ТЕМА 2. Передающее устройство РЛС 5Н84
ЗАНЯТИЕ 2. Принципиальная схема передающего устройства
УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ: В результате изучения темы студенты должны
ЗНАТЬ назначение, состав и работу модулятора и генератора СВЧ по принципиальной схеме;
УМЕТЬ анализировать работу тракта формирования высокочастотных сигналов.
Воспитывать чувство ответственности за прочные знания работы передающего устройства станции и уверенности в его высоких боевых возможностях.
2. МЕТОД - групповое занятие.
3. ВРЕМЯ - 2 часа.
4. МЕСТО - класс материальной части РЛС.
5. МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:
материальная часть РЛС 5Н84;
диапроектор;
слайды №№ 13 – 030.
6. ЛИТЕРАТУРА:
Техническое описание РЛС 5Н84. Кн. 1, несекретно.
РЛС П – 14Ф, ч.1. несекретно.
Учебные вопросы и распределение времени (слайд №3).
|
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
|
10 мин.
|
1.
|
Назначение, состав и работа модулятора передающего устройства
|
25 мин.
|
2
|
Назначение, состав и работа генератора СВЧ по принципиальной схеме.
|
45 мин
|
|
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
|
10 мин.
|
Ход занятий
№ п\п
|
Изучаемый вопрос
|
метод
|
время
|
1
2
2
3
|
Вступительная часть:
Прием доклада дежурного по взводу;
Проверка личного состава и готовности к занятию;
Целесообразно провести контрольный опрос по предыдущей теме. Оценить ответы и объявить оценки. Сделать выводы об усвоении материала.
Доведения темы, целей занятия и учебных вопросов;
____________________________________________
Основная часть.
Первый учебный вопрос.
Назначение, состав и работа модулятора передающего устройства
Модулятор формирует мощные видеоимпульсы положительной полярности, которые выдаются на генератор СВЧ и являются анодным питанием генераторной лампы.
Путем опроса студентов повторить параметры модулятора:
амплитуда модулирующих импульсов – 27 кВ;
длительность импульса – 10 мкс;
частота повторения – 100 или 200 Гц (задается синхронизатором РЛС бл.25).
Состав модулятора показана на функциональной схеме (слайд № 15). Студенты находят элементы модулятора на функционально-принципиальной схеме.
в состав модулятора входят:
зарядный дроссель с зарядными диодами(бл.53, Др1, Л1-Л9);
накопитель энергии (искусственная длинная линия, бл.50, 51). Искусственная длинная линия состоит из четырёх соединенных последовательно типовых линий с волновым сопротивлением 50 Ом, размещенных попарно в блоках 50 и 51;
импульсный трансформатор (ИТ);
коммутирующий элемент (тиратрон Л5). В модуляторе используется металлокерамический тиратрон типа ТГИ1-1000/25 (тиратрон газонаполненный, импульсный, ток коммутации 1000 А, допустимое напряжение 25 кВ) (показать образец металлокерамического тиратрона);
генератор импульсов поджига (Л1, Л2, Л4).
Импульсный трансформатор, коммутирующий тиратрон, генератор импульсов поджига конструктивно размещены в блоке импульсного трансформатора:
элементы питания (субблок выпрямителя);
элементы защиты и контроля (Р1, Р2, Л10-Л11, Р3 – по функциональной схеме).
Из состава модулятора видно, что он собран по классической схеме импульсного модулятора с накоплением энергии и ему присущи все элементы, которые были изучены в передатчике высотомера.
=Путём опроса студентов определить назначение элементов модулятора.=
Принцип работы модулятора заключается в медленном накоплении энергии от ВВ искусственными линиями за период повторения импульсов запуска и быстром разряде линии через коммутирующий тиратрон при поступлении импульса запуска.
Накопление энергии искусственной линией происходит по колебательному закону. Цепь заряда накопителя:
+ВВ 14кВ зарядный дроссель Др1 зарядные диоды Л1Л9 ИЛ первичная обмотка ИТ контакты КП1 (или амперметр ИП1 при нажатой кнопке) -ВВ.(слайд №16)
Зарядный дроссель имеет большую индуктивность и поэтому ток заряда нарастает сравнительно медленно, достигая максимального значения в момент времени t1.
В момент t1 возникает э.д.с. дросселя, которая поддерживает ток заряда, то есть линия продолжает заряжаться и в момент t2 напряжение на линии достигает значения 2UВВ . Далее начался бы разряд линии до значения UВВ, но этому препятствуют диоды Д1-Д9. Поэтому до прихода импульса запуска заряд на линии остается равным 2UВВ . Это позволяет использовать импульсы запуска с различной частотой повторения (переменный запуск).
