【正文】 Ch3 船用雷達設(shè)備 ? 167。 中頻電源設(shè)備 一 、 電源的功用 ? 主要：把船電變換成中頻交流電，提供各分機用電。 船 電 → → 中頻交流電 （ 4002022 Hz） （直流或 是交流） 雷達 電源 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 二、雷達設(shè)置獨立電源原因 要求穩(wěn)定 、 可靠工作 減少體積 、 重量 [濾波器件 ， 當(dāng) f↑ → L↓ 、 C↓ ] “ 隔離 ” ：避免各種高頻設(shè)備通過船電耦合而產(chǎn)生相互干擾。 LCf1?航海雷達與 ARPA 緒 論 Ch3 船用雷達設(shè)備 三、對電源的要求 穩(wěn)定 、 可靠工作 。 當(dāng)輸入電壓 、 負(fù)載變化 177。 20% → 輸出變化 ＜177。 5%。 …… Ch3 船用雷達設(shè)備 《 航海雷達與 ARPA》 四、種類及特點 中頻逆變器 兩大類 中頻變流機 Ch3 船用雷達設(shè)備 中頻逆變器 （ Inverter） 1）組成及各部分作用 主要： 半導(dǎo)體器件 組成。 特點： 閉環(huán)控制 。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 工作過程 核心：方波 、 功放 。 過壓輸入 保護 過流 過壓 過荷 任一發(fā)生時 → 通過保電路 → 起動器切斷輸入 → 保護作用 降壓 調(diào)壓器作用 穩(wěn)壓 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 2）逆變器使用注意事項 ① 開始調(diào)整前 ， 仔細閱讀說明書 。 ② 不得隨意切斷某一環(huán)路 。 ③ 檢查時，注意切斷輸入電源。 ④ 注意 “ 虛地 ” （零點）。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 3） 工作狀態(tài)判斷 （ 簡易方法 ） “ 聽 ” ——正常工作： 清晰均勻的振蕩聲 。 4） 逆變器特點： 優(yōu)點： 體積小 、 重量輕 、 噪聲與振動少 、 維護方便 、 效率高 、 造價低 。 缺點 ：可靠性及穩(wěn)定性較低，檢修麻煩。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 中頻變流機組（ MotorGenerator） 1） 組成及各部分作用 工作過程：電能 → 機械能 → 電能 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 2）變流機使用注意事項 要求： 直源電機： ① 電壓正負(fù) 、 旋轉(zhuǎn)方向 ？ ② 調(diào)整 、 相互影響 。 ③ 運行時 ， 不準(zhǔn)取出碳刷 。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 3）變流機維護保養(yǎng) ? 清潔 ? 通風(fēng) ? 干燥 ? 定期加油。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 4）變流機特點 優(yōu)點： 工作可靠 、 容量大 。 缺點： 體積、重量大，噪聲振動大，效率低，維護麻煩等。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 ? 目前趨勢 ——中頻逆變器。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 167。 雷達發(fā)射機 ? 作用：在觸發(fā)脈沖作用下，產(chǎn)生大功率射頻脈沖。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 收發(fā)機外形圖 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 發(fā)射機 監(jiān)測電表 微波傳輸線 觸發(fā)電路 中頻逆變器 磁控管 接收機 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 磁控管 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 收發(fā)開關(guān) 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 Tr τ 觸發(fā)脈沖 射頻脈沖 預(yù)調(diào)脈沖 調(diào)制脈 沖 τ Tr Pk F 觸發(fā)電路： 每隔一定的周期 （ Tr） 產(chǎn)生一 觸發(fā)脈沖 。 預(yù)調(diào)制器 （ Premodulator） ： 在觸發(fā)脈沖下 ， 產(chǎn)生一定寬度的 預(yù)調(diào)脈沖 。 調(diào)制器 （ Modulator） 在預(yù)調(diào)脈沖作用下 ， 產(chǎn)生一定寬度 （ τ ） 一定電壓 （ 約 1萬伏特 ） 的 高壓調(diào)制脈沖 。 磁控管振蕩器 （ Magron Oscilator） 在高壓調(diào)制脈沖作用下 ， 產(chǎn)生寬度與調(diào)制脈沖相同的大功率 高頻振蕩脈沖 （ 射頻脈沖 ） 電源： LV， HV 《 航海雷達與 ARPA》 Ch3 船用雷達設(shè)備 二、發(fā)射機主要技術(shù)指標(biāo) 工作波長 （ λ ） 工作頻率 f λ ——射頻振蕩中 ， 兩個波峰 （ 谷 ） 之間的距離 。 f ——工作頻率 （ 發(fā)射頻率 ， 振蕩頻率 ） [每秒鐘振蕩次（ 周期 ） 數(shù) ] f = f 與 λ 成倒數(shù)關(guān)系 ?C《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 λ 在船用雷達中：兩種波段 ： 波段 λ F X 3cm 9300~9500MHz S 10cm 2900~3100MHz 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 這兩種波段 ——在微波波段中 （ 微波：λ 1米 ） 雷達為什么要工作在微波波段 ？ ∵ 微波波段傳播特性具有： ? 直線 ? 等速 ? 強反射 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 脈沖寬度（ τ ） τ —— 指射頻脈沖持續(xù)振蕩的時間。 