Ch船用雷达设备PPT课件

1、Ch3 船用雷达设备 3.1 中频电源设备中频电源设备 一、电源的功用一、电源的功用 主要：把船电变换成中频交流电，提供各分机用电。主要：把船电变换成中频交流电，提供各分机用电。 船船 电电 中频交流电中频交流电（400-2000400-2000 HzHz）（直流或（直流或 是交流）是交流） 雷达电源航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备第1页/共262页二、雷达设置独立电源原因1 1、要求稳定、可靠工作、要求稳定、可靠工作2 2、减少体积、重量、减少体积、重量 滤波器件，当滤波器件，当 f f L L、C C 3 3、“隔离隔离”：避免各种高频设备通过船电耦合而产生相互干扰。：避免各种高频设

2、备通过船电耦合而产生相互干扰。 LCf1航海雷达与ARPA绪 论Ch3 船用雷达设备第2页/共262页三、对电源的要求1 1、稳定、可靠工作。、稳定、可靠工作。当输入电压、负载变化当输入电压、负载变化20%20% 输出变化输出变化5%5%。Ch3 船用雷达设备航海雷达与ARPA第3页/共262页四、种类及特点 中频逆变器中频逆变器两大类两大类 中频变流机中频变流机 Ch3 船用雷达设备第4页/共262页1、中频逆变器（Inverter） 1 1）组成及各部分作用）组成及各部分作用主要：主要：半导体器件半导体器件组成。组成。 特点：特点：闭环控制闭环控制。 航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备

3、第5页/共262页航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备第6页/共262页工作过程核心：方波、功放。核心：方波、功放。 过压输入过压输入保护保护 过流过流 过压过压 过荷过荷任一发生时任一发生时通过保电路通过保电路 起动器切断输入起动器切断输入保护作用保护作用 降压降压调压器作用调压器作用 稳压稳压航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备第7页/共262页2）逆变器使用注意事项 开始调整前，仔细阅读说明书。开始调整前，仔细阅读说明书。 不得随意切断某一环路。不得随意切断某一环路。 检查时，注意切断输入电源。检查时，注意切断输入电源。 注意注意“虚地虚地”（零点）。（零点）。 航海雷达与ARPAC

4、h2 船用雷达设备第8页/共262页3 3）工作状态判断（简易方法）工作状态判断（简易方法） “听听”正常工作：正常工作：清晰均匀的振荡声清晰均匀的振荡声。4 4）逆变器特点：）逆变器特点： 优点：优点：体积小、重量轻、噪声与振动少、维护方便、效率高、体积小、重量轻、噪声与振动少、维护方便、效率高、造价低。造价低。 缺点缺点：可靠性及稳定性较低，检修麻烦。：可靠性及稳定性较低，检修麻烦。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第9页/共262页2、中频变流机组（Motor-Generator）1 1）组成及各部分作用）组成及各部分作用工作过程：电能工作过程：电能机械能机械能电能电能航海雷达与A

5、RPACh2 船用雷达设备第10页/共262页2）变流机使用注意事项要求：要求：直源电机：直源电机： 电压正负、旋转方向？电压正负、旋转方向？ 调整、相互影响。调整、相互影响。 运行时，不准取出碳刷。运行时，不准取出碳刷。 航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备第11页/共262页3）变流机维护保养 清洁清洁 通风通风 干燥干燥 定期加油。定期加油。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第12页/共262页4）变流机特点优点：优点：工作可靠、容量大。工作可靠、容量大。缺点：缺点：体积、重量大，噪声振动大，效率低，维护麻烦等。体积、重量大，噪声振动大，效率低，维护麻烦等。 航海雷达与ARPAC

6、h2 船用雷达设备第13页/共262页 目前趋势目前趋势中频逆变器。中频逆变器。航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备第14页/共262页3.2 雷达发射机 作用：在触发脉冲作用下，产生大功率射频脉冲。作用：在触发脉冲作用下，产生大功率射频脉冲。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第15页/共262页收发机外形图航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第16页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备发射机监测电表微波传输线 触发电路中频逆变器磁控管接收机第17页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备磁控管第18页/共262页航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备收发开关

7、第19页/共262页航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备第20页/共262页航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备Tr触发脉冲射频脉冲预调脉冲调制脉冲TrPkF第21页/共262页1 1、触发电路：触发电路：每隔一定的周期（每隔一定的周期（TrTr）产生一）产生一触发脉冲。触发脉冲。2 2、预调制器预调制器（Pre-modulatorPre-modulator）： 在触发脉冲下，产生一定宽度的在触发脉冲下，产生一定宽度的预调脉冲预调脉冲。3 3、调制器调制器（ModulatorModulator） 在预调脉冲作用下，产生一定宽度（在预调脉冲作用下，产生一定宽度（）一定电压（约一定电压（约1