Вопрос аудитории: С какой целью применяется переменный запуск ?
Ответ: Переменный запуск используется для борьбы со слепыми скоростями.
Таким образом, зарядные диоды сохраняют максимальное напряжение на искусственной линии.
Формирование моделирующего импульса происходит при разряде ИЛ через коммутирующий тиратрон (Л5). Для поджига тиратрона ТГИ1-1000/25 необходимы импульсы амплитудной в сотни вольт, а амплитуда импульсов запуска составляет десятки вольт. Поэтому импульсы поджига тиратрона формируются в генераторе импульсов поджига (подмодулятора) Л1, Л3, Л4 при поступлении импульсов запуска с бл.25.
В момент прихода поджигающего импульса на сетку тиратрона (Л5) в тиратроне происходит ионизация газа и его внутреннее сопротивление становится близким к нулю. Искусственная линия получает возможность разряжаться по цепи:
+ИА → L1→ коммутирующий тиратрон Л5 → корпус → первичная обмотка ИТ → -ИЛ.
Индуктивность L1 уменьшает выброс амплитуды в переднем фронте импульса. при протекании тока разряда через первичную обмотку ИТ во вторичной обмотке его формируется импульс прямоугольной формы амплитудой 27 кВ. Это напряжение прикладывается к аноду генераторной лампы, в результате чего генератор СВЧ возбуждается и формирует мощные импульсы СВЧ в метровом диапазоне волн.
= Путем опроса студентов уточнить назгачение импульсного трансформатора. =
Импульсный трансформатор повышает напряжение модулирующего импульса и обеспечивает согласование сопротивления ГСВЧ с волновым сопротивлением линии. Коэффициент трансформации ИТ примерно равен двум.
Далее следует дать краткую характеристику элементов генератора импульсов поджига, для чего высветить по первому диапроектору структурную схему ГИП (рис.2.3, слайд № 033).
Катодный повторитель (Л1а) обеспечивает развязку выхода синхронизатора и схемы ГИП.
Блокинг-генератор (Л1б) работает в ждущем режиме и с приходом импульса запуска формирует прямоугольный импульс положительной полярности, необходимый для работы усилителя (Л4).
Промежуточный КП служит для развязки блокинг-генератора и выходного усилителя.
Выходной усилитель усиливает импульсы по амплитуде и мощности до величины, необходимой для поджига тиратрона. Собран на лампе Л4 по схеме с частичным разрядом емкости.
В исходном состоянии лампа Л4 заперта. Конденсатор С11 подзаряжается от источника +1000 В через резистор R13 и первичную обмотку 4,2 Тр 2.
При поступлении импульсов запуска на управляющую сетку Л4 лампа отпирается и конденсатор С11 частично разряжается через Л4 и первичную обмотку Тр2. Со вторичной обмотки 9,7 Тр2 снимается импульс напряжения положительной полярности, являющийся импульсом поджига для тиратрона Л5.
В Ы В О Д
Импульсный модулятор представляет собой классическую схему модулятора с накопителем энергии, обеспечивающую работу генератора СВЧ в импульсном режиме с переменным запуском.
Контрольные вопросы
1. Какой элемент модулятора обеспечивает заданную длительность зондирующих импульсов?
2. Для чего в модуляторе используется зарядный дроссель?
3. Какую функцию выполняют зарядные диоды?
4. Чем вызвана необходимость применения генератора поджигающих импульсов?
Второй учебный вопрос.
Назначение, состав и работа генератора СВЧ по принципиальной схеме
Генератор СВЧ представляет собой однотактный двухконтурный автогенератор, собранный по схеме емкостной трехточки.
Он включает в себя: (Слайд №18)
- генераторную лампу типа ГИ-5Б;
- колебательную систему коаксиального типа;
- нагрузочную линию;
- элементы цепи автосмещения;
- фильтры высокой частоты;
- трансформатор накала Тр1;
- элементы настройки, регулирования и контроля генератора.
В конструкции генератора предусмотрены воздухопроводы для охлаждения генераторной лампы. Элементы цепи автосмещения, регулировки и контроля режима генератора установлены в блоке импульсного трансформатора.
Генераторная лампа является мощным импульсным триодом с катодом прямого накала. Лампа стеклянно-металлическая с медным кольцевым наружным радиатором анода и кольцевыми выводами сетки, катода и накала (слайд № 19).
Колебательная система генератора включает в себя анодно-сеточный и сеточно-катодный контуры.
