюдал изобретатель радио А. С. Попов еще в 1897 г. во время опытов по радио­связи на Балтийском море. Однако бурное развитие радиолокации началось лишь в период Великой Отечественной войны.

В чем сущность радиолокации?

Ты, конечно, знаешь, что эхо — явление отражения звука. Его можно наблю­дать в больших пустых аудиториях, в горах. Оно может быть использовано для определения расстояния до предмета, препятствия. Вот конкретный, близкий тебе пример. Ты отправился с товарищами в поход. На вашем пути оказалось ущелье, а за ним — почти отвесная скала (рис. 371). Можно ли, не сходя с места, определить расстояние до скалы7 Можно! Для этого надо только иметь точный секундомер. Крикни громко и отрывисто через некоторое время ты услышишь отголосок звука. Это звуковое эхо. Короткая очередь звуковых волн, созданная тобой, долетела до скалы, отразилась от нее и вернулась к тебе. Допустим, что время, которое прошло с момента выкрика до момента прихода эха, оказалось равным 6 с. Звуковые волны распространяются в воздухе со ско­ростью 340 м/с. За 6 с они прошли путь от тебя до скалы и обратно. Длина этого пути 340 х 6 = 2040 м. Значит, расстояние до скалы 2040 :2 = 1020 м.

Рис. 371. Определение расстояния до скалы по времени прохождения звуковых волн.

Явление эха используется также для измерения глубин морей и океанов. Для этого существуют специальные аппараты — э х о л о т ы. В днище корпуса судна укреплены излучатель мощных ультразвуковых волн, имеющий направлен­ное действие, и устройство для приема этих волн после отражения их от морского дна (рис. 372). Излучатель включают па очень короткие промежутки времени. Возбужденный им импульс волн ультразвуковой частоты пронизывает толщу воды и, отразившись от дна, возвращается к приемному устройству. Скорость распространения ультразвуковых волн в воде известна: она равна 1450 м/с — почти в 5 раз больше, чем в воздухе. Если эту скорость, выражен­ную в метрах, умножить на время между моментами излучения и приема от­раженного сигнала, а произведение разделить на 2, то результат и будет глу­биной моря в метрах. Так, например, если эхолот зарегистрировал время про­хождения сигнала 0,8 с, то глубина моря в этом месте равна 580 м.

В природе есть живые существа, которые при своем движении пользуются явлением отражения волн. Это, например, летучие мыши. Летучую мышь можно пустить в совершенно темную комнату с веревочной паутиной и она, летая в ком­нате, ни разу не натолкнется на веревку. Природа наградила летучую мышь чувствительным органом приема ультразвуковых волн, излучателем которых является она сама. Если на пути полета мыши имеется какой-то предмет, го он отразит излучаемые ею волны, что явится для нее сигналом о препятствии — надо повернуть. Если чувствительный орган мыши не улавливает отраженные волны, значит, впереди препятствия нет — можно продолжать путь в том же направлении.

Радиоволны также отражаются и рассеиваются различными предметами в разные стороны. Отраженные радиоволны — это радиоэхо. Они могут быть уловлены радиоприемником. Зная скорость распространения и время прохожде­ния импульса радиоволн от его источника до отраженного предмета и обратно, нетрудно определить длину его пути. На этом и основана радиолокация.

Рис. 372. Измерение глубины моря при помощи эхолота.

Любая радиолокационная станция, именуемая также радиолокатором, или сокращенно РЛС, содержит радиопередатчик, радиоприемник, антенну и инди­каторы, позволяющие обнаруживать цели и определять их текущие координаты. Передатчик, работающий на постоянной частоте, излучает в пространство радио­волны. Если на их пути встречается какое-то препятствие, например самолет, оно отража­ет и рассеивает радиоволны во все стороны, в том числе и в сторону РЛС. Чувствитель­ный приемник, настроенный на частоту пере­датчика, принимает отраженные волны, а включенный на его выходе индикатор даль­ности показывает расстояние до предмета.

Но мало знать, что отражающий радио­волны самолет находится на таком-то рас­стоянии. Надо знать еще и направление. Что­бы определить, в каком месте находится дан­ный предмет, антенна РЛС должна посылать радиоволны не во все стороны, как радиове­щательная станция, а направленным, сравни­тельно узким пучком, подобным световому лучу прожектора. В этом случае приемник радиолокатора зафиксирует сигналы, отра­женные только тем самолетом, который на­ходится в направлении излучения радиоволн.

