LABORATORIUM URZĄDZENIA NAWIGACYJNE
NR-ĆWICZENIA 10	DATA WYKONANIA ĆW	DATA ODDANIA SPRAWO.
TEMAT ĆWICZENIA: Problemy techniki dużych mocy i mikrofal w radarach.
ROK: GRUPA: III TM/z A	IMIĘ I NAZWISKO Piotr Brzozowski	OCENA: PODPIS PROWADZĄCEGO

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze specyfiką dużych mocy i mikrofal w aspekcie budowy radaru i przepisów BHP.

2. Zagadnienia teoretyczne.- Budowa i działanie konsoli nadawczo - odbiorczej w radarze.- Rola i zasada działania modulatora (modulator pojemnościowy i liniowy)- Działanie magnetronu.- Elementy głowicy mikrofalowej .- Elementy toru falowodowego.

- Zasady BHP w pobliżu źródeł promieniowania mikrofalowego

- Zasada pomiaru gęstości mocy.

- Strefy promieniowania.

- Wymagania dotyczące konieczności pomiarów kontrolnych promieniowania.

3. Układy pomiarowe.

3.1. Konsole nadawczo - odbiorcze.

Układem badawczym jest konsola N/O stosowana w morskich radarach nawigacyjnych serii 500 i 600 oraz konsola N/O stosowana w morskich radarach nawigacyjnych serii 300.

Podstawowe dane konsoli N/O :

radary serii 500/600
Moc w impulsie	25 kW
Częstotliwość pracy (pasmo X)	9320 - 9500 MHz
Czasy trwania impulsów i odpowiadające im impulsy powtarzania	0.05 μs, 2000 Hz 0.3 μs ; 2000 Hz 1.0 μs ; 2000 Hz

radary serii 300:

Moc w impulsie 3 kW

Częstotliwość pracy {pasmo X) 9415- 9475 MHz

Czasy trwania impulsów i odpowiadające im impulsy powtarzania zestawiono w poniższej tabeli:

Zakres [Mm]	Impuls krótki		Impuls długi
		Częst.pow. [Hz]	[μs]	Częst.pow. [Hz]	[μs]
0,25	4000	0,05	4000	0,05
0,5	4000	0,05	4000	0,05
0,75	4000	0,05	4000	0,05
1,5	2000	0,05	2000	0,25
3	2000	0,05	2000	0,25
6	2000	0,05	2000	0,25
12	1000	0,25	1000	0,8
24	1000	0,25	1000	0,8

3.2. Miernik mocy mikrofalowej.

W ćwiczeniu wykorzystano miernik mocy mikrofalowej do pomiarów promieniowania mikrofalowego . Źródłem promieniowania mikrofalowego jest generator zbudowany na klistronie z elementem promieniującym w postaci anteny tubowej .

Ewentualnym źródłem promieniowania mikrofalowego niestacjonarnego są złącza falowodów przy konsolach nadawczo - odbiorczych radarów w sali 313.

Wykonanie ćwiczenia .

Wymiana elementów .

Zadanie nasze polegało na wymianie oscylatora lokalnego i przełącznika N/O w radarze serii 700 oraz diody mieszacza w radarze serii 300 . . Wymiana zwieraka N/O polegała na : odkręceniu śrub mocujących zwierak do kołnierza falowodu , wyciągnięciu go i wymianie na nowy i skręceniu z powrotem z falowodem. W celu wymiany klistronu odkręciliśmy dwie śruby w obudowie klistronu , wyciągnęliśmy , wymieniliśmy , skręciliśmy ponownie. Przy sprawnym radarze należy dodatkowo pamiętać o rozłączeniu elektrody zapłonowej.

Wymiana diod mieszacza w konsoli radaru serii 300 odbywa się w sposób następujący : odkręcamy nakrętki z gniazd diod w oscylatorze , wyciągamy je razem z oprawkami , wymieniamy diody , wkładamy je wraz z oprawkami do gniazd i przykręcamy nakrętki .

Z przeprowadzonego ćwiczenia wynika, że wymiana elementów w tych radarach jest prosta i nie nastręcza trudności. Uwagę trzeba zwrócić na warunki bezpieczeństwa.

Elementy kontrolne .

Wskaźniki i elementy kontrolne na konsoli radaru serii 700 były małe i niewyraźnie opisane . Wyróżniliśmy następujące wskaźniki i regulacje : prąd diod mieszacza ( o wskazaniach 0÷1 mA) , prąd mieszacza (o czułości 0÷2 mA ) czułość wskaźnika strojenia , strojenie , korekcja , wskaźnik strojenia . Na konsoli radaru serii 300 znajdują się wskaźniki natężenia na diodach , natężenia na mieszaczu , napięcia , dioda kontrolna . Wskaźniki te mimo, że nie są dokładne dają nam informacje o pracy niektórych ważniejszych elementów radaru

Budowa anten szczelinowych .