Анодно-сеточный контур представляет собой коаксиальную линию Э1 с длиной волны больше λ/2, но меньше 3/4λ, закороченную на конце. Входное реактивное сопротивление данной линии имеет индуктивный характер во всем диапазоне генерируемых частот.
Сеточно-катодный контур представляет собой закороченную коаксиальную линию Э2 с длиной волны меньше λ/4. Входное сопротивление ее имеет индуктивный характер.
Вместе с большой межэлектродной емкостью лампы ГИ-5Б эквивалентное сопротивление участка сетка — катод лампы во всем диапазоне частот остается емкостным.
При перемещении анодно-сеточного плунжера Ф1 меняется индуктивность контура, а значит, и частота передатчика. Перемещение анодно-сеточного плунжера осуществляется автоматом АП-1.
При перемещении сеточно-катодного плунжера ФЗ меняется величина результирующего сопротивления участка сетка-катод, а следовательно, и амплитуда напряжения воз6уждения, т. е. изменяется генерируемая мощность передатчика. Перемещение плунжера сеточно-катодного контура осуществляется вручную.
В анодно-сеточном контуре расположена медная пластина, связанная с серводвигателем АПЧ (блок 74). Изменением положения пластины осуществляется подстройка частоты генератора в режиме точной АПЧ.
Фишкой связи Ф2 анодно-сеточный контур связан с коаксиальной нагрузочной линией Э4. Нагрузочная линия сочленяется с антенным фидером. Другой конец нагрузочной линии замыкается подвижным плунжером, посредством которого осуществляется согласование нагрузочной линии с анодно-сеточным контуром генератора. Перемещение его осуществляется автоматом АП-2.
Перемещением фишки связи с помощью автомата АП-3 обеспечивается передача максимальной энергии в нагрузочную линию и тракт АФС.
Катодно-накальная линия. ЭЗ обеспечивает постоянный потенциал выводов нити накала лампы ГИ-5Б по высокой частоте в местах сочленения ее кольцевых выводов с трубами. Положение короткозамыкающего плунжера Ф4 устанавливается вручную.
Для разделения анода генераторной лампы и колебательной системы по высокому импульсному напряжению служит разделительный конденсатор С9.
Для разделения сетки и катода по постоянному току, что необходимо для подачи автосмещения, служит конденсатор С11.
Конденсатор С10 замыкает катодно-накальную линию по высокой частоте и для тока накала генераторной лампы он представляет собой большое сопротивление.
Индуктивность L1 и конденсатор С1 образуют фильтр нижних частот, который предназначен для разделения модулятора и генератора по высокой частоте. В целях устранения проникновения высокочастотных наводок по броне кабеля в модулятор фильтр помещен в четвертьволновый стакан L5.
Для уменьшения излучения энергии через открытые концы труб служат фильтры-пробки L6 и L7, установленные в сеточно-катодной и катодно-накальной трубах и представляющие собой четвертьволновые стаканы на высшей частоте диапазона работы генератора.
При подаче полного напряжения накала с трансформатора Тр1 и модулирующих импульсов на анод генераторной лампы, генератор СВЧ вырабатывает мощные высокочастотные импульсы (рис. 2.5) в диапазоне генерируемых частот.
Режим работы генератора зависит от степени связи анодно-сеточного контура с нагрузкой, величины и фазы напряжения возбуждения на сетке генераторной лампы, а также величины напряжения автосмещения.
Величина напряжения автосмещения определяет угол отсечки анодного тока и КПД генератора.
Напряжение автосмещения можно менять при выключенном генераторе путем переключения резисторов RЗ, R4, R5 и R6 винтом В1.
Контроль автосмещения осуществляется по показаниям прибора ИП1 в блоке импульсного трансформатора.
Для обеспечения нормальной эксплуатации генераторной лампы ГИ-5Б накал ее включается ступенчато. Необходимость ступенчатого включения напряжения накала вызвана тем, что нить накала холодной лампы имеет малое сопротивление, поэтому в момент включения возможен сильный бросок тока накала и вывод из строя лампы. При включении РЛС на первичную обмотку трансформатора Тр1, включенную последовательно со вторичной обмоткой 1-2 дросселя Др4, подается переменное напряжение питания. В это время ток через управляющую обмотку 3-4 дросселя Др4 не протекает. При этом на обмотке 1-2 дросселя падает значительная часть напряжения, благодаря чему напряжение накала генераторной лампы, снимаемое со вторичной обмотки Тр1, составляет 50% номинальной величины.
