RU54681U1

RU54681U1 - RADAR SYSTEM

Info

Publication number: RU54681U1
Application number: RU2005102508/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Верба; Виктор Александрович Гандурин; Арий Александрович Трофимов
Original assignee: Владимир Степанович Верба; Виктор Александрович Гандурин; Арий Александрович Трофимов
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2006-07-10

Abstract

Полезная модель относится к радиолокации и может быть использована для дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО) воздушных и наземных целей.The utility model relates to radar and can be used for early warning radar detection (AWACS) of air and ground targets.

Радиолокационная система, отличающаяся тем, что в корпус обтекателя, в котором размещена щелевая антенная решетка РЛС, вводятся распределенная система усиления излучаемой мощности, выходные СВЧ усилители, входы которых соединены с выходом распределенной системы усиления излучаемой мощности, анодные модуляторы СВЧ усилителей, входы которых соединены с выходами выходных СВЧ усилителей, приемопередающие модули, входы которых соединены с выходами анодных модуляторов СВЧ усилителей, а выходы - с щелевой антенной решеткой.A radar system, characterized in that a distributed radar power amplification system, output microwave amplifiers, the inputs of which are connected to the output of a distributed radiated power amplification system, anode modulators of microwave amplifiers, the inputs of which are connected to outputs of microwave amplifiers, transceiver modules, the inputs of which are connected to the outputs of the anode modulators of microwave amplifiers, and the outputs are with a slot antenna array.

Description

Известны радиолокационные системы, установленные на борту самолета, в частности, AWACS (Airborne Warning and Control System), платформой для которых служат пассажирские самолеты Боинг 767, а также отечественные системы РЛДН А-50, базой для которых принят транспортный самолет Ил-76МД /1/.Known radar systems installed on board the aircraft, in particular, AWACS (Airborne Warning and Control System), the platform for which are Boeing 767 passenger aircraft, as well as domestic A-50 radar systems, the base of which is the Il-76MD / 1 transport aircraft /.

В обеих системах приемо-передающая радиолокационная аппаратура находится в фюзеляже самолетов, а щелевые антенные решетки радиолокационной станции (РЛС) и антенно-фидерные устройства (АФУ) -во вращающемся обтекателе.In both systems, the transceiver radar equipment is located in the fuselage of the aircraft, and slotted antenna arrays of the radar station and antenna-feeder devices (AFU) in the rotating fairing.

Наиболее близким к описываемой системе является РЛДН А-50 (прототип), содержащая в фюзеляже самолета распределенную систему усиления излучаемой мощности, выходные СВЧ усилители, входы которых соединены с выходом распределенной системы усиления излучаемой мощности, анодные модуляторы СВЧ усилителей, входы которых соединены с выходами выходных СВЧ усилителей, приемо-передающие модули (ППМ), входы которых соединены с выходами анодных модуляторов СВЧ усилителей, а в обтекателе - щелевую антенную решетку РЛС, вход которой соединен через антенно-фидерное устройство (АФУ) с выходами приемопередающих модулей.Closest to the described system is the A-50 RLDN (prototype), which contains a distributed radiated power amplification system in the aircraft fuselage, microwave output amplifiers, the inputs of which are connected to the output of the distributed radiated power amplification system, anode modulators of microwave amplifiers, the inputs of which are connected to the outputs of the output Microwave amplifiers, transceiver modules (PPM), the inputs of which are connected to the outputs of the anode modulators of microwave amplifiers, and in the fairing there is a radar slot antenna array, the input of which is connected through an ant but-feeder device (AFD) to the outputs of transceiver modules.

Недостатком системы РЛДН А-50 является наличие значительных потерь в тракте РЛС-АФУ - щелевые антенные решетки. Вместе с тем, наличие мощного анодного модулятора в фюзеляже самолета также крайне нежелателен по двум причинам:The disadvantage of the A-50 radar system is the presence of significant losses in the radar-AFU path - slot antenna arrays. However, the presence of a powerful anode modulator in the aircraft fuselage is also highly undesirable for two reasons:

1. Необходимости передачи мощных высоковольтных импульсов с короткими фронтами через вращающееся контактное устройство и достаточно протяженную кабельную линию, что на сегодня не является решенной технической задачей;1. The need to transmit powerful high-voltage pulses with short fronts through a rotating contact device and a sufficiently long cable line, which today is not a solved technical problem;

2. Наличия большого уровня излучаемых электромагнитных полей, что отрицательно сказывается на внутрифюзеляжной обстановке в части электромагнитной совместимости различных компонентов радиотехнического и навигационного комплексов самолета.2. The presence of a large level of radiated electromagnetic fields, which negatively affects the fuselage situation in terms of electromagnetic compatibility of various components of the aircraft radio and navigation systems.

Цель изобретения - передача без потерь полной излучаемой мощности распределенного передатчика, высвобождение значительных площадей и снижение массы оборудования в фюзеляже самолета для размещения дополнительных рабочих мест тактического экипажа.The purpose of the invention is the transfer without loss of the total radiated power of the distributed transmitter, the release of significant areas and weight reduction in the fuselage of the aircraft to accommodate additional jobs for the tactical crew.

Поставленная цель достигается за счет изменения взаимного расположения элементов радиолокационной системы, а именно: в корпус обтекателя, в котором размещена щелевая антенная решетка РЛС, вводятся распределенная система усиления излучаемой мощности, выходные СВЧ усилители, входы которых соединены с выходом распределенной системы усиления излучаемой мощности, анодные модуляторы СВЧ усилителей, входы которых соединены с выходами выходных СВЧ усилителей, приемопередающие модули, входы которых соединены с выходами анодных модуляторов СВЧ усилителей, а выходы - с щелевой антенной решеткой.This goal is achieved by changing the relative position of the elements of the radar system, namely: into the radome housing, in which the radar slotted antenna array is located, a distributed system of amplified radiated power is introduced, output microwave amplifiers whose inputs are connected to the output of a distributed system of amplified radiated power, anode modulators of microwave amplifiers, the inputs of which are connected to the outputs of the output microwave amplifiers, transceiver modules, the inputs of which are connected to the outputs of the anode modulators RF amplifiers, and the outputs - a slot-array antenna.

