Составляющие радиолокационной станции

Базовый состав РЛС

Любая радиолокационная система строится на базе двух основных блоков: антенны и дисплея.

Приемопередатчик может либо встраиваться в корпус редуктора антенного блока, либо размещаться в собственном корпусе. Первый вариант, как правило, встречается чаще. 

Во многих современных моделях РЛС блок управления представляет собой самостоятельное устройство и не встраиваться в блок дисплея. Это делается для того, чтобы пользователь смог самостоятельно подобрать дисплей, подходящий ему по размеру и другим характеристикам либо подключить РЛС к уже используемому на судне монитору. В этом случая конфигурация системы РЛС называется "черный ящик" (англ. black box, то есть система без дисплея).

Теперь рассмотрим подробнее состав основных блоков радиолокационной станции.

Антенный блок

1. Магнетрон генерирует радиоимпульсы в X- либо в S-диапазоне частот. X-диапазон (9410 ± 30 МГц) характеризуется короткими волнами, небольшой и легкой антенной, большим затуханием импульсов, чем в S-диапазоне. S-диапазон (3050 ± 20 мГц) характеризуется длинными волнами, большой антенной и проникновением импульсов сквозь осадки. 
   
   Выходная мощность магнетрона варьироваться в зависимости от размера РЛС: в крупных она может быть до 60 кВт, а небольших — от 1 кВт.


2. Модулятор представляет собой устройство, контролирующее правильную работу магнетрона. Модулятор обеспечивает одинаковую частоту передачи импульсов магнетроном и соблюдение необходимого временного интервала между импульсами.


3. Переключатель приема/передачи (циркулятор) обеспечивает РЛС возможность передавать радиоимпульсы и принимать отраженные эхосигналы с использованием одной антенны. Циркулятор состоит из постоянного магнита и ферритового сердечника.


4. Антенна передает радиоимпульсы и принимает отраженные эхосигналы.
   
   Большинство антенн вращается с постоянной частотой 24 оборотов в минуту. Однако многие современные радиолокационные антенны могут вращаться с различной частотой в зависимости от используемой шкалы дальности. Это предусмотрено для того чтобы, оптимизировать радиолокационное обнаружение. Так, радиолокационная станция FURUNO FR-8062 поддерживает три скорости вращения антенны. 
   
   На большинстве судов применяется антенна с щелевой решеткой — с рядом прорезей, которые расположены через определенные интервалы и под определенными углами. Через прорези передаются радиоимпульсы и проходят отраженные эхосигналы.
   
   Длина решетки влияет на ширину луча в горизонтальной плоскости — на способность РЛС определять пеленг на цель. Чем длиннее решетка, тем более точно РЛС может определить пеленг. Например, решетка длиной 50 см дает ширину луча в горизонтальной плоскости 5 градусов, а длиной 300 см–0,75 градусов. Для многих РЛС доступны на выбор антенны разных размеров, которые подбираются исходя из потребностей клиента. Так, для моделей Furuno FR-7062 и Fururno FR-8062 доступны антенны длиной 4 фута и 6 футов, для моделей Furuno FAR-2817, Furuno FAR-2827 и Furuno FAR-2827W — 4, 6,5 и 8 футов.


5. Ограничитель защищает контуры приемника от повреждения в случае, если РЛС своего судна принимает импульсы от РЛС другого судна. В этом случае ограничитель ослабляет их, чтобы защитить ИС СВЧ диапазона.


6. Интегральная схема сверхвысокочастотного диапазона (ИС СВЧ диапазона) состоит из гетеродина и схемы смесителя. Встраивание этих компонентов в ИС улучшает качество, надежность, чувствительность и коэффициент шумов.


7. Усилитель ПЧ усиливает сигнал промежуточной частоты, выводимый от ИС СВЧ диапазона.

Блок дисплея

1. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует принимаемые аналоговые сигналы ПЧ в цифровые, что необходимо для обработки и отображения этих сигналов блоком дисплея.


2. Процессор включает в себя вычислительные, запоминающие устройства и интегральные схемы. Широкое применение цифровых технологий позволяет процессору производить высокоскоростную обработку данных.


3. Блок управления оснащен различными кнопками и другими органами управления, необходимыми для настройки радиолокационного изображения. При любом изменении настройки с помощью органа управления соответствующий отклик практически сразу появляется на дисплее.