8、1万伏特）的万伏特）的高压调制脉冲高压调制脉冲。4 4、磁控管振荡器磁控管振荡器（Magnetron OscilatorMagnetron Oscilator） 在高压调制脉冲作用下，产生宽度与调制在高压调制脉冲作用下，产生宽度与调制脉冲相同的大功率脉冲相同的大功率高频振荡脉冲高频振荡脉冲（射频脉冲）（射频脉冲）5 5、电源：电源：LVLV，HVHV 航海雷达与ARPACh3 船用雷达设备第22页/共262页二、发射机主要技术指标 1 1、工作波长（、工作波长（） f 射频振荡中，两个波峰（谷）之间的距离。射频振荡中，两个波峰（谷）之间的距离。f f 工作频率（发射频率，振荡频率）工作频率（发

9、射频率，振荡频率） 每秒钟振荡每秒钟振荡次（周期）数次（周期）数 f f = f = f 与与成倒数关系成倒数关系C航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第23页/共262页在船用雷达中：两种波段： 波段FX3cm93009500MHzS10cm29003100MHz航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第24页/共262页这两种波段这两种波段在微波波段中（微波：在微波波段中（微波：1 200 200 兆欧姆兆欧姆 （M M）2 2）通电时检查）通电时检查检查磁控管电流（检查磁控管电流（I Ia a） 一般在一般在mAmA级（级（ 几十几十 mA mA 左右）左右） I Ia a判断发射机工作

10、是否正常的重要参数判断发射机工作是否正常的重要参数（一般（一般在机上有在机上有监测表监测表）航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第44页/共262页 各量程在规定电流值各量程在规定电流值（说明书里规定）（说明书里规定）正常。正常。 I Ia a = 0 = 0磁控管无振荡磁控管无振荡无发射无发射无回波。无回波。 I Ia a偏大或编小偏大或编小高压偏高或偏低，或磁控管高压偏高或偏低，或磁控管 已衰老。已衰老。 I Ia a抖动抖动管内打火（管内有残余气体）。管内打火（管内有残余气体）。航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第45页/共262页用氖灯检查：用氖灯检查：用氖灯在收发机出口处波导口

11、用氖灯在收发机出口处波导口10 10 15 cm 15 cm 处。处。氖灯应亮氖灯应亮正常正常注意：注意： 切勿眼睛直对波导口，以防损伤。切勿眼睛直对波导口，以防损伤。 在拆开波导检测前，应关闭高压。在拆开波导检测前，应关闭高压。 波导完全拆开。波导完全拆开。 试后应立即关闭高压，以免损坏磁控管（时间不能太长）试后应立即关闭高压，以免损坏磁控管（时间不能太长）航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第46页/共262页5、磁控管使用注意事项 1 1）预热预热3 35 5分钟，分钟，才加高压（发射）才加高压（发射） 频繁使用雷达时频繁使用雷达时 不关电源（在设备状态不关电源（在设备状态Stand

12、Stand ByBy） 保护磁控管阴极。只关高压。保护磁控管阴极。只关高压。2 2）注意安全注意安全 高压危险高压危险 微波辐射微波辐射 3 3）保护磁性保护磁性 不能敲打不能敲打离开磁性物体至少大于离开磁性物体至少大于 10 cm10 cm 两磁控管距离至少大于两磁控管距离至少大于 20 cm20 cm航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第47页/共262页4 4）防止波导变形、积水、堵塞。）防止波导变形、积水、堵塞。5 5）新管或长期保存（超过）新管或长期保存（超过6 6个月）未用管子，应个月）未用管子，应 进行进行“老练老练”。 目的目的：消除管内残余气体，以防管内打火消除管内残余气体

13、，以防管内打火。 方法：方法：先预热半小时以上，然后逐步提高高压先预热半小时以上，然后逐步提高高压 简易方法：简易方法：实际船上条件限制，实际船上条件限制，长时间预热长时间预热（ 半半小时以上）小时以上）航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第48页/共262页四、脉冲调制器 1 1、作用与要求作用与要求 作用作用：在预调脉冲作用下，产生一定宽度、足够电压的高压调制脉冲。：在预调脉冲作用下，产生一定宽度、足够电压的高压调制脉冲。 要求：波形失真少要求：波形失真少表现（表现（t tr r 、t tf f 、u u）小。）小。航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备tntf第49页/共262页2、组

14、成航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第50页/共262页3、分类（按调制开关类型不同）及特点 类型类型 开关元件开关元件 储能储能元件元件1 1）刚性脉冲调制器）刚性脉冲调制器 刚性管刚性管 电电容容2 2）软性脉冲调制器）软性脉冲调制器 闸流管闸流管 仿真仿真线线3 3）磁性脉冲调制器）磁性脉冲调制器 磁开关（固态）磁开关（固态） 电容电容4 4）可控硅脉冲调制器）可控硅脉冲调制器 可控硅（固态）可控硅（固态） 电容电容航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第51页/共262页特点比较 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第52页/共262页五、发射机调整 1 1、高压自动延时电路调整

15、、高压自动延时电路调整2 2、磁控管电流、磁控管电流IaIa调整调整 高压变压器初级抽头高压变压器初级抽头航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第53页/共262页六、发射机状态：判断、前已讲述判断、前已讲述1 1、测量、测量IaIa2 2、氖灯、氖灯航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第54页/共262页2.4 微波传输及雷达天线系统 回顾回顾 雷达天线系统的作用：雷达天线系统的作用： 定向收发信号定向收发信号把天线角位置信号把天线角位置信号( (包括包括HLHL标志信号标志信号） 显示器显示器 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第55页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设