По истечении 3 мин на реле Р1 подается +26 В и через его контакты на управляющую обмотку 3-4 Др4 подается напряжение +300 В. По обмотке потечет ток подмагничивания и сопротивление обмотки 1-2 Др4 уменьшится. В результате этого напряжение на обмотке 1-2 Др4 уменьшается, а на первичной обмотке накального трансформатора Тр1 увеличивается, следовательно, и увеличивается напряжение накала ГИ-5Б до 100%.
Точная установка напряжения накала согласно паспортным данным лампы производится с помощью потенциометра R40 НАКАЛ ГИ-5Б, регулирующего ток подмагничивания дросселя Др4.
Ток и Величина напряжение накала контролируются по приборам ИП2 и ИПЗ, конструктивно размещенным в блоке импульсного трансформатора.
В Ы В О Д
Генератор СВЧ выполнен по схеме емкостной трехточки с заземленной сеткой. В качестве колебательной системы используются отрезки длинных линий, которые перестраиваются при переходе с одной частоты на другую.
Заключительная часть
- Вывод по занятию;
Достигнуты учебные цели;
- Вопросы для контроля усвоения материала
Задание на самоподготовку:
Изучить назначение, состав, работу модулятора и генератора СВЧ по принципиальной схеме.
Окончание занятия;
|
под запись
_________
под запись
под запись
устно
под запись
|
2 мин
2 мин
4 мин
2 мин
25 мин
30 мин
45 мин
2 мин
5 мин
3 мин
|
Руководитель занятия:
Преподаватель: подполковник запаса С. Брюханов
Утверждаю
Начальник цикла ПРЛК РТВ ПВО
кафедры КазНТУ имени К.И. Сатпаева
п/п-к ______________В.Алексеев
«__»____________2013г.
ПЛАН
РАЗДЕЛ II. Устройство и боевое применение РЛС 5Н84
ТЕМА 2. Передающее устройство РЛС 5Н84
ЗАНЯТИЕ 3. Система управления, защиты и контроля передающего устройства
УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ: В результате изучения темы студенты должны
ЗНАТЬ назначение, состав и работу системы управления, защиты и контроля по упрощенной принципиальной схеме.
УМЕТЬ пользоваться измерительными приборами.
2. МЕТОД - групповое занятие.
3. ВРЕМЯ - 2 часа.
4. МЕСТО - класс материальной части РЛС.
5. МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:
материальная часть РЛС 5Н84;
диапроектор;
слайды №№ 22 – 35.
6. ЛИТЕРАТУРА:
Техническое описание РЛС 5Н84. Кн. 1, несекретно.
РЛС П – 14Ф, ч.1. несекретно.
Учебные вопросы и распределение времени (слайд №3).
|
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
|
10 мин.
|
1.
|
Элементы питания модулятора и генератора высокой частоты
|
20 мин.
|
2.
|
Элементы управления и защиты цепей питания
|
15 мин
|
3.
|
Элементы защиты модулятора и генератора высокой частоты
|
15 мин
|
4.
|
Контрольно-измерительные приборы передатчика
|
20 мин
|
|
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
|
10 мин.
|
Ход занятий
№ п\п
|
Изучаемый вопрос
|
метод
|
время
|
1
2
2
|
Основная часть.
Первый учебный вопрос.
Элементы питания модулятора и генератора высокой частоты
Элементы питания модулятора и генератора СВЧ вырабатывают напряжения для питания анодной и накальных цепей ламп. Они включают в себя:
1 – стабилизатор накала генераторной лампы и тиратрона;
2 – стабилизированный выпрямитель +300 В;
3 – стабилизированный выпрямитель – 150 В;
4 – выпрямитель +1000 В.
Стабилизатор накала генераторной лампы вырабатывает переменное напряжение накала 6,7 В. Стабилизация накала лампы необходима для обеспечения стабильности частоты передатчика.
В его состав входят (слайд № 25):
трансформатор накала генераторной лампы Тр1 (бл.20);
дроссель насыщения Др4;
регулирующие лампы Л8, Л9;
управляющая лампа Л10 с трансформатором накала Тр3.
Принцип работы стабилизатора основан на изменении сопротивления рабочей обмотки 1-2 Др4, включенной последовательно с первичной обмоткой Тр1. Изменение сопротивления рабочей обмотки Др4 осуществляется путём изменения тока через его обмотку подмагничивания (выводы 3-4).
Потенциометр R40, лампа Л10 и резистор R42 образуют делитель, включенный между источниками питания +300 В и – 150 В. Напряжение с анода Л10 подается на управляющие сетки регулирующих ламп Л8 и Л9.
Анодные цепи Л8 и Л9 получают питание от стабилизированного источника +300 В через контакты реле Р1 и обмотку подмагничивания Др4.
Питание на первичную обмотку накального трансформатора Тр1 подаётся через рабочую обмотку Др4 1-2.