Наилучшее отражение радиоволн проис­ходит, когда их длина соизмерима с разме­рами предмета. Поэтому радиолокаторы ра­ботают на метровых, дециметровых, санти­метровых и миллиметровых волнах, т. е. на частотах свыше 60 МГц. Энергию радиоволн таких длин, кроме того, легче концентриро­вать в узкий пучок, что имеет немало­важное значение для «дальнобойности» ра­диолокатора и точности определения места нахождения того или иного объекта.

Каким же образом радиолокатор обнаруживает объект, если он излучает энергию радиоволн узким направленным пучком? Антенна его передатчика может вращаться, а также изменять угол наклона, посылая волны в различных направлениях. Она же является и приемной антенной.

Наиболее простая антенна РЛС, работающей в метровом диапазоне, пока­зана в схематическом виде на рис. 373, а. Она имеет такую же конструкцию, как многоэлементные телевизионные приемные антенны, только снабжена еще механизмом вращения и наклона. Длина вибратора равна приблизительно половине длины излучаемой волны. Ток высокой частоты подводится к активному вибратору. Такая антенна посылает радиоволны довольно узким направленным пучком в сторону директоров. Она же и принимает отраженные сигналы, ко­торые идут со стороны директоров.

Другая конструкция антенны наземной РЛС метрового диапазона показана на рис. 313,6. Она имеет большое число излучаемых вибраторов, расположен­ных в одной плоскости. Металлическая конструкция, на которой смонтированы вибраторы, выполняет роль рефлектора антенны. Чем короче радиоволна станции, тем меньше размеры излучаемого вибратора и рефлектора и общие размеры антенны. Так, например, рефлекторная антенна станции сантиметрового диапазона может иметь размеры, не превышающие размеров тарелки.

Рис. 373. Антенны направленного излучения

Передатчики PЛC работают, как правило, в импульсном режиме; импуль­сами излучают радиоволны и их антенны. При импульсном режиме передатчик в течение очень короткого промежутка времени создает «очередь» радиоволн, после чего наступает сравнительно продолжительный перерыв-пауза, в течение которой он «отдыхает». Во время перерыва происходит прием отраженных волн. Затем снова излучается такой же импульс, за ним опять следует пауза и т. д. При таком режиме антенна передатчика как бы «стреляет» в пространство ко­роткими очередями радиоволн.

Допустим, что каждый импульс РЛС длится 10 мкс и за каждую секунду излучается 500 таких очередей радиоволн. Следовательно, паузы между импуль­сами равны 1990 мкс, т. е. почти в 200 раз продолжительнее, чем импульсы. Получается, что передатчик за сутки в общей сложности работает всего не боль­ше нескольких минут. А мощность импульса достигает десятков, сотен и даже тысяч киловатт. Она во много раз больше мощности, потребляемой радиоло­катором от источника питания. Объясняется это тем, что во время паузы в передатчике происходит накапливание электрической энергии, которая затем в течение очень короткого промежутка времени преобразуется в колебания высокой частоты и излучается антенной.

Расстояние до объекта определяют, как я уже говорил, временем между моментом посылки импульса и возвращением «радиоэха». Радиоволны рас­пространяются со скоростью 300000 км/с (точнее, 299 820 км/с). Это значит, что от самолета, находящегося, например, на расстоянии 150 км, радиоэхо вернется через 0,001 с, а при расстоянии до него 300 км — через 0,002 с. Для измерения таких коротких промежутков времени не годятся даже самые лучшие секундо­меры, ибо неточность в отсчете времени даже 0,1 мс даст ошибку, равную десяткам километров.

В РЛС отсчет времени ведется при помощи электронного секундомера, роль которого обычно выполняет электронно-лучевая трубка. В про­стейшем виде она представляет собой стеклянный баллон с электродами и силь­ным разрежением воздуха внутри (рис. 374). Экраном служит плоская широкая часть трубки, покрытая с внутренней стороны тонким слоем люминофо­ра— полупрозрачного вещества, светящегося под ударами электронов. Катод электронно-лучевой трубки подобен подогревному катоду электронной лампы. Он окружен металлическим цилиндром с небольшим отверстием посередине, через которое вылетают излучаемые катодом электроны. Это управляющий электрод трубки.

Pиc. 374. Устройство и принцип действия электронно-лучевой трубки.

