Tor nadawczy stacji radiolokacyjnej

TOR NADAWCZY STACJI
RADIOLOKACYJNEJ
(wybrane zagadnienia)
Opracowanie :
dr inż. Adam Konrad Rutkowski
1
Budowa toru nadawczego stacji radiolokacyjnej
Strukturę toru nadawczego stacji radiolokacyjnej przedstawiono na
rysunku 1.
Głównymi ogniwami toru nadawczego są: blok syntezy sygnału złożonego,
wzmacniacz średniej mocy, wyjściowy wzmacniacz dużej mocy. Blok syntezy
zwiera cyfrowe układy kształtowania pierwowzoru sygnału kodowanego fazowo
lub częstotliwościowo w pasmie p.cz. (około 70 MHz). W bloku tym znajdują się
również układy przesunięcia widma ukształtowanego sygnału z pasma p.cz. w
zakres mikrofalowy. Moc sygnału wyjściowego bloku syntezy wynosi około 10
mW, a jego częstotliwość leży w pasmie mikrofalowym (na przykład C lub X).
Moc tego sygnału jest zwiększana do poziomu około 30 W w sterowanym
wzmacniaczu tranzystorowym.
Elementy oznaczone symbolem SP są mikrofalowymi sprzęgaczami
kierunkowymi
umożliwiającymi
automatyczne
monitorowanie
parametrów
generowanego i emitowanego sygnału. Elementy IC są izolatorami lub
cyrkulatorami ferrytowymi i służą do redukcji wpływu niedopasowania
poszczególnych układów mikrofalowych.
2
UR1
IC1
Bloki syntezy
sygnału
złożonego
SP2
Układ
regulacji
mocy
SP1
Zo
IC3
IC2
Wzmacniacz
tranzystorowy
średniej mocy
Zo
KF1
Zo
Synchronizator
SP3
Układy
kontroli
Układy
sterowania
Do systemu
antenowego
Zo
IC5
SP5
N/O
A/E
Układy
zabezpieczenia
odbiornika
Do
odbiornika
Ekwiwalent
anteny
SP4
Filtr
wyjściowy
IC4
LFB
Końcowy
wzmacniacz
mocy
Zo
Rys. 1. Schemat blokowy toru nadawczego stacji radiolokacyjnej
3
Wyjściowy wzmacniacz mocy może być wykonany w oparciu o lampę z falą
postępującą typu "O".
Lampa o fali bieżącej LFB jest jednym z głównych podzespołów
decydujących o wierności zachowania wewnętrznej struktury fazowej (lub
częstotliwościowej) emitowanego sygnału.
Filtr wyjściowy F1 ma za zadanie wycinać szkodliwe składowe wnoszone
do sygnału użytecznego w trakcie wzmacniania przez LFB oraz we wzmacniaczu
tranzystorowym, a także w końcowych stopniach bloku syntezy sygnału
złożonego. Efekt filtrowania oraz pozostałe parametry impulsów na końcu toru
nadawczego można kontrolować poprzez sprzęgacz SP5.
Przełącznik antena – ekwiwalent A/E pozwala odłączyć sygnał od anteny i
skierować go do sztucznego obciążenia (ekwiwalentu) na przykład w czasie
kontroli stanu technicznego radaru w sytuacji gdy nie jest wskazane emitowanie
energii mikrofalowej w przestrzeń. Za przełącznikiem A/E jest umieszczony
przełącznik nadawanie – odbiór N/O pozwalający na współpracę nadajnika i
odbiornika ze wspólną anteną.
4
Umieszczenie przełącznika N/O za przełącznikiem A/E umożliwia prowadzenie
przez stację radiolokacyjną kontroli czy w pasmie jej pracy nie funkcjonują inne
źródła fal elektromagnetycznych. Układ A/E jest wykonywany w postaci
mechanicznego
przełącznika
falowodowego
sterowanego
elektrycznie.
Przełącznik N/O może być zrealizowany w oparciu o czterowrotowy cyrkulator
ferrytowy lub może być zbudowany z dwóch oddzielnych cyrkulatorów
trójwrotowych.
Rozwiązania
takie
powinny
zapewnić
izolację
kanału
nadawczego i odbiorczego na poziomie około 60 dB. Dalsze zwiększenie izolacji
toru nadawczego i odbiorczego zapewniają układy zabezpieczenia odbiornika.