Напряжение, снимаемое со вторичной обмотки накального трансформатора Тр3, является управляющим для лампы Л10.
При увеличении напряжения в питающей сети повышается напряжения накала лампы. Анодный ток лампы Л10 увеличивается, а анодное напряжение уменьшается, что ведет к уменьшению напряжения смещения на сетках ламп Л8 и Л9. Анодные токи ламп уменьшаются, следовательно уменьшается и ток подмагничивания через обмотки 3-4 Др4. Уменьшение тока подмагничивания ведёт к увеличению реактивного сопротивления его рабочей обмотки 1-2. В результате чего уменьшается падение напряжения на первичной обмотке накального трансформатора Тр1 бл.20. Напряжение накала генераторной лампы уменьшается.
При уменьшении напряжения питающей сети процесс развивается в обратном направлении и напряжение накала увеличивается.
Номинальная величина напряжения накала генераторной лампы устанавливается с помощью потенциометров R43 и R40 (рег. накала «ГРУБО», «ТОЧНО»), оси которых выведены на переднюю панель субблока выпрямителей.
Выпрямители +1000, +300 и –150 В собраны по двухполупериодной схеме.
= Предложить студентам самостоятельно рассмотреть стабилизатор напряжения накала тиратрона и выпрямителя = 1000 В. Схемы стабилизированных источников + 300 В и – 150 В давать кратко, обратив внимание на принцип стабилизации. =
Стабилизация напряжения – 150 В осуществляется стабилитроном Л1 с балластным резистором R11 (слайд № 26).
Источник +300 В имеет электронный стабилизатор, который состоит их трех параллельно включенных регулирующих ламп Л2, Л4, и Л6, и управляющей лампы Л7.
Принцип действия стабилизатора основан на изменении внутреннего сопротивления регулирующих ламп Л2, Л4, Л6, включенных последовательно с нагрузкой.
При увеличении напряжения на выходе электронного стабилизатора увеличивается напряжение на сетке лампы Л7, снимаемое с резистора R28. При этом возрастает анодный ток лампы Л7, а напряжение на её аноде уменьшается, вследствие чего уменьшается напряжение на сетках регулирующих ламп Л2, Л4, Л6, а внутреннее сопротивление ламп увеличивается. Поэтому падение напряжения на регулирующих лампах увеличивается, а на нагрузке уменьшается.
При уменьшении напряжения процесс протекает в обратной последовательности, в результате чего напряжение на выходе стабилизатора остается постоянным.
В Ы В О Д
Питание ламп модулятора и генератора СВЧ осуществляется стабилизированными источниками питания, что обеспечивает стабильность и устойчивость работы передатчика.
Второй учебный вопрос.
Элементы управления и защиты цепей питания
Система управления, защиты и контроля передающего устройства обеспечивает включение питания на передатчик, контроль за его работой, защиту цепей в случае возникновения неисправностей и безопасность работы личного состава при обслуживании.
Включение передатчика осуществляется с блока включения питания станции поэтапно, в определенной последовательности.
Контроль за работой передатчика осуществляется с помощью сигнальных цепей и контрольно-измерительных приборов.
Безопасность работы личного состава обеспечивается блокировочными контактами, снимающими высокое напряжение при открытии дверок блоков и отсеков.
Элементами управления в высоковольтном выпрямителе являются:
- контактор включения накальных цепей (Р2);
- контактор включения питания на анодный трансформатор ВВ (Р4);
– реле нулевого напряжения (Р1), регулирующего на обрыв фазы;
тумблер включения анода 14 кВ (В2);
- переключатель ступенчатого изменения напряжения на выходе ВВ (В-1 НАПРЯЖЕНИЕ 25-50 % - 50-100%);
– регулятор плавного изменения напряжения на выходе ВВ (R7 БОЛЬШЕ - МЕНЬШЕ).
= Элементы управления показать на функционально-принципиальной схеме.=
В модуляторе (бл.52) размещены следующие элементы управления:
реле включения полного накала генераторной лампы (Р1);
реле включения анодного питания +300 В (Р3);
тумблер ВКЛЮЧЕНО-ВЫКЛЮЧЕНО для измерения постоянной составляющей тока анода лампы генератора СВЧ;
тумблер НАКАЛ ГИ-5Б – НАКАЛ ТИРАТРОНА для подключения амперметра.
Кроме того, в цепях управления стоят блокировочные контакты закрытия дверок блоков накопителя, импульсного трансформатора, зарядного дросселя, отсеков генераторной лампы СВЧ и блокировочные контакты в системе вентяляции (охлаждения).