16、备一、系统组成及各部分作用一、系统组成及各部分作用 外观外观第56页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第57页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第58页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第59页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第60页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第61页/共262页内部航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备M传故障第62页/共262页1 1、波导波导（WaveguideWaveguide）作用：传输微波能量（从收发机作用：传输微波能量（从收发机天线）天线）2 2、天线、天线 天线辐射器天线辐

17、射器 作用：定向收发信号。作用：定向收发信号。 特点：特点：1 1）收发共用；）收发共用；2 2）高度定向性。）高度定向性。 天线转速：天线转速：151530 30 转转/ /分钟分钟 要求：水平面内、均匀、向右旋转。要求：水平面内、均匀、向右旋转。3 3、驱动马达（、驱动马达（Driving MotorDriving Motor） 作用：带动天线匀速旋转作用：带动天线匀速旋转 速度：速度：100010003000 R/MIN3000 R/MIN 类型：船电不同类型：船电不同 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第63页/共262页4 4、传动装置传动装置（Driving DeviceDri

18、ving Device） 作用：传动；减速。作用：传动；减速。RdRd：151530 r/min30 r/min。 类型：类型： 齿轮；齿轮； 皮带。皮带。5 5、方位同步发送机（、方位同步发送机（Bearing TransmitterBearing Transmitter） 作用：把天线角信号作用：把天线角信号电信号电信号显示器方位显示器方位同步接收机同步接收机（带动扫描线与天线同步旋转）（带动扫描线与天线同步旋转）6 6 、 船 首 位 置 信 号 产 生 器 （、 船 首 位 置 信 号 产 生 器 （ H e a d i n g H e a d i n g Positioning Si

19、gnal GeneratorPositioning Signal Generator） 作用：当天线转到船首时，产生作用：当天线转到船首时，产生标志信号标志信号（送往显示器使其产生船首标志线）（送往显示器使其产生船首标志线）航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第64页/共262页类型：类型：触点式触点式 a a、机械式；、机械式； b b、干簧管开关、干簧管开关无触点式无触点式 a a、光电耦合；、光电耦合；b b、同步发送机某、同步发送机某- -相取出零相取出零点。点。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第65页/共262页圆盘与凸轮微动开关触发信号第66页/共262页二、波导与同轴电

20、缆说明：说明：微波传输，不能用普通双线传输微波传输，不能用普通双线传输原因原因: :（1 1）辐射；（）辐射；（2 2）损耗。）损耗。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第67页/共262页1、波导1 1） 作用作用 2 2）结构结构及特点：及特点：波导的尺寸与波导的尺寸与有关（有关（条件条件） a a ; o ; o b b 对于对于3cm3cm雷达：雷达： a = 2.3 cma = 2.3 cm； b =1 cmb =1 cm22航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第68页/共262页3）波导元件简要说明 旋转接头旋转接头 作用：固定波导与转动波导的连接作用：固定波导与转动波导的连

21、接 扼流接头（抗流接头）扼流接头（抗流接头） 作用：作用： 形成可靠连接形成可靠连接 防止泄漏、打火防止泄漏、打火。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第69页/共262页4）使用、安装注意事项P16 P16 自己看为主自己看为主 要求：要求： 1 1）长度不超过）长度不超过20m20m，弯头不超过，弯头不超过5 5个个。 2 2）抗流接头与平面接头连接等。）抗流接头与平面接头连接等。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第70页/共262页2 2、同轴电缆（、同轴电缆（Coaxial cableCoaxial cable） 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备内导体外导体介质第71页

22、/共262页3、波导与同轴线比较：优点：优点：结构简单结构简单 损耗小损耗小 耐击穿电压高耐击穿电压高 传输功率大传输功率大缺点：缺点：体积大体积大一般：一般： 3 cm 3 cm 波导波导 10 cm 10 cm 同轴电缆同轴电缆 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第72页/共262页三、雷达天线 1 1、主要技术指标、主要技术指标1 1）方向性图（）方向性图（Radiation DiagramRadiation Diagram） -天线收发电磁波功率（或场强）与方向关系的坐标图天线收发电磁波功率（或场强）与方向关系的坐标图 直角坐标直角坐标 极坐标极坐标航海雷达与ARPACh2 船用雷

23、达设备第73页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备Di旁瓣第74页/共262页2 2）方向性系数方向性系数 D DA A（Directivity FactorDirectivity Factor） 表示定向天线的功率集束能力表示定向天线的功率集束能力 D DA A= = （D DA A= = ）avePPmaxaveEE2max2航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第75页/共262页3 3）天线效率（）天线效率（Antenna EffectiveseAntenna Effectivese） 表示天线辐射功率表示天线辐射功率P Pr r与输入总功率与输入总功率P Pinin之比