Innym wariantem przełącznika N/O jest układ składający się z magicznego T
w wersji falowodowej i odpowiednio połączonych przesuwników fazy oraz
sprzęgacza kierunkowego.
W celu zabezpieczenia stopni wejściowych odbiornika należałoby
dodatkowo zastosować przed nimi układy zabezpieczające zawierające na
przykład diody PIN.
5
Parametry podzespołów mikrofalowych toru nadawczego
Lampy z falą bieżącą
Przykładem lampy z falą bieżącą jest lampa TWT-C55 produkowana w
Polsce przez PIT Oddział Wrocławski.
Podstawowe parametry lampy TWT-C55:
-
zakres częstotliwości pracy ...........................
pasmo C (4-8 GHz)
-
maksymalna moc w impulsie .........................
10 kW
-
maksymalna moc średnia ...............................
500 W
-
maksymalny współczynnik impulsowania ......
5%
-
czas trwania impulsu .....................................
0.01 – 200 μs
-
wzmocnienie .................................................
30 dB
-
czas podgrzewania ........................................
3 min
-
maksymalne napięcie katody .........................
-20 kV
-
maksymalne napięcie kolektora .....................
19 kV
-
prąd wiązki w impulsie ..................................
3.5 A
-
WFS we wrotach wejściowych ......................
1.5
6
Lampa TWT-C55 jest lampą impulsową z modulacją siatkową. Przeznaczona jest
do pracy w stopniach sterujących lub wyjściowych nadajników . Moc wejściowa
potrzebna do właściwego wysterowania lampy wynosi około 10W. Lampa TWTC55 jest chłodzona cieczą.
Lampy z falą bieżącą produkuje również na przykłąd firma THOMSON
(TH3637, TH3833 oraz lampa dużej mocy TL5080).
Podstawowe parametry wybranych lamp z falą bieżącą firmy THOMSON:
Typ
Pasmo Pimax
pracy
Gp
[kW] [dB]
5.4 –
timax
impulsowania
[μs]
Chłodzenie
[%]
[GHz]
TH3637
Współczynnik
8
50
3
11
Powietrze
19
42
3
30
Powietrze
90
40
1
20
Ciecz
5.9
TH3833
5.2 –
5.7
TL5080
5.4 –
5.9
7
P o d s ta w o w e p a ra m e try w y b ra n y c h la m p firm y H U G H E S :
T yp
Pasm o
P im a x
Gp
W s p ó łc z y n n i
p ra c y
[k W ]
[d B ]
k
C h ło d z e n ie
im p u ls o w a n ia
[G H z ]
[% ]
679H
5 .2 5 – 5 .7 5
16
50
1 .5
P o w ie trz e
657H
5 .2 5 – 5 .7 5
75
47
4
C ie c z
680H
5 .2 5 – 5 .8 5
100
47
10
C ie c z
683H
5 .2 5 – 5 .8 5
165
46
7
C ie c z
686H
5 .2 5 – 5 .8 5
200
50
10
C ie c z
686H
5 .2 5 – 5 .8 5
250
46
5
C ie c z
621H
5 .4 0 – 5 .8 0
60
50
2 .5
C ie c z
676H
5 .4 – 5 .9
12
45
3
P o w ie trz e
622H
5 .4 – 5 .9
75
50
2
C ie c z
Lam py
pow yższe
p o s ia d a ją
o d p o w ie d n io
duży
w s p ó łc z y n n ik
im p u ls o w a n ia , p o z w a la ją n a p ra c ę z d łu g im i im p u ls a m i z ło ż o n y m i i s to s u n k o w o
k ró tk im i o k re s a m i p o w ta rz a n ia . P o z w a la to n a p ra c ę s ta c ji ra d io lo k a c y jn e j z d u ż ą
g ę s to ś c ią im p u ls ó w n a m a ły c h z a k re s a c h .