Для защиты цепей питания от перегрузок имеются плавкие предохранители и термореле.
При перегрузках в цепях вентиляторов высокочастотного генератора срабатывают теплореле защиты Р34, 35, 36, 25, 26. Эти реле воздействуют на схему защиты, которая срабатывает и размыкает цепь питания анодного контактора Р4 – передатчик выключается. При этом включается аварийный вентилятор обдува генераторной лампы.
При перегрузках в цепи вентиляторов модулятора и высоковольтного выпрямителя срабатывают реле термозащиты Р30, Р31, Р54, Р55, которые воздействуют на схему защиты и также выключают передатчик.
При возникновении перегрузок по цепям накала модулятора и генератора высокой частоты срабатывают соответствующие термореле и выключают передатчик. Включенными остаются только вентиляторы.
При отсутствии накала ламп выпрямителя (бл.165) обесточивается реле нулевого напряжения Р1 и своими контактами выключает реле анодного напряжения Р4 – передатчик выключается.
При срабатывании схем защиты на блоке включения питания загораются сигнальные лампочки перегрузки соответствующего блока. После устранения причин перегрузки или короткого замыкания необходимо нажать кнопку СБРОС ПЕРЕГРУЗКИ и вновь включить передатчик.
= Показать отдельные элементы системы управления и защиты на материальной части.=
В Ы В О Д
Система управления и защиты передатчика обеспечивает полуавтоматическое включение передатчика и его защиту от перегрузок.
Контрольные вопросы
1. Какие операции нужно выполнить перед включением передатчика?
2. Доложить последовательность включения передатчика.
3. Почему при включении передатчика генераторная лампа запитывается пониженным напряжением накала?
Возможна ли работа передатчика без включения вентиляторов и почему?
Третий учебный вопрос.
Элементы защиты модулятора и генератора
высокой частоты
Защита модулятора. При коротких замыканиях в цепях нагрузки выпрямителя или пробоях в генераторной лампе накопительная искусственная линия не только разряжается, но и перезаряжается, получая заряд отрицательной полярности, вследствие того, что Rн<ρл. Напряжение на линии в этом случае складывается при заряде с напряжением источника и резко возрастает, что может вызвать выход из строя модулятора. Для снятия отрицательного напряжения перезаряда линии используются два параллельно соединенных кенотрона Л10 и Л11, резисторы RЗ и R4, емкость С10 и реле Р1, Р2.
При рассогласовании сопротивления нагрузки и волнового сопротивления линии более 25% ток в цепи разряда резко возрастает, конденсатор С10 заряжается и через 0,5 с срабатывает система защиты, включающая в себя реле Р1 и Р2 в субблоке тиратрона блока 52.
Реле Р2 своими контактами подает питание +300 В на реле Р1, которое в свою очередь замыкает цепь питания +26 В на промежуточное реле Р14 блока включения питания. Реле Р14 своими контактами разрывает цепь питания анодного контактора Р4 блока 165 от источника +115 В, который отключает напряжение 200 В 400 Гц источников питания от высоковольтного выпрямителя. Генерация передатчика срывается и на блоке 167 загорается сигнализация МОДУЛЯТОР.
Задержка на 0,5 с предотвращает выключение высоковольтного выпрямителя при кратковременных перегрузках (искрениях генераторной лампы) и устанавливается на заводе потенциометром R2.
Для защиты модулятора во время перестройки РЛС на запасные частоты разрывается цепь запуска тиратрона и уменьшается напряжение на выходе блока 165 в два раза. При перестройке реле РЗ блока 46 запитывается от источника +26 В и своими контактами разрывает цепь +300 В от анодных цепей генератора поджигающих импульсов, а контактами Р3а замыкает цепь обмотки подмагничивания автотрансформатора блока магнитных регуляторов напряжения. В результате этого импульсы синхронизации не подаются на тиратрон, а напряжение на выходе БМГ-01 уменьшается в два раза, что приводит к снижению напряжения на выходе выпрямителя и к отсутствию перенапряжения на накопительной линии.
Защита генератора СВЧ. Конструкция генератора предусматривает защиту в системах охлаждения и перестройки.
При снижении (отсутствии) давления воздуха в нагнетающем воздухопроводе охлаждения генераторной лампы РЛС автоматически выключается. При снижении же давления в вытяжном воздухопроводе станция не выключается, но загорается сигнализация ВЕНТ. ВЫТЯЖ. на блоке 167 и кратковременная работа передатчика при этом возможна.
Блокировочные контакты, установленные на откидной крышке генератора, при открывании ее размыкаются и разрывают цепь блокировки высокого напряжения.