24、之比 = = 一般：一般：= 0.9 = 0.9 inPrP航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第76页/共262页4 4）天线增益）天线增益 G GA A（Antenna GainAntenna Gain） G GA A= D= DA ADDA A 一般：一般：30 dB30 dB （1000 1000 倍）倍）5 5）波束宽度（）波束宽度（Beam widthBeam width）h hv v航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第77页/共262页6）旁瓣、旁瓣电平（Sidelobe） 旁瓣：主瓣两侧的波瓣。旁瓣：主瓣两侧的波瓣。 旁瓣电平：旁瓣相对于主瓣大小。旁瓣电平：旁瓣相对于主瓣

25、大小。 要求要求：在在 10 10之内之内： -26 dB -26 dB（1/4001/400） 在在 10 10之外之外： -30 dB -30 dB（1/10001/1000） 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第78页/共262页2、雷达天线的分类与特点比较1 1）按结构形状分类）按结构形状分类 抛物柱面反射天线抛物柱面反射天线 隙缝波导天线隙缝波导天线航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第79页/共262页隙缝波导天线结构： 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第80页/共262页a a、裂缝波导裂缝波导： 长度长度 L L h h b b、滤波器：滤除垂直分量、滤波器：滤除垂

26、直分量c c、辐射口辐射口：高频有机玻璃制成：高频有机玻璃制成d d、喇叭口：其、喇叭口：其张角张角大小大小 v ve e、外罩、外罩 还有终端匹配负载还有终端匹配负载吸收，减少反射。吸收，减少反射。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第81页/共262页特点优点：优点：h h小；小； 旁瓣低；旁瓣低； 体积小，重量轻，风阻小。体积小，重量轻，风阻小。缺点：缺点：加工复杂；加工复杂； 水密要求高。水密要求高。另：另：主波束轴线会主波束轴线会偏离偏离3 3 5 5（加工原因）（加工原因） 在安装时注意校正。在安装时注意校正。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第82页/共262页2）按极

27、化类型分类极化概念极化概念电磁波？电磁波？电场与磁场波动传输电场与磁场波动传输极化定义极化定义其其电场向量电场向量（ ）在空间振动方向。）在空间振动方向。ESEH航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第83页/共262页EEE类型指向相应天线类型特点应用情况垂直极化波大地垂直天线浪高13m时引起海浪干扰最小有些10 cm水平极化波大地水平天线海面平静状态海浪干扰最小3 cm 均采用园极化波园极化天线园对称目标左旋发射右旋反射雨雪天气航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备（左旋、右旋）第84页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第85页/共262页园极化特点：优：优：抑制干扰好抑制

28、干扰好（特别是雨雪干扰）（特别是雨雪干扰）缺：缺：增益较低增益较低 晴天（好天气）晴天（好天气）使用水平极化天线使用水平极化天线 雨雪天雨雪天使用园化化天线使用园化化天线航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备发射，左旋极化接收，右旋极化第86页/共262页四、维护保养及状态判断（要求：包括电源部分）1 1、保养要点：、保养要点：P P2222 每每半年半年: : 辐射口清洗一次（清水、软辐射口清洗一次（清水、软 布、软毛刷）布、软毛刷） 检查波导及接头固定，电缆穿过甲板水密情况检查波导及接头固定，电缆穿过甲板水密情况 天 线 基 座 油 漆 一 次 ，天 线 基 座 油 漆 一 次 ， 但 辐

29、 射 口 严 禁 油 漆但 辐 射 口 严 禁 油 漆（Dont PaintDont Paint） 每每一年一年更换齿轮箱润滑油。更换齿轮箱润滑油。航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第87页/共262页2、状态判断1 1）天线传动系统）天线传动系统天线是否在水平面内（均匀、向右）旋转？天线是否在水平面内（均匀、向右）旋转？ 驱动电机转？驱动电机转？ 若不转若不转 a a、保险丝？、保险丝？ b b、电源？、电源？ c c、电机本身？、电机本身？ 若驱动电机转若驱动电机转-传动系统故障。传动系统故障。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第88页/共262页2 2）微波传输通路（波导）微波

30、传输通路（波导） 检查方法：检查方法： 拆开天线入口处的波导，拆开天线入口处的波导，氖灯是否发亮：氖灯是否发亮： 亮亮正常正常 不亮不亮不正常不正常 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第89页/共262页2.5 雷达接收机 作用作用 ：把微弱回波信号：把微弱回波信号 变频变频 中频中频 放大放大 检波检波 视频视频 显示器显示器航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第90页/共262页一、接收机的组成及各部分工作 组成框图：组成框图：超外差式超外差式 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第91页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第92页/共262页航海雷达与ARPACh2

31、 船用雷达设备高频变频中频低频放大检波第93页/共262页工作波形航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备回波脉冲本机振荡中频脉冲放大后的中频脉冲视频回波海浪抑制电压波形框图本振第94页/共262页二、接收机主要技术指标1 1、灵敏度灵敏度（SensitivitySensitivity） 含义：接收微弱信号能力。含义：接收微弱信号能力。 表示表示最小可辩功率（最小可辩功率（P Prminrmin） 意思：当信号意思：当信号 P 100 100，越大越好。，越大越好。 当当 10 10 时，不能使用时，不能使用 正反正反航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第122页/共262页5、混频晶体使用注