Неподалеку от него расположен первый анод, имеющий форму полого цилиндра. На этот анод относительно катода подается положительное напряжение, под действием которого электроны, излучаемые катодом, получают ускорение. За первым анодом находится второй. Это может быть полый ци­линдр или токопроводящее покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность горловины трубки. На него подается еще более высокое положительное напря­жение, чем на первый анод. Электроны, пролетая его, приобретают еще боль­шую скорость движения к экрану. Напряжения на электродах трубки подби­рают так, что между ними образуется электрическое поле, обладающее свой­ством собирать электроны, летящие к экрану, в узкий пучок-луч.

Под действием ударов электронов люминофор светится — на экране появля­ется светящаяся точка (рис. 374, б). Она тем ярче, чем больше электронов в луче и чем больше их скорость. Управляющий электрод изменяет плотность электрон­ного луча н, следовательно, яркость светящейся точки на экране.

Всю систему, состоящую из катода, управляющего электрода и анодов, называют электронным прожектором электронно-лучевой трубки.

Между анодами и экраном трубки размещены еще четыре пластины, носящие название отклоняющих. Они образуют два плоских конденсатора, электрические поля которых перпендикулярны друг другу. Подавая напряжение на пару вертикально расположенных пластин, электронный луч можно отклонить влево или вправо и таким образом перемещать светящуюся точку на экране по горизонтали. Это — пластины горизонтального отклонения луча. Вторая пара пластин, расположенных горизонтально, образует конден­сатор, позволяющий электронный луч и светящуюся точку на экране перемещать по вертикали. Это — пластины вертикального отклонения луча.

Используя электронно-лучевую трубку в качестве электронного секундомера, на ее пластины горизонтального отклонения луча подают от специального ге­нератора переменное напряжение пилообразной формы (рис. 374, в), называемое напряжением горизонтальной развертки Uгр. От обычного синусоидального на­пряжения пилообразное отличается главным образом тем, что оно снижается значительно быстрее, чем возрастает, причем изменение напряжения происходит не по кривым, а по прямым линиям. При этом электронный луч чертит на экране трубки прямую горизонтальную светящуюся точку (рис. 374, г)—линию горизонтальной развертки. Она-то и выполняет роль шкалы такого прибора радиолокатора. Если на пластины вертикального отклонения луча по­дать импульс отраженного сигнала, он вызовет на этой шкале отметку в виде всплеска.

На пластины горизонтального отклонения луча прибора подают пилооб­разное напряжение развертки той же частоты, с которой происходит излучение зондирующих пачек радиоволн, например 1000 Гц. При такой частоте электрон­ный луч 1000 раз в 1 с прочеркивает экран, образуя на нем прямую светящу­юся линию. Общая длина линии на экране при этом соответствует в масштабе отрезку времени длительностью 0,001 с, т. е. 1 мс. Она может быть отградуи­рована в километрах.

Луч на экране трубки начинает двигаться слева направо от нулевого деления шкалы в тот момент, когда происходит излучение импульса. Момент посылки импульса отмечается выбросом линии у нулевого деления шкалы трубки. Пласти­ны вертикального отклонения луча трубки включены на выходе приемника. Если в приемник не поступают отраженные импульсы, то остальная часть линии развертки на экране трубки имеет вид прямой. Но как только начинают поступать отраженные импульсы, на светящейся линии получается второй выброс. Для случая, показанного на рис. 375, видно, что расстояние до объекта, отразившего радиоволны, равно 70 км.

Как операторы РЛС определяют текущие коордннаты обнаруженного объ­екта, например самолета? По его азимуту, т. е. по углу между направлением на север и направлением на самолет, и по углу места —углу, образуемому горизонтальной линией и наклонной линией, направленной на самолет (рис. 376). Эти данные фиксируют индикаторы по положению антенны. А когда известны азимут, угол места и наклонная дальность, то нетрудно рассчитать высоту полета и место, где в данный момент находится обнаруженный само­лет. В РЛС все эти расчеты производятся, разумеется, автоматически. Очевидно, что если РЛС находится на земле или установлена на корабле и предназна­чена для наблюдения за наземными или плавающими по воде кораблями, нет необходимости измерять угол места.

Чтобы ты имел более полное представление о РЛС, разберем ее работу по упрощенной структурной схеме, изображенной на рис. 377. На ней показаны только основные устройства и их взаимосвязь.