8
Przełączniki antena/ekwiwalent
Elementem końcowego odcinka toru nadawczego jest tzw. przełącznik
antena/ekwiwalent. Musi on spełniać szczególnie ostre wymagania gdyż przez
jego odpowiednie wrota propaguje się cała moc generowana w nadajniku. Nawet
stosunkowo niewielkie niedopasowania powodują, że bezwzględny poziom mocy
odbitych sygnałów będzie duży co prowadzi do zniekształceń emitowanego
sygnału. Może również powodować uszkodzenie stopni końcowych nadajnika
lub przedwczesnego ich zużycia. Dobrej jakości przełączniki falowodowe
charakteryzują się współczynnikami fali stojącej WFS nie większymi niż 1.1 i
stratami nie przekraczającymi 0.5dB oraz izolacją na poziomie kilkudziesięciu
decybeli.
9
P rz y k ła d e m
m ogą
być
p rz e łą c z n ik i fa lo w o d o w e
firm y
W a v e lin e ,
k tó ry c h
p a ra m e try z e s ta w io n o p o n iż e j.
P o d s ta w o w e p a ra m e try w y b ra n y c h p rz e łą c z n ik ó w firm y W a v e lin e :
T yp
P a s m o p ra c y
W FS
[G H z ]
Iz o la c ja
C zas
[d B ]
p rz e łą c z a n ia
[m s ]
379E
3 .9 5 – 5 .8 5
≤ 1 .1
70
100
5979E
4 .9 – 7 .0 5
≤ 1 .1
70
100
479E
5 .8 5 – 8 .2 0
≤ 1 .1
70
100
579E
7 .0 5 – 1 0 .0 0
≤ 1 .1
70
50
0279E
7 .0 0 – 1 1 .0 0
≤ 1 .1
70
50
S tra ty w e w n ę trz n e w y m ie n io n y c h w y ż e j p rz e łą c z n ik ó w n ie p rz e k ra c z a ją
0 .5 d B .
10
S ztuczne ob ciążenia (ekw iw alenty)
W czasie pracy stacji radiolokacyjnej na tzw . ekw iw alent cała w ytw o rzona w
nadajniku
energia
po w inna
być
po chłaniana
przez
sztuczne
obciążenie.
Jakkolw iek w tym czasie przestrzeń nie jest obserw ow ana to w razie w ystąpienia
odbić od sztucznego o bciążenia m ogą ulec uszkodzeniu ostatnie m ikrofalow e
stopnie nadajnika oraz będzie utrudniony bądź całkiem niem ożliw y pom iar
param etrów kształtow anego im pulsu sondującego.
P aram etry w ybranych sztucznych obciążeń firm y W aveline:
T yp
P asm o pracy W FS
[G H z]
M oc
m aksym alna
[k W ]
387
3.95 – 5.8 2
≤ 1.1
4
598 7
4.9 – 7.82
≤ 1.1
4
487
5.85 – 8.2 0
≤ 1.1
3
587
7.05 – 10.0 0
≤ 1.1
3
11
P a r a m e t r y s z t u c z n y c h o b c ią ż e ń r ó ż n y c h f ir m s ą b a r d z o d o s ie b ie z b liż o n e
c o o b r a z u j e p o n iż s z a t a b e la .
F ir m a
T yp
P a s m o p ra c y
W FS
[G H z ]
M oc
ś z r e d n ia
m a k s y m a ln
a
[W ]
Q U ASAR
Q FL12-
3 .9 5 – 5 .8 5
≤ 1 .0 8 7
750
HQH
M IC R O T E C H
235563
7 .0 5 – 1 0 .0 0
≤ 1 .0 7
500
M IC R O T E C H
235564
5 .8 5 – 8 .2 0
≤ 1 .0 5
750
PEN N
7352
3 .9 5 – 5 .8 5
≤ 1 .1
800
7350
4 .9 0 – 7 .0 5
≤ 1 .1
625
620R H
3 .9 5 – 5 .8 5
≤ 1 .1
3000
E N G IN E E R IN G
PEN N
E N G IN E E R IN G
C h a n n e l M ic r o w a v e
C o rp .