32、意事项1 1）测量电阻时，采用（）测量电阻时，采用（R R100100；R R1K1K）档，不能使用：（）档，不能使用：（R R1 1；R R10K10K）档。）档。（注意）（注意）2 2）如果混频晶体烧坏，应先检查收发开关是否正常。）如果混频晶体烧坏，应先检查收发开关是否正常。3 3）更换混频晶体时，应先关高压，身体先触地。）更换混频晶体时，应先关高压，身体先触地。4 4）备用晶体，放在屏蔽盒内。）备用晶体，放在屏蔽盒内。5 5）I Ib bIIk k（按说明书规定值）（按说明书规定值） 6 6）使用平衡式的，注意其极性。）使用平衡式的，注意其极性。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第

33、123页/共262页6、混频器分类及比较 有的分类：波导型；同轴线型；微带有的分类：波导型；同轴线型；微带 分类分类 平衡式（双端式）平衡式（双端式） 单端式单端式 平衡式优点平衡式优点 噪声低（在本振输出端噪声抵消）噪声低（在本振输出端噪声抵消） 可靠性高（一个坏，另一个可用）可靠性高（一个坏，另一个可用） 信号隔离好信号隔离好 广泛使用广泛使用航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第124页/共262页五、中频放大器 作用：放大中频信号作用：放大中频信号 特点：多级放大器特点：多级放大器 要求：高增益、高稳定，失真小，低噪声。要求：高增益、高稳定，失真小，低噪声。 航海雷达与ARPACh2

34、 船用雷达设备第125页/共262页采取措施：1 1、结构上：、结构上：分为：分为： 前置中放前置中放2 23 3级，低噪声放大级，低噪声放大 主中放主中放6 67 7级，高稳定、高增益放大级，高稳定、高增益放大2 2、频带要求：（失真小；噪声低）、频带要求：（失真小；噪声低） 采用三参差调谐回路采用三参差调谐回路 f f 随量程变换（随量程变换（3 325MHz25MHz） 远远量程量程宽宽窄窄f f 近近量程量程窄窄宽宽f f航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第126页/共262页3、设置手动增益控制（具体辅助电路） 近程近程大目标大目标回波太强回波太强防止接收机饱防止接收机饱和和 G

35、G 远程远程小目标小目标回波太弱回波太弱GG注意：注意：G G调整的原则调整的原则 必要性；必要性； G G控制原理：控制原理：改变中放前级的直流偏置改变中放前级的直流偏置 正确使用方法：正确使用方法：GG使荧光屏噪声麻点刚刚出现（接收机本使荧光屏噪声麻点刚刚出现（接收机本身噪声）身噪声）接收机灵敏度最佳。接收机灵敏度最佳。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第127页/共262页4、设置海浪干扰抑制1 1）海浪干扰）海浪干扰特点特点： 近大远小，随距离呈指数规律变化近大远小，随距离呈指数规律变化2 2）现象：现象： 本船中心附近点密集海浪干扰回波，一般本船中心附近点密集海浪干扰回波，一般

36、6-86-8海里海里，严重时，严重时，可达可达1010海里。海里。3 3）危害：危害： 不能测本船附近目标（淹没）不能测本船附近目标（淹没） 使近程目标饱和而不能被探测使近程目标饱和而不能被探测 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第128页/共262页4 4）抑制原理抑制原理 产生产生指数规律变化指数规律变化（与海浪干扰相互配）的（与海浪干扰相互配）的电压波形电压波形，加至，加至中放前级中放前级，使，使近程增益下降近程增益下降不不致海浪干扰而饱和，随致海浪干扰而饱和，随RR，G G恢复正常，保证恢复正常，保证远距离目标的正常接收。远距离目标的正常接收。5 5）使用方法：）使用方法：根据海浪

37、干扰大小酌情调节根据海浪干扰大小酌情调节。6 6）注意事项：）注意事项：加强了望加强了望（小目标可能会丢失）（小目标可能会丢失）航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第129页/共262页六、接收机辅助电路1 1、f f变换电路变换电路1 1）为什么接收机）为什么接收机ff变换？变换？f f 远远ff 近近ff2 2）方法：）方法： 插入窄带滤波器插入窄带滤波器 改变振荡回路参数等改变振荡回路参数等 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第130页/共262页2 2、AFCAFC电路电路通过电路自动控制通过电路自动控制f fL L， f f I I = f= fL L-f-fS S f fIO

38、IO原理：原理：使用：使用：若选若选“自动自动”，手动不起作用。，手动不起作用。 先先“手动手动”调整，后放调整，后放“自动自动” ” 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第131页/共262页主中放主中放 线性中放线性中放 对数中放对数中放 优：优： 动态范围大，抗干扰好；动态范围大，抗干扰好； 缺：缺： 增益低增益低航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第132页/共262页3、对数中放-连续电压相加法航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第133页/共262页实现方法：连续电压相加法（思路）ViVi小，小，各级都放大各级都放大，K K总总=K=K1 1K Kn nViUViUilil时