При этом реализуется «гибридная» активная фазированная антенная решетка (ГАФАР), в которой одновременно применяются два разных принципа отклонения луча: механическое и электрическое. При этом реализуется активная антенная решетка с электрическим отклонением луча в вертикальной плоскости и круговое движение луча в горизонтальной плоскости, осуществляемое с помощью механического вращения обтекателя с антенной.At the same time, a “hybrid” active phased antenna array (GAFAR) is implemented, in which two different principles of beam deflection are simultaneously applied: mechanical and electrical. In this case, an active antenna array is implemented with electric deflection of the beam in the vertical plane and circular motion of the beam in the horizontal plane, carried out by mechanical rotation of the fairing with the antenna.

В качестве выходных СВЧ усилителей используются электровакуумные приборы с так называемыми «скрещенными полями», в которых электрические и магнитные поля расположены под прямым углом. Главным положительным качеством таких СВЧ усилителей является то, что они могут быть встроены непосредственно в выходную часть распределительной системы антенной решетки без выходных ферритовых вентилей. При этом в антенное полотно будет передана без потерь полная излучаемая мощность распределенного передатчика, а прием осуществляется через данные СВЧ усилители, каждый из которых представляет собой в пассивном режиме «проходной» отрезок СВЧ линии, также практически не вносящий потерь.As the output microwave amplifiers, electric vacuum devices with the so-called “crossed fields” are used, in which the electric and magnetic fields are located at right angles. The main positive quality of such microwave amplifiers is that they can be built directly into the output part of the distribution system of the antenna array without output ferrite gates. In this case, the total radiated power of the distributed transmitter will be transmitted without loss to the antenna sheet, and reception will be carried out through these microwave amplifiers, each of which in passive mode is a “pass-through” segment of the microwave line, which also practically does not introduce losses.

Раскачка выходных СВЧ усилителей и прием осуществляются с помощью приемо-передающих модулей (ППМ) с меньшей выходной The buildup of the output microwave amplifiers and reception are carried out using transmit-receive modules (PPM) with a smaller output

мощностью и с малым шум-фактором на приеме. В ППМ сосредоточены все необходимые функции для формирования диаграммы направленности ГАФАР:power and with a low noise factor at the reception. All necessary functions for forming a GAFAR radiation pattern are concentrated in the PMP:

- усиление сигнала возбудителя;- amplification of the pathogen signal;

- усиление принимаемых сигналов с малым коэффициентом шума;- amplification of received signals with a low noise figure;

- управление фазой на передачу и при приеме;- phase control for transmission and reception;

- выработка сигналов встроенных датчиков для контроля работоспособности ГАФАР.- generation of signals from built-in sensors to monitor the performance of GAFAR.

Для центральных щелевых волноводов антенного полотна ГАФАР импульсная мощность в квазинепрерывном режиме излучения должна составлять не менее 30...50 кВт при скважности импульсов около 50. В связи с тем, что в ГАФАР необходимо применять достаточно большое число СВЧ усилителей, актуальным становятся вопросы их резервирования. При этом СВЧ усилители выполняют роль «проходного» отрезка СВЧ линии, на выходе которой присутствуют две составляющие СВЧ сигнала:For central slotted waveguides of the GAFAR antenna sheet, the pulsed power in the quasi-continuous radiation mode should be at least 30 ... 50 kW with a pulse duty cycle of about 50. Due to the fact that in GAFAR it is necessary to use a sufficiently large number of microwave amplifiers, the issues of their reservation are becoming relevant . In this case, microwave amplifiers act as a “pass-through” segment of a microwave line, at the output of which there are two components of a microwave signal:

- прошедший на выход входной сигнал (практически без потерь);- the input signal passed to the output (practically without loss);

- усиленный прибором сигнал, синфазный с входным сигналом (при условии подачи на прибор анодного напряжения питания).- signal amplified by the device, in phase with the input signal (provided that the anode voltage is applied to the device).

Таким образом, предлагаемая полезная модель, использующая изменение взаимного расположения элементов известной аппаратуры, повышает эффективность радиолокационной системы в целом: снижает уровень потерь излучаемой мощности, высвобождает значительные площади и снижает массу оборудования в фюзеляже самолета для размещения дополнительных рабочих мест тактического экипажа.Thus, the proposed utility model, using a change in the relative position of elements of known equipment, increases the efficiency of the radar system as a whole: reduces the level of radiated power loss, releases significant areas and reduces the mass of equipment in the aircraft fuselage to accommodate additional tactical crew jobs.

ЛитератураLiterature

1. Авиасалоны мира №7. - Издательский дом «РА Интервестник», Россия, Москва, А/Я 77 (http//:www.airfleet.ru). - с.34-37.1. Air shows of the world No. 7. - Publishing House "RA Intervestnik", Russia, Moscow, PO Box 77 (http //: www.airfleet.ru). - p. 34-37.

Claims

A radar system, characterized in that a distributed radar power amplification system, output microwave amplifiers, the inputs of which are connected to the output of a distributed radiated power amplification system, anode modulators of microwave amplifiers, the inputs of which are connected to outputs of microwave amplifiers, transceiver modules, the inputs of which are connected to the outputs of the anode modulators of microwave amplifiers, and the outputs are with a slot antenna array.