Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aktywna antena radiolokacyjna na pasmo S. Cz. 6, Pomiary charakterystyk antenowych odbiorczych i nadawczej

Czwartacka A., Andrzejewski M., Baran G., Cholewa J., Stachowski B., Startek D., Szustak K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 9

110-115

PL

Artykuł jest ostatnim, podsumowującym komunikatem z cyklu Aktywna Antena Radiolokacyjna na Pasmo 5, przedstawiającym końcowe wyniki badań urządzenia. Antena składa się z 16 wierszy (32 półwierszy) antenowych. Każdy półwiersz antenowy zasilany jest przez oddzielny moduł nadawczo-odbiorczy. System nadawczy wytwarza moc około 25 kW w impulsie i moc średnią 2,5 kW oraz kształtuje wiązkę nadawczą typu cosecans kwadrat w elewacji i wiązkę szpilkową w azymucie. System odbiorczy kształtuje 3 wiązki odbiorcze: sumacyjną w azymucie i sumacyjną w elewacji, sumacyjną w azymucie i różnicową w elewacji, różnicową w azymucie i sumacyjną w elewacji. Położenie wiązek w elewacji jest elektronicznie zmieniane w zakresie kątów +/-15° (5 kierunków wiązek odbiorczych). Zaprezentowano charakterystyki antenowe nadawcze oraz odbiorcze, zmierzone na poligonie pomiarowym wraz z warunkami ich pomiaru. Przedstawiono analizę uzyskanych wyników oraz spostrzeżenia z pracy anteny aktywnej podczas badań.

EN

The paper is the last part of series of articles titled "Active S Band Antenna for Radar Application", which summarizes them and presents final results of researches on the antenna system. The antenna consists of 16 antenna rows (32 halves of antenna rows). Each half of antenna row is supplied by separate transmit-receive module. Transmit system supplies about 25 kW pulse power and 2.5 kW average power. It forms cosecant-squared transmit antenna pattern in elevation plane and narrow, pencil beam in azimuth plane. Receive antenna system forms 3 receive beams: azimuth sum and elevation sum, azimuth sum and elevation difference, azimuth difference and elevation sum. Beams position in elevation plane is electronically steered in range +/-15° (5 positions). Conditions of measurements, their results in form of antenna patterns are shown. Analyses of obtain results together with general remarks about operation of antenna system during researches are presented.

2

Aktywna antena radiolokacyjna na pasmo S. Cz. 5, System diagnostyczny

Czwartacka A., Cholewa J., Andrzejewski M., Stachowski B., Startek D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 8

313-318

PL

W artykule zaprezentowano projekt systemu diagnostyki on-line układu nadawczego anteny aktywnej. System wykorzystuje mierniki amplitudy i fazy zintegrowane z torami nadawczymi. Detektory wykonują impulsowe pomiary amplitudpwo fazowe torów mikrofalowych wykorzystując do tego celu rzeczywisty impuls nadawczy. Analiza danych pomiarowych i porównanie z danymi kalibracyjnymi wykonywana jest na poziomie pojedynczego miernika.

EN

In this paper, an on-line diagnostic system design for active antenna transmit channels is presented. The system is based on gain and phase meters, integrated with the transmit channels, for amplitude and phase pulse measurements during real transmit pulse. The measurement data analysis and comparison with the calibration data, at the level of a single detector is performed.

3

Aktywna antena radiolokacyjna na pasmo S. Cz 3, System nadawczy

Czwatracka A., Cholewa J., Lorens T., Sender R., Szustak K., Stachowski B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 6

49-56

PL

W artykule przedstawiono system nadawczy aktywnej anteny radiolokacyjnej na pasmo S. W systemie zastosowano elektroniczne kształtowanie wiązki nadawczej. Do projektu przyjęto kształt wiązki w płaszczyźnie elewacji typu cosecans kwadrat zapewniający kąt pokrycia 40°. W płaszczyźnie azymutu wiązka nadawcza jest wiązką szpilkową a pokrycie w azymucie będzie zapewnione przez ruch obrotowy anteny. Do ustawienia wymaganego rozkładu fazy w płaszczyźnie elewacji zastosowano w każdym z wierszy 6-bitowy przesuwnik fazy pozwalający na realizację rozkładu fazy z dokładnością ±3 °. Wymagany rozkład amplitudy zrealizowano stosując wzmacniacze mocy klasy C o różnych mocach wyjściowych. Aproksymacja rozkładu amplitudy i duża dokładność odwzorowania teoretycznego rozkładu fazy pozwoliła na uzyskanie charakterystyk nadawczych systemu antenowego bardzo bliskich charakterystykom teoretycznym. System nadawczy może wypromieniować moc impulsową około 25 kW w impulsie i moc średnią około 2,5 kW.

EN

A transmit system for an active S-band radar antenna with sixteen antenna rows is described, in which the elevation transmit beam is electronically formed. A cosecant square shape of the elevation beam is designed for 40° elevation coverage. The transmit beam has pencil shape in the azimuth and azimuth coverage is provided by mechanical rotation of the antenna. In each antenna row, a 6-bit phase shifter is used and to achieve required phase distribution with high accuracy. The suitable amplitude distribution is realized by application of class C power amplifiers with different output powers. The high accuracy achieved in reproducing theoretical distributions of amplitude and phase enables to obtain the antenna patterns very close to the theoretical predictions. Microwave power radiated by transmit system is about 25 kW pulse power and 2,5 kW average power.