39、，第时，第n n级先进入饱和级先进入饱和 K K总总1 1=K=K1 1K Kn-1n-1 K K总总1 1 KII1 1连续线性连续线性快速移动快速移动径向亮线。径向亮线。 原理：原理： 在偏转线圈上加一线性增长的锯齿波电流，使电子束等速向外偏转，从而形成径向亮线在偏转线圈上加一线性增长的锯齿波电流，使电子束等速向外偏转，从而形成径向亮线径向（距离）径向（距离）扫描线。扫描线。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第168页/共262页2、园（方位）扫描 任务任务如何实现？如何实现？ 扫描线扫描线 络仑磁力络仑磁力 磁场方向磁场方向 偏转线圈偏转线圈 天线方位同步系统天线方位同步系统 方位

40、扫描原理：方位扫描原理： 通过天线方位同系统，带动偏转线圈动，就可使扫描线与天线同步旋通过天线方位同系统，带动偏转线圈动，就可使扫描线与天线同步旋转。转。 目标方位显示原理：目标方位显示原理： 由于扫描线与天线同步旋转，当天线转到在某一方位收到回波时，扫由于扫描线与天线同步旋转，当天线转到在某一方位收到回波时，扫描线在屏上就指向相应的方位，回波也就在这个方位上显示。描线在屏上就指向相应的方位，回波也就在这个方位上显示。FH航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第169页/共262页五、扫描电路1、距离扫描电路作用：产生线性增长的锯齿波电流作用：产生线性增长的锯齿波电流（强调）（强调） 航海雷达

41、与ARPACh2 船用雷达设备第170页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第171页/共262页组 成1 1）延时线）延时线 作用作用：使显示器扫描开始时刻与天线辐射时刻一致：使显示器扫描开始时刻与天线辐射时刻一致减少测距误差减少测距误差。 方法；方法； LCLC延迟网络延迟网络 单稳态电路单稳态电路 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第172页/共262页2）概 念 不同量程（不同量程（R R）扫描方波宽度（扫描方波宽度（T TS S）不同）不同扫描速率不同扫描速率不同（K=L/TsK=L/Ts） RTsKRTsK如，如，12Nm12Nm量程：量程：TsTs： 24Nm

42、24Nm量程：量程：TsTs：同样：同样：RTsKRTsK 电路工作状态判断：电路工作状态判断： 若有中心亮度，无距离扫描线若有中心亮度，无距离扫描线不正常不正常 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第173页/共262页3）目标距离显示原理 注意注意概念：概念：（当（当CRTCRT半径（半径（R R）一定时（如）一定时（如1212英寸）英寸） 不管哪一量程（如不管哪一量程（如6Nm6Nm或或24Nm24Nm），扫描长度都是一样，电流幅度），扫描长度都是一样，电流幅度I Im m一样。一样。 量程大，扫描时间长，扫描速度大。量程大，扫描时间长，扫描速度大。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达

43、设备第174页/共262页 回顾回顾 不同量程：不同量程：TsTs不同；不同；K K不同。不同。 B B物标物标6Nm6Nm处；处；A A物标物标12Nm12Nm处。处。 若扫描量程选若扫描量程选12Nm12Nm（b b图）图）扫描时间扫描时间Ts=147.6us, Ts=147.6us, 显示回波显示回波BB，AA 若扫描量程选若扫描量程选24Nm24Nm（C C图）图）扫描时间扫描时间Ts=295.2.6us, Ts=295.2.6us, 显示回波显示回波BB，A A 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第175页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第176页/共262页显

44、示目标距离的原理：通过采用：通过采用： 量程量程小小方波宽度方波宽度小（小（扫描时间扫描时间小）小）扫描速率扫描速率大大 量程量程大大方波宽度方波宽度大（大（扫描时间扫描时间大）大）扫描速率扫描速率小小 可以把目标显示在相应的距离上。可以把目标显示在相应的距离上。作业安排作业安排P P6464 51 51、52 52 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第177页/共262页2、方位扫描电路 （旋转线圈式方位扫描系统）（旋转线圈式方位扫描系统）分为两种类型：分为两种类型： 同步机型同步机型简单介绍简单介绍 发电机型发电机型 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第178页/共262页（1）船

45、首向上（Head-up）相对运动显示时的方位扫描系统 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第179页/共262页 组成及工作过程组成及工作过程 过程：过程：机械角信号机械角信号电信号电信号机械角信号机械角信号 原理：原理： R R1 1与天线转与天线转RR1 1SS1 1SS2 2RR2 2产生误差电压产生误差电压V VS S伺服放大伺服放大带动带动MM带动带动 偏转线圈偏转线圈R R与天线同与天线同步旋转。步旋转。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第180页/共262页3、固定线圈式方位扫描系统（Fixed Deflection System ） 回顾回顾 显示器扫描原理显示器扫描原

46、理 径向扫描：径向扫描： 加加 i= kti= kt，H H与与i i成正比。成正比。 方位扫描：方位扫描： 偏转线圈旋转偏转线圈旋转 旋转旋转 旋转旋转扫描线旋转扫描线旋转 问题：问题： 若偏转线圈固定不动若偏转线圈固定不动 同样同样 旋转旋转？固定线圈式固定线圈式方法方法旋转旋转FHH航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第181页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第182页/共262页2）原理： 当当Hx=0Hx=0，H=HyH=Hy；= 0= 0 当当Hy=0Hy=0，H=HxH=Hx；=90=90, , 改变改变HxHx、HyHy中幅度中幅度HH方向旋转方向旋转 航海