Для предотвращения случайного столкновения анодного плунжера и плунжера нагрузочной линии с фишкой связи при перестройке блокировочные контакты КПЗ замыкаются с помощью рычажного механизма и выключают серводвигатели автоматов АП-1, АП-2 и АП-3.
При этом анодный плунжер, плунжер нагрузочной линии и фишка связи останавливаются, высокое напряжение с генераторной лампы снимается, а на блоке 44 загорается сигнализация РАЗВЕДИ АВТОМАТЫ.
Во время перестройки генератора СВЧ срабатывает реле Р3 блока 46 и своими контактами 3б блокирует резистор R7, что приводит к снижению напряжения на выходе высоковольтного выпрямителя. Контакты Р 3а размыкают цепь поджига тиратрона, что исключает запуск передатчика при отсутствии нагрузки.
В Ы В О Д
Элементы защиты передатчика исключают аварийные режимы его работы.
Четвертый учебный вопрос.
Контрольно-измерительные приборы передатчика
Для контроля работы и настройки передатчика используются следующие контрольно-измерительные приборы:
частотомер Ч-2-II;
измеритель коэффициента бегущей волны и мощности (ИКБМ – бл.114);
- импульсный вольтметр В4-II.
Частотомер Ч-2-II используется для измерения частоты генератора передатчика.
Основные технические характеристики прибора:
диапазон измеряемых частот – 100-250 МГц;
чувствительность – не хуже 0,8 мВт;
погрешность измерения – не более 0,75 %.
Основными элементами частотомера является резонансный контур L1, С1 (слайд № 31).
Связь частотомера с генератором СВЧ осуществляется кабелем связи, подключаемым к фишке Ф1. Связь контур волномера с петлёй или витком связи осуществляется через индуктивность L2. Резистор R1 имеет сопротивление, близкое к волновому сопротивлению кабеля связи и является согласующим.
Изменением ёмкости С1 контур частотомера настраивается в резонанс с частотой передатчика.
Индикатором волномера является детекторная секция, состоящая из высокочастотного детектора ДКИ-1, фильтра частот и микроамперметра.
При настройке контура волномера в резонанс, показания микроамперметра будут максимальными.
Значение частоты, измеренное волномером, можно отсчитать по двум шкалам:
по шкале непосредственного отсчета (верхняя шкала отградуирована в мегагерцах с ценой деления 0,5 МГц);
по шкале точного отсчета (нижняя), состоящей из лимбов «ЕДИНИЦЫ» и «СОТНИ».
Лимб «ЕДИНИЦЫ» имеет сто делений, а лимб «СОТНИ» – пятьдесят. По лимбу «СОТНИ» отсчитываются первые две цифры, по лимбу «ЕДИНИЦЫ» - последующие две цифры, а по нониусу – десятые доли единичного деления. Каждое деление нониуса соответствует 0,1 деления шкалы «ЕДИНИЦЫ».
Из записей показаний обоих лимбов и нониуса составляет отсчет, по которому по книге градуировки находят значение измеренной частоты.
=Следует напомнить студентам, что рабочая частота передатчика является военной тайной. Показать прибор Ч2-II и книгу градуировки. Порядок пользования прибором и градуировочной книгой будет изучен на следующих занятиях.
Измеритель коэффициента бегущей волны и мощности предназначен для измерения КБВ и мощности АФУ.
Измеритель КБВ и мощности выполнен в виде отдельного блока № 14 и состоит из направленного ответвителя индикатора напряжения.
Направленный ответвитель состоит из головки с направленным элементом связи и основной линии (слайд № 33).
Основная линия является частью антенно-фидерной системы. В броне кабеля основной линии вырезаны поперечные щели, которые образуют экраны.
Направленный элемент связи включает в себя петлю и зонд связи. Петля связи реагирует на магнитное поле основной линии, а зонд – на электрическое.
Напряжение Ем, наводимое на рамке, пропорционально магнитному потоку Ф основной линии и косинусу угла поворота рамки относительно оси линии:
Напряжение Ее, выделяемое на резисторе R от зонда, пропорционально электрическому полю в основной линии и не зависит от угла поворота рамки:Ее=k1Е0
Напряжение на выходе направленного элемента связи равна сумме этих напряжений, т.е.
ЕВ= Ем+Ее= соsφ· kФ + k1Е0
Диаграммы, поясняющие принцип действия направленного элемента связи, показаны на слайде № 34.
Если на основной линии существует только прямая волна, то при угле поворота рамки φ1 напряжение на выходе элемента связи равно нулю (слайд № 34), то есть прямая волна при этом угле поворота рамки в направленном элементе связи будет скомпенсирована.