12
Cyrkulatory ferrytowe
Cyrkulatory (lub izolatory) ferrytowe stosowane w początkowych
stopniach toru nadawczego powinny charakteryzować się możliwie małymi
stratami i dobrą izolacją. Wymogi takie spełniają na przykład produkty firmy
UTE Microwave Inc. Straty oferowanych przez tę firmę elementów, w pasmie C
wynoszą około 0.3 dB, a wartość WFS jest nie gorsza niż 1.2. Izolacja wynosi
około 22 dB. Stosowane w izolatorach ferrytowych obciążenia są przygotowane
do pracy z sygnałami o mocy 1 W. Izolatory wielostopniowe firmy UTE w
pasmie 4-8 GHz posiadają izolację 40 – 60 dB, a tłumienie na tych samych
częstotliwościach zawiera się w granicach 0.7 – 0.8 dB. Standardowe wersje
izolatorów wielostopniowych mogą pracować z mocami sygnałów nie większych
niż 1W. Wersje dla większych mocy dopuszczalnych mogą być dostarczone na
specjalne zamówienie.
13
Izolator (cyrkulator) włączony po wzmacniaczu tranzystorowym powinien
charakteryzować się mocą maksymalną nie mniejszą niż 30 W. Mogą to więc być
na przykład cyrkulatory CH320 i CXH320 firmy CHANNEL MICROWAVE
Inc. Pokrywają one łącznie przedział częstotliwości 5.925 - 8.4 GHz, a
dopuszczalna moc maksymalna wynosi 400 W. Tłumienie sygnału użytecznego
dochodzi do 0.2 dB przy izolacji około 23 dB i współczynniku fali stojącej około
1.15.
Nieco lepsze parametry posiadają izolatory średniej mocy firmy
CHANNEL MICROWAVE Inc. Modele C120 ÷ C124 oraz CX120 są
podzespołami o podwyższonej jakości. Tłumienie sygnału odbitego tej grupy
izolatorów jest nie gorsze niż 25 dB, a straty mocy sygnału użytecznego nie
przekraczają 0.15 dB. Współczynnik fali stojącej we wrotach wejściowych nie
przekracza 1.12. Wbudowane obciążenie dopasowane pozwala na poprawną
pracę przy mocach sygnału mikrofalowego na poziomie do 35 W. Wyjątkiem jest
izolator CX120 pracujący w pasmie 7.9 - 8.4 GHz przy dopuszczalnej mocy
maksymalnej około 25 W.
14
Przejścia linia koncentryczna – falowód
Sygnał z wyjścia wzmacniacza tranzystorowego średniej mocy jest
wyprowadzany przez złącze koncentryczne. Ponieważ LFB ma wejście
falowodowe więc przejście KF1 (rys.1.) zapewnia prawidłowe połączenie tych
prowadnic mikrofalowych. Rodzina przejść linia koncentryczna – falowód (KF)
firmy QUASAR MICROWAVE pozwala na połączenie falowodu i linii
koncentrycznej w całym pasmie 3.7 – 8.2 GHz. Dostępne są przejścia ze
złączami typu N jak i SMA. Współczynnik WFS przejść tej firmy wynosi około
1.1. Przy przejściu przez złącze KF sygnał tłumiony jest około 0.1 dB.
Przejścia KF firmy CHANNEL MICROWAVE CORPORATION pracują
w podpasmach o względnej szerokości około 30%. Cała rodzina tych przejść
pokrywa z zapasem pasmo C (3.3 – 8.2 GHz). W tym przedziale częstotliwości
dopasowanie jest podobne jak złącz innych firm (WFS≈1.15), a straty
wewnętrzne są rzędu 0.1 dB. Przy wyborze konkretnego modelu przejścia tej i
innych firm należy zwracać uwagę nie tylko na straty wewnętrzne i dopasowanie,
ale również na wymiary fizyczne, które determinują charakterystyki fazowe tych
podzespołów. Na przykład długości przejść B620P i J620P pracujących w
podobnych podpasmach (obszar wspólny to 5.85 – 7.05 GHz) różnią się
o 6.35mm. Z punktu widzenia relacji fazowych daje to przesunięcie o około 50°.
15
Regulowane tłumiki mikrofalowe małej mocy
Tłumiki mikrofalowe małej mocy można podzielić na dwie grupy:
odbiciowe i bezodbiciowe (absorpcyjne). W tłumikach odbiciowych zmniejszenie
mocy sygnału wyjściowego uzyskuje się poprzez zwiększenie współczynnika
odbicia we wrotach wejściowych. Jakkolwiek realizacja takiego tłumika jest
stosunkowo prosta to jednak jego zastosowanie nie jest wskazane. Wynika to
z faktu, iż sygnał odbity od wrót wejściowych będzie interferował z sygnałem
wyjściowym bloku syntezy co będzie prowadziło do zaburzeń struktury
ukształtowanego sygnału złożonego. Trzeba dodatkowo pamiętać, iż poziom
sygnału odbitego byłby w przypadku tłumików odbiciowych zależny od
wielkości ustawionego tłumienia.