47、雷达与ARPACh2 船用雷达设备第183页/共262页 问题：问题：若：若：H H旋转角受天线角度（旋转角受天线角度（）控制）控制则：则：H H变化规律与天线角相同变化规律与天线角相同（不仅不仅H H旋转，且与天线同步旋转）旋转，且与天线同步旋转）又又HH与与i i成正比成正比 i i1 1= ktsin= ktsin i i2 2= ktcos= ktcos i i1 1 、i i2 2中：中：kt kt 径向扫描；径向扫描； sinsin、cos cos 园扫描园扫描 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第184页/共262页 原理：原理： 分别在两组相互垂直的线圈上，加入一幅分别在两

48、组相互垂直的线圈上，加入一幅度 受 天 线 角 度 调 制 的 两 组 锯 齿 波 电 流度 受 天 线 角 度 调 制 的 两 组 锯 齿 波 电 流（i i1 1=Ktsin=Ktsin；i i2 2=Ktcos=Ktcos），就可使扫描），就可使扫描线产生径向园扫描（与天线同步旋转）线产生径向园扫描（与天线同步旋转） 问题问题： i i 如何分解成如何分解成sinsin、coscos两个分量？两个分量？ 通过通过方位分解器方位分解器实现。实现。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第185页/共262页3 3）电路组成）电路组成方位分解器（旋转变压器）方位分解器（旋转变压器） 分解成分

49、解成sinsin，coscos两分两分量。量。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第186页/共262页 4）固定线圈式扫描的优点：a a、偏心显示和真动动显示时，无需另加中心位移线圈（当使用三相式固定线圈时）、偏心显示和真动动显示时，无需另加中心位移线圈（当使用三相式固定线圈时）b b、可靠性高，减少噪声与维护保养工作。、可靠性高，减少噪声与维护保养工作。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第187页/共262页五、刻度标志电路（普通雷达（普通雷达4 4种标志；目的：用测量目标（种标志；目的：用测量目标（R R、）1 1、固定距标电路、固定距标电路1 1）电路作用：电路作用：产生一等

50、间隔的窄脉冲，供荧光屏产生一等间隔的窄脉冲，供荧光屏上形成等间隔固标圈。上形成等间隔固标圈。 扫描线上产生一等间隔亮点扫描线上产生一等间隔亮点 扫描线旋转时扫描线旋转时 固标圈（固标圈（FRFR）。）。 一般一般1.5 Nm1.5 Nm量程以下，量程以下，2 23 3圈；圈； 1.5 Nm1.5 Nm以上，以上，6 6个圈。个圈。 由于采用频率稳定高的晶振，间隔较准确。由于采用频率稳定高的晶振，间隔较准确。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第188页/共262页2） 固标圈的作用：a a、粗测粗测（粗略测量目标距离）（粗略测量目标距离）b b、判断扫描线是否线性？判断扫描线是否线性？ 固

51、标圈的间隔是否均匀？固标圈的间隔是否均匀？c c、判断聚焦好坏？判断聚焦好坏？ 固标圈是否细？固标圈是否细？d d、用固标圈校正活标的精度用固标圈校正活标的精度3 3）固标圈精度要求：固标圈精度要求： 70 70米米 或或 所在量程的所在量程的1.5% 1.5% 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第189页/共262页2、活动距标电路1 1）电路作用：电路作用：产生一可移动的窄脉冲产生一可移动的窄脉冲 使荧之屏上显示可移动距标圈。使荧之屏上显示可移动距标圈。2 2）活标圈（活标圈（VRMVRM）作用）作用：用于：用于精测精测（距离）（距离）3 3）精度要求：精度要求： 70m 70m 或或

52、 所在量程所在量程1.5% 1.5% 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第190页/共262页3、船首标志电路1 1）作用作用： 在船首标志信号（天线送来）作用下，产生宽度大于在船首标志信号（天线送来）作用下，产生宽度大于2 2倍脉倍脉冲重复周期的船首标志脉冲，使荧光屏上产生一船首标志径向冲重复周期的船首标志脉冲，使荧光屏上产生一船首标志径向亮线。亮线。2 2）精度要求：精度要求： HLHL的宽度不大于的宽度不大于0.50.5 HLHL的位置误差的位置误差 1 1 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第191页/共262页5、电子方位标志电路1 1）电路作用：）电路作用： 产生一方位可调

53、的径向亮线产生一方位可调的径向亮线电子方位线（电子方位线（EBLEBL）2 2）EBLEBL作用：作用： 测量目标的方位测量目标的方位 另：新式雷达中测（另：新式雷达中测（R R、）用电子游标）用电子游标 可方便测本船与目标可方便测本船与目标 R R、 可测两目标之间的可测两目标之间的 R R、 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第192页/共262页六、视频放大电路1 1、抗雨雪干扰电路、抗雨雪干扰电路（或称为：（或称为：FTCFTC快时间控制电路）快时间控制电路）1 1）雨雪）雨雪干扰特点干扰特点：棉絮状的回波亮斑，无明显边缘。棉絮状的回波亮斑，无明显边缘。 雨雪回波为雨雪回波为-宽的