在船用雷達中： τ ： ～ 2μs 一般分成 3擋 ? 遠量程 —— 寬 τ （ τ ↑→ 能量 ↑→ 探測距離 ↑ ） ? 中量程 —— 中 τ ? 近量程 —— 窄 τ （ τ ↓→ 距離分辨率 ↑ τ ↓→ 最小作用距離 ↓ ） [具體后面會再作解釋 ] 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 脈沖重復(fù)周期（ PRP ） PRP—— Pulse Repetition Period 表示：相鄰兩個 （ 發(fā)射 ） 脈沖的時間間隔 它是由觸發(fā)脈沖來決定的 （ 圖中用 “ Tr”符號表示 ） ∵ 船用雷達單脈沖工作的 [解釋 ] ∴ 量程大 ——Tr大 量程小 ——Tr小 因此，船用雷達中 Tr—— 隨量程的變化而變化 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 一般分為 三檔： 遠 量程 （ 如 24NM， 48NM） —— 大 Tr 中 量程 （ 如 6NM、 12NM） —— 中 Tr 近 量程 （ 如 、 3NM） —— 小 Tr 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 脈沖重復(fù)頻率（ PRF ） PRF—— Pluse Repetition Frequency 表示： 每秒鐘發(fā)射脈沖個數(shù) 一般用 “ F”表示 。 F與 Tr的關(guān)系： F= 反比關(guān)系 船用雷達 ——單脈沖工作 ？ 即： F也是隨量程變化而變化 。 范圍： 500 ～ 4000 Hz Tr1《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 總結(jié)： 遠 量程 ——寬 τ ——低 F 中 量程 ——中 τ ——中 F 近 量程 ——窄 τ ——高 F 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 發(fā)射功率（ Transmitted Power） ? 峰值功率 （ Pk） ： 脈沖期間 （ 在 τ 內(nèi) ） 的射頻振蕩的平均功率 。 ? 平均功率 （ Pm） ： 在 Tr內(nèi) ， 輸出功率的平均值 。 ? Pk與 Pm的關(guān)系 Pm= Pk ? 在船用雷達中 一般： Pk： 千瓦 （ 375 KW） Pm： 瓦 （ 幾 幾十 W） Tr?《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 脈沖波形（ Pulse Wave Shape） 理想：矩形 實際上：失真：存在前沿 （ tn） 、 后沿 （ tf ） 、 波動 （ △ u） ? tn :造成測距精度下降 ? tf 造成工作不穩(wěn)定 ? △ u：造成距離分辨率下降 要求： tn、 tf、 △ u盡可能小 。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 tn tf 發(fā)射脈沖頻譜 （ Radio Frequency Pulse Spectrum） [難度 ] ? 頻譜含義 ： ? （ １ ） 頻率成分； ? （ ２ ） 各個頻率所占能量的比例 。 ? 頻譜主辯寬度 Bf Bf = ∴ Bf ～ τ 成反比關(guān)系 ?2《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 Bf =2 /τ τ 頻譜變換 時域 △ f 船用雷達特點 ? 厘米波段 ? 脈沖 ? 導(dǎo)航雷達 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 三、磁控管理振蕩器 ? 磁控管作用：在高壓調(diào)制脈沖作用下 ， 產(chǎn)生大功率射頻脈沖 （ 微波振蕩 ） 。 ? 磁控管結(jié)構(gòu)： 特殊結(jié)構(gòu)的真空二極管。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 組成 [（看實物） ]：４部分 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 1） 陰極 （ 旁熱式 ） 作用： 發(fā)射電子 。 2） 陽極 （ 塊 ） 作用： ① 收集電子 ② 振蕩系統(tǒng)： ? 腔體 → “ L” ? 槽口 → “ C” 相互作用區(qū) ：位于陰 —陽極間的空間。 作用： 陰極發(fā)射電子與交變電磁場能量交換場所 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 3） 永久磁鐵 作用： 提供恒定磁場 。 4） 輸出耦合系統(tǒng) 作用： 把交變電磁場 （ 射頻振蕩 ） 耦合輸出 。 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 磁控管正常工作條件 ? 磁控管符號 ? 陰極上： ① 調(diào)制脈沖 ? 負(fù)向 ? 一萬多伏 。 ② 磁控管燈絲電壓 uf。 交流或直流電壓 6 ～ 12V ? 陽極 → 接地 目的： ? 安全 ? 減少分布電容 。 陰極 燈絲 輸出 腔體 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 uf 陽極 接地 正常工作條件： 除了磁控管本身完好外 ， 還應(yīng)： ① 燈線上加電壓 （ uf） 目的： 陰極加熱至一定溫度 。 ② 陰極上加有 負(fù)向一萬多伏高壓調(diào)制脈沖 。 ③ 負(fù)載要匹配 [解釋：磁控管 —輸出阻抗與負(fù)載阻抗相等 ] 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 磁控管檢查 1） 未通電時檢查 （ 拆下磁控管 ） 用萬用表測量 ① 燈絲電阻： 正常：幾歐姆 ② 陰 —陽極絕緣電阻 ： 正常 200 兆歐姆 （ MΩ ） 2） 通電時檢查 ① 檢查磁控管電流 （ Ia） [一般在 mA級 （ 幾十 mA 左右 ） ] Ia——判斷發(fā)射機工作是否正常的重要參數(shù) （ 一般在機上有 監(jiān)測表 ） 《 航海雷達與 ARPA》 Ch2 船用雷達設(shè)備 ? 各量程在規(guī)定電流值 （ 說明書里規(guī)定 ） → 正常 。 ? Ia = 0→ 磁控管無振蕩 → 無發(fā)射 → 無回波 。