16
CF
Tłumik odbiciowy
Zo
Rys. 2. Sposób ograniczenia współczynnika odbicia tłumika odbiciowego.
W przypadku konieczności stosowania tłumika odbiciowego trzeba będzie
włączać przed nim izolator lub cyrkulator ferrytowy (Rys. 2). Rozwiązanie takie
skutecznie poprawia charakterystyki tłumika, ale niestety rozbudowuje układ.
Tłumiki bezodbiciowe (absorpcyjne) są tak skonstruowane, że różnica
między mocą sygnału wejściowego i wyjściowego wydzielana jest wewnątrz
tłumika. Dzięki temu dopasowanie wrót wejściowych i wyjściowych tłumika
mikrofalowego jest odpowiednie i nie zależy od tłumienia.
17
Najczęściej zmianom tłumienia wnoszonego przez tłumik towarzyszy
zmiana
przesunięcia
fazowego.
Dlatego
tłumik
mikrofalowy,
obok
tranzystorowego wzmacniacza średniej mocy i końcowego wzmacniacza mocy
zbudowanego na LFB, jest jednym z głównych źródeł niepożądanych zmian fazy
sygnału wyjściowego toru nadawczego stacji radiolokacyjnej.
Parametry tłumików regulowanych napięciem firmy GENERAL MICROWAVE
Typ
Straty
Maksymal
wewnętrzne
ne
nierównomierność
[dB]
tłumienie
tłumienia w pasmie
[dB]
[dB]
WFS
Średnia
M186C
1.5
45
≤ 1.5
0.8
M189C
2.5
65
≤ 1.75
0.8
M190C
1.5
35
≤ 1.5
0.85
LM186C
1.5
40
≤ 1.5
0.85
LM189C
2.5
65
≤ 1.75
1
LM190C
1.5
35
≤ 1.5
0.8
18
Przedstawione wyżej tłumiki są układami sterowanymi napięciowo.
Czułość regulacji tłumienia wynosi około 10dB/V. Nierównomierność tłumienia
w pasmie pracy zależy od ustawionej wartości tłumienia i waha się w granicach
0.5 – 2.0 dB. Maksymalna moc przenoszona przez tłumiki wynosi około 2W
przy czym parametry tłumika nie ulegają pogorszeniu przy mocy sygnałów
wejściowych nie przekraczających 100mW.
Wraz ze zmianami tłumienia zmieniają się również charakterystyki fazowe
tłumików. Przebiegi fazy w funkcji częstotliwości w pasmie 4 – 8 GHz są, w
przypadku omawianych tłumików, liniami prostymi. Nachylenie tych linii
zwiększa się wraz ze wzrostem ustawionego tłumienia. Na przykład na
częstotliwości 6 GHz przy zmianach tłumienia od 0 do wartości maksymalnej
przesunięcie fazy zmienia się o około 50°.
19
Seria D195 firmy GENERAL MICROWAVE obejmuje tłumiki na diodach
PIN z wbudowanymi sterownikami.
Parametry tłumików mikrofalowych serii D195 firmy GENERAL MICROWAVE
Typ
Zakres
Straty
WFS
częstotliwości wewnętrzn
[GHz]
D1954
D1955
D1956
D1958
Średnia
nierównomierność
e
tłumienia w pasmie
[dB]
[dB]
4–8
2.4
≤ 1.7
1
3-9
2.5
≤ 2.2
2.5
5 – 10
2.6
≤ 1.7
1
3.75 – 11.25
2.7
≤ 2.2
2.5
6 – 12
2.7
≤ 1.8
1.1
4.5 – 13.5
2.8
≤ 2.2
2.7
6 - 18
3
≤ 1.8
2.7
Podobnie jak wcześniej przedstawione tłumiki, elementy powyższe pracują
bez pogorszenia parametrów przy sygnałach o mocy do 100 mW. Układy te
wymagają zasilania napięciem stałym ±12V.