При обратной волне основной линии э.д.с. в петле связи меняет знаки на противоположные и при угле поворота рамки φ2 напряжение на выходе будет равно нулю, то есть обратная волна в этом направлении будет скомпенсирована.
Таким образом, при угле поворота рамки φ1 направленный ответвитель реагирует только на обратную волну, а при угле поворота φ1 – на прямую.
Напряжения, пропорциональные амплитуде падающей (прямой) волны и амплитуде отраженной волны, измеряются индикатором напряжения. По значениям Uпад и Uотр определяется модуль коэффициента отражения /Р/ и КБВ:
 
Положение рамки относительно основной линии фиксируется специальным переключателем «ПАДАЮЩАЯ – О – ОТРАЖЕН.».
Блок ИКБМ представляет собой индикатор напряжения, собранный по схеме пикового детектора с балансным усилителем постоянного тока. Структурная схема индикатора напряжения показана на слайде № 35.
Энергия СВЧ от передатчика через направленный ответвитель и делитель напряжения подводится к фишке Ф1 блока 20 и далее по кабелю к пиковому детектору ИКБМ (слайд № 35).
Детектор преобразует колебания СВЧ в напряжение постоянного тока, причём амплитуда напряжения остаётся постоянной до прихода следующего импульса.
С нагрузки пикового детектора постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде СВЧ колебаний|, подводится к балансному усилителю. Балансный усилитель предназначен для повышения чувствительности индикатора и согласования высокоомного сопротивления нагрузки детектора с малым сопротивлением измерительного прибора.
Балансный усилитель собран по мостовой схеме усилителя постоянного тока. В одной из плеч схемы включен микроамперметр ИТ-1. При отсутствии входного сигнала схема сбалансирована и через микроамперметр ток не протекает (стрелка прибора находится на нуле).
Перед измерением производится балансировка моста с помощью потенциометров, оси которых выведены на переднюю панель блока с надписью УСТАНОВКА НУЛЯ. Чувствительность прибора изменяется путём изменения тока через микроампеметр потенциометром ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ, ось которого выведена на переднюю панель блока.
Параметры элементов схемы подобраны так, чтобы обеспечивалась линейная зависимость показаний прибора от напряжения на входе детектора.
Величина КБВ и мощности определяется по графикам, придаваемым к прибору.
Методика измерения мощности передатчика будет рассмотрена на следующих занятиях.
= Показать размещение ИКБМ на материальной части. =
Для измерения анодного напряжения генераторной лампы в комплект лампы входит импульсный киловольтметр. Конструктивно киловольтметр оформлен отдельным блоком, в состав которого входят:
импульсный ламповый вольтметр В4-П с пробником;
емкостной делитель напряжения типа ДНЕ-9;
фильтр высокой частоты.
Емкостной делитель подключается во вторичной обмотке импульсного трансформатора специальным кабелем № 257. Соединительный кабель имеет съемной контакт, который присоединяется к высоковольтному выводу вторичной обмотки импульсного трансформатора. Отключенный кабель крепится на стенке внутри блока 52.
Следует помнить!
Пользоваться прибором В;-П следует только при настройке и контроле. В остальных случаях кабель № 257 должен быть отсоединен от импульсного трансформатора, а питание прибора выключено.
Контрольные вопросы
1. Каким прибором измеряется частота передатчика ?
2. Какой принцип измерения частоты заложен в приборе Ч2-П ?
3. Доложить назначение прибора ИКБМ.
4. Какой элемент прибора ИКБМ обеспечивает реальный замер падающей и отраженной волны?
Заключительная часть
- Вывод по занятию;
Достигнуты учебные цели;
- Вопросы для контроля усвоения материала
Задание на самоподготовку:
1. Изучить назначение, состав и принцип работы схем питания, СУЗиК, контрольно-измерительных приборов передатчика.
2. Повторить состав и работу передатчика по функциональной схеме. Обратить внимание на структурные схемы передатчика, модулятора, ВВ, ГСВЧ.
Окончание занятия;
|
под запись
под запись
под запись
Под запись
устно
под запись
|
20 мин
15 мин
15 мин
20 мин
2 мин
5 мин
3 мин
|
Руководитель занятия:
Преподаватель: подполковник запаса С. Брюханов
Утверждаю
Начальник цикла ПРЛК РТВ ПВО
кафедры КазНТУ имени К.И. Сатпаева
п/п-к ______________В.Алексеев
«__»____________2013г.
ПЛАН
РАЗДЕЛ II. Устройство и боевое применение РЛС 5Н84
|
Скачать 351 Kb.