Antena jest odcinkiem falowodu ponacinanym w odpowiedni sposób. Falowód jest zaś zbudowany w określony sposób . Ma on szerokość połowy długości fali , zaś wysokość - połowy szerokości . Antena dla pasma S musi więc być większa ze względu na dłuższą falę . W antenie możemy zobaczyć nacięcia , przez które emitowany jest impuls sondujący . Szczeliny na krańcach są prostopadłe , w miarę oddalania się od krawędzi stają się coraz bardziej nachylone . Ich nachylenie jest naprzemienne . Co 4 szczeliny znajdują się duże przesłony . Na zewnątrz ponacinanego falowodu , na górze i na dole znajdują się blachy ograniczające rozpiętość wiązki w pionie . Antena dla radarów serii X jest mniejsza i umieszczona za osłoną z tworzywa sztucznego . Przegrody są tutaj znacznie częstsze . Możne je zaobserwować po każdej szczelinie . Nachylenie szczelin , tak jak w antenie poprzedniej , zmienia się wraz z oddalaniem się od krawędzi: na początku są prostopadłe, im dalej od krańca tym nachylenie większe .

Pomiar pola stacjonarnego :

Kierunek [°]	0°		-10°		-20°		-30°		+10°		+20°		+30°
Odległość [cm]	MV	W/m^2	mV	W/m^2	MV	W/m^2	mV	W/m^2	mV	W/m^2	MV	W/m^2	mV	W/m^2
30	151	0,18	76	0,08	15,4	0,01	00,6	0,0	104	0,13	16,2	0,01	00,9	0,0
40	104	0,15	65,3	0,03	5,5	0,01	01,1	0,0	79,6	0,08	12,1	0,01	00,8	0,0
50	83,5	0,08	43,1	0,03	6,8	0,01	00,7	0,0	53,1	0,05	10,9	0,01	00,5	0,0
60	55,5	0,05	31,3	0,02	4,7	0,01	00,5	0,0	38,0	0,03	08,3	0,01	00,4	0,0
70	41,7	0,03	24	0,01	3,7	0,05			28,6	0,02	06,4	0,01
80	31,6	0,02	17,7	0,01	2,9	0,01			20,7	0,02	04,0	0,01
90	23,3	0,02	13,1	0,01	2,7	0,01			16,2	0,01	03,9	0,01
100	17,5	0,01	10	0,01					12,1	0,01

Pomiar wartości ekwipotencjalnej pola stacjonarnego .

Uwagi i wnioski .

W dzisiejszych czas znajomość budowy radaru staje się szczególnie ważna ponieważ etaty radiooficerów już praktycznie nie istnieją. Dlatego każdy nawigator powinien posiadać umiejętność rozpoznania które elementy danej konsoli są zepsute i ewentualnie przeprowadzić wymianę ich. Wskazanie potencjalnie uszkodzonego elementu lub podanie tego przez radio do serwisu w celu sprowadzenia jego do najbliższego portu jest zawsze wskazane i obniża koszty.

Badania pola stacjonarnego w sali 313 w której przeprowadzane są ćwiczenia dowiodło, że jest bezpieczna dla studentów i prowadzących ćwiczenia . Strefa pośrednia , w której średnia wartość gęstości mocy pola stacjonarnego równa jest pomiędzy 0,1 a 2,0 W/m2 , możemy zaobserwować jedynie na kierunku 0° w odległości do 50 cm i na kierunku +10° w odległości do 38 cm . Wartość pola we wszystkich pozostałych miejscach wynosi poniżej 0,1 W/m2 ) . W strefie nie należy przebywać dłużej niż 8 godzin . Aby zastać niebezpiecznie napromieniowanym ktoś musiałby przebywać bardzo blisko anteny przez 45 minut. Jest to bardzo mało prawdopodobne więc można uznać stanowisko za bezpieczne.

Przebywanie w strefie bezpiecznej nie podlega ograniczeniu . Podczas wykonywania ćwiczenia należy jednak pamiętać żeby nie zbliżać się zbytnio do źródła promieniowania . Wartość pola tuż przy źródła jest większa . ,.

Zawsze należy pamiętać o tym, że radary stanowią aktywne źródło promieniowania . Strefy w których przebywanie może być niebezpieczne nie powinny znajdować się w pobliży miejsc gdzie przebywają ludzie . Gdyby tak się jednak zdarzyło, powinny one być odpowiednio oznakowane (np. poprzez namalowanie na pokładzie żółtej linii której nie należy przekraczać gdy radar pracuje). Przebywanie w takich strefach powinniśmy ograniczyć do minimum . Należy także pamiętać aby nie zbliżać się zbytnio do pracującej anteny ani odcinków falowodu . Nie należy wchodzić na maszt antenowy podczas pracy radaru , przebywać w okolicy giętkich złącz falowodu itp. Zachowanie zasad BHP i zdrowego rozsądku pozwoli nam na zachowanie dobrego zdrowia

---