20
Parametry tłumików serii 2694 firmy M/A COM
Typ
Zakres
Straty
WFS przy
WFS przy Maksymaln
częstotliwoś wewnętrzn tłumieniu = tłumieniu ≠
2694 – 1003
e
ci
e
[GHz]
[dB]
4–8
2.2
≤ 1.6
≤2
45
4–8
2.5
≤ 1.6
≤2
60
0
0
tłumienie
[dB]
– XY
2694 – 1004
– XY
Regulowane elektronicznie tłumiki mikrofalowe oferuje również firma
M/A COM. Na przykład absorpcyjne tłumiki serii 2694 wykonane są przy użyciu
diod PIN i w technologii niesymetrycznych linii paskowych. Sterowniki tych
tłumików są tak skonstruowane, aby tłumienie sygnału mikrofalowego było
liniową funkcją napięcia sterującego.
Moc wejściowa wymienionych wyżej elementów, przy której nie tracą one
nominalnych wartości parametrów wynosi około 100mW. Ustalanie nowej
wartości tłumienia zajmuje około 1μs. Dewiacja przesunięcia fazowego przy
zmianach tłumienia w całym zakresie dynamicznym osiąga wartość około 20°.
21
Sprzęgacze kierunkowe ze złączami koncentrycznymi
Sprzężenia stosowanych w torze nadajnika sprzęgaczy kierunkowych
powinny
być
możliwie
małe.
Powinny one
zapewniać
monitorowanie
kształtowanego sygnału bez wprowadzania zniekształceń amplitudowych i
fazowych.
Parametry sprzęgaczy kierunkowych firmy M/A COM
Typ
Pasmo Sprzężeni Nierówno- Kierunko-
WFS we
pracy
e
mierność
wość
wrotach
[GHz]
[dB]
sprzężenia
[dB]
bezpośrednich
[dB]
/ sprzężonych
[dB]
2020 – 4017 -
4–8
6+0.5
1.2
20
1.25/1.25
4–8
10+0.5
1.5
20
1.2/1.2
4–8
20+0.5
1.5
20
1.2/1.2
4–8
6
1.5
18
1.25/1.25
06
2020 – 4017 –
10
2020 – 4017 –
20
2023 – 4015 –
06
22
Falowodowe sprzęgacze kierunkowe
Podobnie jak na odcinku linii koncentrycznych tak i w części falowodowej
toru nadawczego należy umieszczać sprzęgacze kierunkowe pozwalające
prowadzić
monitorowanie
pozwalające
wykonywać
jakości kształtowanego sygnału jak również
czynności
serwisowe.
Wśród
sprzęgaczy
falowodowych wyróżnia się dwie grupy różniące się wzajemnym położeniem
sprzężonych falowodów. Pierwsza grupa to sprzęgacze z falowodami
połączonymi wzdłuż swoich osi, a druga - to sprzęgacze z falowodami
skrzyżowanymi.
Parametry sprzęgaczy falowodowych firmy QUASAR MICROWAVE
Typ
Pasmo
Kierunko-
Straty
pracy
wość
odbiciowe
[GHz]
[dB]
[dB]
QDC12 - AQB
3.95 – 5.85
25
32
QDC13 - AQB
4.90 – 7.05
25
32
QDC14 - AQB
5.85 – 8.20
25
32
QDC12 - BQB
3.95 – 5.85
25
30
QDC13 - BQB
4.90 – 7.05
25
30
QDC14 - DQB
5.85 – 8.20
40
40
23
Falowodowe izolatory i cyrkulatory ferrytowe
Izolatory i cyrkulatory ferrytowe pracujące w odcinku falowodowym toru
nadajnika muszą spełniać szczególnie ostre wymagania. Jest tak dlatego, że
znajdują się one w miejscach gdzie poziom sygnału mikrofalowego jest bardzo
duży.
Izolatory i cyrkulatory średniej mocy firmy CHANNEL MICROWAVE
CORPORATION mogą pracować z sygnałami o mocy około 1 kW w impulsie
lub około 10 W fali ciągłej. Pasmo 4 - 8 GHz pokrywają modele G350, B350,
J350 i H350. Straty wewnętrzne tej grupy elementów są nieco większe od 0.2
dB, izolacja jest lepsza niż 23 dB, a WFS jest nie gorszy niż 1.15. Wymienione
wyżej modele zależnie od wymagań mogą być dostarczane jako cyrkulatory lub
jako izolatory.