Антенна, излучающая импульсы радиоволн и принимающая отраженные радиоволны, обладает острой направленностью. При помощи электродвигате­лей она, нащупывая цель, может вращаться вокруг своей оси и изменять угол наклона. С механизмом вращения и наклона антенны связаны приборы, показы­вающие азимут и угол места самолета, на который в данный момент она направлена. Генератор передатчика и приемник имеют с антенной не прямую связь, а через переключатель, роль которого выполняют электронные приборы. Во время посылки импульсов радиоволн антенна подключена к передатчику, а во время пауз — к приемнику. Принятые отраженные сигналы после усиления и детектирования подаются на электронно-лучевую трубку указателя дальности. Горизонтальное движение луча этой трубки осуществляется пилообразным напряжением генератора развертки. Новым для тебя в этой схеме является хронизатор — устройство, согласующее работу генератора передатчика, ан­тенного переключателя и генератора развертки трубки дальномера. Через строго определенные промежутки времени он вырабатывает пусковые импульсы, дей­ствующие на генераторы развертки электронно-лучевой трубки. Хронизатор обеспечивает слаженность работы всех приборов и устройств PЛC.

Рис. 375. «Выброс» линии на экране электронно-лучевой трубки указывает расстояние до цели. Рис. 376. Определение направления и высоты полета самолета,

Рис. 377. Структурная схема радиолокационной станции.

Современные PЛC имеют, как правило, не три, как на структурной схеме, а два основных электронных индикатора: индикатор кругового обзора и индикатор высоты цели. Электронно-лучевая трубка ин­дикатора кругового обзора (рис. 378) имеет радиальную развертку, светящаяся линия которой перемещается по кругу синхронно с вращением антенны. На обрамление экрана трубки нанесены метки градусов азимутальной шкалы. На самом экране электронным методом создают концентрические масштабные отметки наклонной дальности (на рис. 378 — через 50 км). На экране такого индикатора фиксируются все объекты, находящиеся в зоне действия станции, и видны их азимуты и наклоны дальности. Например, для случая, показан­ного на рис. 378, азимут объекта а 90°, наклонная дальность 150 км, а для объекта б соответственно 230° и 375 км.

Рис. 378. Индикатор кругового обзора.

Угол места определяют по индикатору высоты цели с помощью так назы­ваемого гониометра — устройства, изменяющего диаграмму направленности антенны. Таким образом, эти два индикатора позволяют оперативно, за 10 —15 с, определять и следить за текущими координатами всех целей, находящихся в зоне обнаружения РЛС.

Ты вправе задать вопрос: а как же узнать, свой или чужой самолет обна­ружен? На самолетах устанавливают небольшие передатчики, которые автомати­чески включаются при облучении их радиоволнами запросчика своей РЛС и посылают ответные опознавательные сигналы. Ответные сигналы своего само­лета видны на экране индикатора кругового обзора. Если ответных сигналов нет — значит, самолет чужой.

Достаточно полное представление о РЛС тебе даст рис. 379. На нем изображена развернутая подвижная наземная РЛС, рассчитанная главным обра­зом на обнаружение и определение координат самолетов и крылатых ракет. Все оборудование и имущество станции размещено в кузовах двух автомобилей с повышенной проходимостью. В кузове одного автомобиля находятся агре­гаты питания, в кузове второго радиолокационная аппаратура. Неподалеку от них установлена антенна запросчика. При размещении такой станции на ровной площадке радиусом около 500 м дальность обнаружения самолетов-бомбарди­ровщиков, летящих па высоте 10000 м, достигает 180 — 200 км.

Рис. 379. Радиолокационная станция П-10.

1 — аппаратная машина; 2 — силовая машина; 3 — антенна PЛC; 4 — антенна запросчика.

Конструкция, габариты и «профессии» РЛС весьма разнообразны. Сейчас трудно назвать род Вооруженных Сил, где бы в той или иной степени не использовалась радиолокационная аппаратура. Без нее невозможно наиболее эффективно использовать быстрокрылые истребители-перехватчики, зенитно-ракетные установки, самолеты-ракетоносцы, корабли различного назначения и другую военную технику.

Итак, позади двадцать одна беседа. Рассказано, кажется, о многом, и в то же время это был далеко не полный рассказ о роли радиоэлектроники в нашей жизни.

Вспомни, о чем был разговор в наших беседах? Главным образом об основах радиоэлектроники, приемниках и усилителях. Немного поговорили об автоматике и телемеханике, об электромузыке, о радиоспорте, чуть коснулись техники связи в Вооруженных Силах страны. И только. Да, и только, потому, что все это лишь часть многообразия применений радиоэлектроники.

Источник