8228807816

50 -lecie Polskiej Radiolokacji

Źródło mocy mikrofalowej zawiera zestaw ośmiu generatorów kwarcowych pracujących w sposób ciągły i wytwarzających sygnały o częstotliwościach będących harmonicznymi częstotliwościami znamionowych kwarców. Każdy z generatorów wyposażony jest w szybki elektroniczny przełącznik typu SPDT, zapewniający stałość obciążenia dla generatora. Przełącznik kieruje sygnał generowany albo do obciążenia Zo=50? albo do dalszej części układu. Sygnał z aktualnie wykorzystywanego generatora jest dostarczany do jednego z ośmiu wejść szybkiego elektronicznego demulti-pleksera, którego czas przełączania jest mniejszy od 4ps, a dalej do zespołu wzmacniająco-powiela-jącego, gdzie jest filtrowany, wzmacniany i powielany do częstotliwości leżącej w zakresie częstotliwości pasma L. Sekwencyjny wybór częstotliwości pracy jest sterowany mikroprocesorem.

Źródło mocy wykonano w technice hybrydowej z zastosowaniem technologii montażu płaskiego. W układzie stosowano nowoczesne elementy półprzewodnikowe i układy monolityczne. Na rys. 13.3. przedstawiono widok obwodów źródła mocy od strony generatorów kwarcowych i szybkiego demultipleksera. Do ochrony wejściowych stopni torów odbiorczych urządzeń stosowane są układy ograniczania mocy mikrofalowej. Opracowane w PIT układy pasywne i quasi-aktywne ograniczają przychodzącą na ich wejście moc impulsową z przedziału 0,1 W -5- 15 kW do mocy kilkudziesięciu mW w impulsie na wyjściu.

Podobnie jak w układach czynnych, opanowano projektowanie i wykonawstwo mikrofalowych podzespołów ferrytowych w pasmach od UHF do X. Opracowano falowodowe izolatory rezonansowe pracujące na poziomie mocy do 1,5 MW w impulsie i 10 kW mocy średniej. Układy te stosowane są jako separatory stopni końcowych nadajników mikrofalowych. W ścianowych antenach urządzeń radiolokacyjnych stosowane są rozgałęzieniowe cyrkulatory dużej i małej mocy. Od podzespołów tych wymaga się powtarzalności charakterystyk amplitudowych i fazowych. Opracowania PIT w tym zakresie obejmują rozgałęzieniowe cyrkulatory paskowe i falowodowe, które wdrożono do produkcji na Wydziale Produkcji Doświadczalnej Instytutu. Na potrzeby techniki odbiorczej (do zastosowania w głowicach odbiorczych) opracowano i wdrożono rodzinę cyrkulatorów mikropaskowych wykonanych techniką MUS na podłożach magnetycznych (granat mikrofalowy). Podzespoły te są wykonywane w wersji obudowanej i nie obudowanej w zależności od potrzeb konstrukcyjnych. Opanowanie tej dziedziny wiedzy związane jest z opracowaniem w PIT metod analizy i projektowania CAD. Przy ich użyciu można projektować cyrkulatory paskowe, mikropaskowe i falowodowe [11], [12]. Za ich opracowanie dr inż. Edward Sędek otrzymał w latach 1980 i 1992 nagrody IV Wydziału Nauk Technicznych PAN.

Materiały ferrytowe, zarówno o strukturze spinelowej jak i granatu, przeznaczone do tych zastosowań, zostały opracowane i wdrożone do produkcji w Zakładach Materiałów Magnetycznych POLFER.

Jedną z najważniejszych części urządzenia radiolokacyjnego jest jego antena nadawczo-odbiorcza, której parametry decydują o podstawowych właściwościach radaru. Jej sprawność energetyczna, kształty wiązek, charakterystyka promieniowania, poziom listków bocznych, własności filtracji przestrzennej wprost przekładają się na zasięg radaru, rozróżnialność w odległości i azymucie oraz odporność na zakłócenia bierne i czynne. W okresie 50 lat opracowano szereg anten reflektorowych przeznaczonych do opracowanych radarów, a począwszy od lat 90. płaskich anten ścianowych, charakteryzujących się znacznie niższym poziomem listków bocznych, niż w antenach reflektorowych. Technologia i konstrukcja anten ścianowych w sposób zasadniczy różni się od technologii i konstrukcji anten reflektorowych. Antena reflektorowa zbudowana jest na stelażu o odpowiednim kształcie, na którym zamontowana jest metalowa siatka. Oświetlenie reflektora odbywa się za pomocą tuby (tub), do której doprowadzona jest moc mikrofalowa. Układy mikrofalowe dużej i małej mocy są praktycznie poza anteną. Inaczej rzecz się ma w płaskiej antenie ścianowej, która zbudowana jest z n-wierszy nadawczych i odbiorczych bądź nadawczo-odbiorczych, które same w sobie stanowią wielowrotowe dzielniki mocy. Każdy z wierszy od strony przestrzeni zakończony jest elementami promieniującymi wykonanymi w postaci dipoli półfalowych (najczęściej 32-40 elementów). Ustawione w postaci regału wiersze tworzą ścianę płaskiej anteny (zwykle kilkanaście do kilkudziesięciu wierszy). Dzielniki mocy w każdym wierszu zapewniają odpowiedni rozkład mocy sygnału wzdłuż wiersza, natomiast rozkład mocy w kierunku od wiersza do wiersza zapewnia pionowy dzielnik mocy wykonywany najczęściej w wersji falowodowej. Technologię wykonania takich anten opanowano w Zakładzie Produkcji Doświadczalnej PIT.

Opracowane w ostatnich latach płaskie anteny ścianowe posiadają wiązkę (wiązki) przestrajane elektronicznie w jednej bądź dwu płaszczyznach. Stanowi to dalszy postęp technologiczny i konstrukcyjny, wynikający z zastosowania sterowanych przesuwników fazy w każdym wierszu. Wiodącą rolę w opracowaniu metod projektowania tego typu anten odegrał prof. dr hab. inż. Stanisław Rosłoniec, który obecnie w dalszym ciągu je doskonali.

Drugą najważniejszą częścią urządzenia radiolokacyjnego jest system obróbki odebranych sygnałów radiolokacyjnych. Po odebraniu ech sygnałów, ich wzmocnieniu, przemianie częstotliwości, filtracji i detekcji w odbiorniku radaru w taki sposób,