Wśród izolatorów ferrytowych dużej mocy tej firmy znajdują się modele:
LG380, LJ380, LH380, których maksymalna dopuszczalna moc wynosi w
impulsie odpowiednio: 750 kW, 500 kW, 325 kW. WFS tych izolatorów nie
przekracza 1.2, straty wewnętrzne wynoszą około 0.5 dB, ale izolacja osiąga
tylko 10 dB.
24
Falowody i akcesoria falowodowe
Istotnymi elementami toru nadawczego stacji radiolokacyjnej są falowody i
akcesoria falowodowe. Do tych ostatnich można zaliczyć: zagięcia falowodowe,
przejścia skrętne, przedłużenia falowodowe, przejścia łączące falowody o
różnych standardach (transformatory), przesłonki kwarcowe itp. Każdy z tych
elementów (nawet najdrobniejszy) wnosi określone straty, przesunięcia fazy i jest
źródłem odbić wewnątrz toru. Skala tych zjawisk jest najczęściej funkcją
częstotliwości. Wpływ tych czynników jest szczególnie uciążliwy w przypadku
pracy stacji z sygnałem złożonym lub w przypadku stacji pracującej ze skokową
zmianą częstotliwości nośnej dokonywaną w szerokim pasmie.
Zależnie od potrzeb poszczególne podzespoły nadajnika mogą być łączone
przy pomocy falowodów sztywnych lub giętkich.
25
Parametry falowodów firmy MICROTECH
Rozmiar
Pasmo
WFS
Tłumienie
Uwagi
[dB/m]
pracy
[GHz]
187
3.95 – 5.85 1.02
0.04 - 0.07 Falowód
Moc maks. Moc maks.
CW
w impulsie
[W]
[kW]
6500
1250
6000
1100
5000
500
6500
1250
6000
1100
5000
500
sztywny
159
4.90 – 7.05 1.02
0.05 - 0.08 Falowód
sztywny
137
5.85 - 8.20 1.02
0.06 - 0.1
Falowód
sztywny
187
3.95 – 5.85 1.09
0.1 - 0.16
Falowód
giętki
159
4.90 – 7.05 1.1
0.13 - 0.2
Falowód
giętki
137
5.85 - 8.20
1.1
0.16 - 0.23 Falowód
giętki
26
Odcinki falowodów o wyjściach skręconych wokół osi podłużnej mają długości
około 20 cm (firma PENN ENGINEERING), a ich WFS zbliżony jest do 1.05.
Odcinki falowodów skręconych firmy QUASAR MICROWAVE mają taki sam
WFS, ale są nieco dłuższe (21–30.5 cm) i ich maksymalna dopuszczalna moc
sięga 520 – 990 kW. W takim samym stopniu jak falowody skręcone wzdłuż osi,
dopasowane są zagięcia falowodowe. Kilka różnych firm podaje dla
produkowanych przez siebie zagięć wartość WFS≈1.05. W niektórych
przypadkach tor nadawczy należy uzupełnić standardowymi przedłużeniami
falowodowymi. One również będą wnosiły określone odbicia (WFS≈1.02) oraz
tłumienie sygnału użytecznego (0.036 – 0.058 dB/m). Przytoczone dane dotyczą
odcinków falowodów firmy QUASAR MICROWAVE przeznaczonych do pracy
w trzech podpasmach pasma C.
Stosując w razie potrzeby zmiany standardu falowodu należy uwzględnić
wpływ zastosowanych odpowiednich przejść falowodowych. Na przykład
przejścia firmy QUASAR MICROWAVE (modele QTT11A-SQB, QTT12-SQB,
QTT13-SQB, QTT14-SQB) charakteryzują się wartością WFS równą 1.05, a ich
długość fizyczna wynosi około 10 – 20 cm. W związku z tym należy liczyć się z
dodatkowymi odbiciami i przesunięciami fazowymi wnoszonymi do sygnału
emitowanego przez stację radiolokacyjną.
27