54、视频脉冲宽的视频脉冲航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第193页/共262页航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第194页/共262页3 3）正确使用方法：正确使用方法： 根据干扰大小，根据干扰大小，酌情调节酌情调节。4 4）注意事项：注意事项： 可能丢失的小目标（可能丢失的小目标（经微分后）经微分后） 应加强了望（减少回波能量为代价）应加强了望（减少回波能量为代价） IMOIMO要求：应能手动可调（抑制程度）要求：应能手动可调（抑制程度） 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第195页/共262页2、雷达同频干抑制电路（Radar Interference Canceller-RIC

55、）1 1）什么叫雷达同频干抑制电路？什么叫雷达同频干抑制电路？相邻两部同频段雷达，相互产生干扰相邻两部同频段雷达，相互产生干扰。 分为：分为： 同频同频同步同步干扰干扰相同频段，脉冲重复周期相同相同频段，脉冲重复周期相同（T T1 1=T=T2 2） 同频同频异步异步干扰干扰相同频段，脉冲重复周期不同相同频段，脉冲重复周期不同（T T1 1TT2 2） 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第196页/共262页2 2）干扰现象：干扰现象： 同频同频同步同步射线状虚线射线状虚线 同频同频异步异步 T T1 1T T2 2相差不大相差不大螺旋虚线螺旋虚线 T T1 1T T2 2相差较大相差较大

56、杂乱斑点杂乱斑点 随随量程增大，更明显量程增大，更明显3 3）危害：危害： 观测困难观测困难 计算机饱和计算机饱和航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第197页/共262页3 3）干扰特点：干扰特点： 相邻周期，相邻周期，目标回波是相关的目标回波是相关的即在相邻两次距离周期，目标回波位置基本不变。即在相邻两次距离周期，目标回波位置基本不变。 解释解释 同频干目标回波不相关。同频干目标回波不相关。 4 4）抑制原理抑制原理相关接收相关接收。 目标回波相关被接收。同频干扰杂波回波不相关，被抑制。目标回波相关被接收。同频干扰杂波回波不相关，被抑制。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第198页

57、/共262页解释 本 船 ：本 船 ：T=1msT=1ms发射一次脉冲，天线转速发射一次脉冲，天线转速n=3 S / n=3 S / 转。转。 目标：目标：速度速度1010节（节（1010海里海里/ /小时），小时），1ms1ms周期目标周期目标移动第移动第周期；第周期；第周期。周期。 S= = 5 m mS= = 5 m m 即即1ms1ms时间时间目标船走目标船走5 5毫米，毫米，t t1 1= =t t2 2基基本在同一位置上本在同一位置上相关的。相关的。 而干扰是非相关的，即在相邻两次周期，干扰而干扰是非相关的，即在相邻两次周期，干扰回波位置随机。回波位置随机。310360018521

58、0米航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备1ms内移动 5mm第199页/共262页5 5）使用注意事项使用注意事项a a、干扰严重时，才使用、干扰严重时，才使用RICRIC（可能丢失小目标）（可能丢失小目标）b b、使用前，先将、使用前，先将“Tuning”Tuning”、“G”G”及及STCSTC调至最佳状态。调至最佳状态。c c、使用、使用RICRIC时，不要使用时，不要使用FTCFTC，以免丢失小目标。，以免丢失小目标。 混合放大器混合放大器视频回波、各种标志信号一起放大视频回波、各种标志信号一起放大航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第200页/共262页七、光栅扫描原理1 1、径

59、向园扫描的缺陷、径向园扫描的缺陷 常规普通常规普通 1 1）由于扫描速率与量程有关，）由于扫描速率与量程有关，近距离扫描速率高，扫描线亮近距离扫描速率高，扫描线亮度低。度低。2 2）由于扫描线与天线同步旋转，）由于扫描线与天线同步旋转，回波亮度小，见回波图象亮度回波亮度小，见回波图象亮度不均匀（天线转一圈显示一次）不均匀（天线转一圈显示一次）3 3）要显示其它符号，十分麻烦、）要显示其它符号，十分麻烦、困难。困难。 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第201页/共262页2、光栅扫描原理1 1）光栅扫描）光栅扫描作用作用：将极坐标（：将极坐标（R/R/）显示）显示转换成转换成光栅（光栅（T

60、VTV）显示）显示2 2）光栅扫描）光栅扫描原理原理： 先将雷达极坐标信息转换成直角坐标信息存入存贮器，再以先将雷达极坐标信息转换成直角坐标信息存入存贮器，再以TVTV扫描的方式从存贮器中读出显示出来。扫描的方式从存贮器中读出显示出来。3 3）组成框图及各部分作用）组成框图及各部分作用 一般了解一般了解 航海雷达与ARPACh2 船用雷达设备第202页/共262页 先将：雷达先将：雷达R/R/极坐标极坐标转换在雷达的直角坐标转换在雷达的直角坐标 x = Rx = Rsinsin y = R y = Rcoscos 再将雷达直角坐标再将雷达直角坐标转换成转换成TVTV的直角坐标。的直角坐标。 X