4

Aktywna antena radiolokacyjna na pasmo S. Cz. 2, System odbiorczy

Czwartacka A., Cholewa J., Lorens T., Sender R., Andrzejewski M., Startek D., Stachowski B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 5

103-107

PL

W artykule przedstawiono system odbiorczy aktywnej anteny radiolokacyjnej na pasmo S. W systemie zastosowano elektroniczne kształtowanie wiązek, w którym elektroniczny układ formowania wiązek kształtuje elewacyjne wiązki sumacyjne i różnicowe dla sumy sygnałów w azymucie i wiązkę sumacyjną dla różnicy sygnałów w azymucie. Zmiana położenia wiązek w elewacji jest realizowana poprzez zmianę przesunięć fazy w kolumnach UFW. Do ustawienia wymaganych rozkładów amplitudy i fazy zastosowano monolityczny układ MMIC zawierający 6-bitowe: tłumik i przesuwnik fazy pozwalające na realizację wymaganych rozkładów amplitudy i fazy z dużą dokładnością. Duża dokładność odwzorowania teoretycznych rozkładów pozwoliła na uzyskanie charakterystyk promieniowania bardzo bliskich charakterystykom teoretycznym. Dzięki korekcie błędów wnoszonych przez poszczególne podzespoły tworzące tor odbiorczy, poziom listków bocznych toru odbiorczego jest mniejszy od-32 dB, a wcięcie charakterystyki różnicowej jest na poziomie-40 dB.

EN

A receive system for an active S-band radar antenna is described. The system forms electronically both sum and difference azimuth beams and sum elevation beams. Beams positions in elevation are controlled by appropriate chase shifting in columns of receive phase shifting. To this aim a monolithic circuit (MMIC) is used in which a 6-bit attenuator and phase shifter allow to adjust chase and amplitude with high accuracy. This high accuracy of reproducing the amplitude and phase theoretical distributions enables to obtain the antenna patterns very close to the theoretical predictions. Correction of phase and amplitude errors introduced by components of the receive channel, the antenna patterns side lobes was decrease to-32 dB, and minimum of difference pattern is Iower than-40 dB.

5

Moduł nadawczy dużej mocy impulsowej

Czwartacka A., Stachowski B., Szustak K., Lorens T., Firląg A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 11

258-262

PL

W artykule przedstawiono rozwiązanie modułu nadawczego dużej mocy impulsowej przeznaczonego do pracy w systemie nadawczym radarów pracujących w zakresie częstotliwości pasma S. Moduł nadawczy wzmacnia sygnały impulsowe o mocy 250 mW z zakresu częstotliwości 3,1...3,5 GHz do poziomu 1,5 kW. Długość wzmacnianych impulsów może zmieniać się 2...100 µs, przy czym maksymalna średnia moc wyjściowa wynosi 150 W. Struktura mikrofalowa modułu bazuje na wzmacniaczach 100 W zbudowanych na tranzystorach bipolarnych pracujących w klasie C. Moc wyjściowa modułu jest uzyskiwana drogą sumowania mocy z szesnastu wzmacniaczy 100 W, co przy małych stratach własnych sumatora daje moc większą od 1500 W. Moduł nadawczy jest wyposażony w układy zasilania i układy diagnostyczne przeznaczone do autokontroli parametrów wzmacniacza oraz wytwarzające informacje przekazywane do systemu diagnostycznego nadajnika. Uzyskane parametry elektryczne i właściwości konstrukcyjne modułu są porównywalne z analogicznymi opracowaniami renomowanych firm światowych. Opracowanie modufu nadawczego otwiera drogę krajowym pracom nad nowoczesnymi półprzewodnikowymi urządzeniami radiolokacyjnymi.

EN

In the paper, high-pulse power transmit module designed for use in radars operating in S band has been described. The transmit module amplifies microwave pulse power signals within 3.1...3.5 GHz frequency band from 250 mW input level to 1.5 kW output level. Pulse width can be varied from 2 µs to 100 µs but maximum average power is limited to 150 W. Microwave structure of transmit module is based on 100 W C class bipolar transistor amplifiers. The output power is achieved by combining power from sixteen 100 W amplifiers. Transmit module contains power suppliers and diagnostic circuits for self control of high power amplifier parameters and also for communication with diagnostic of transmit system. Parameters of transmit modules such as output power, total dimensions and overall mass are similar to the high power amplifier parameters offered by leading world companies. Presented transmit module gives possibilities for development of S band solid state radars.in Poland.

6

Aspekty termiczne wzmacniaczy dużej mocy oraz ich systemów chłodzenia w radarach z anteną aktywną pasma S

Cholewa J., Stachowski B., Szustak K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 10

120-124

PL

We współczesnych urządzeniach radiolokacyjnych, zwłaszcza o zastosowaniu militarnym, rezygnuje się z nadajników centralnych bazujących na lampach z falą bieżącą, na rzecz nadajników półprzewodnikowych wzmacniaczy mikrofalowych dużej mocy lub radarów z anteną aktywną, w której struktury promieniujące (wiersze lub kolumny) mają własne wzmacniacze mocy stanowiące moduły nadawcze bądź będące częścią modułów nadawczo-odbiorczych. W bardziej rozbudowanych systemach moduły nadawczo-odbiorcze zasilają poszczególne elementy promieniujące anteny. Konstrukcja anten aktywnych charakteryzuje się dużą zwartoscią i gęstością upakowania. Problem odprowadzania ciepła wydzielanego w czasie pracy anteny wymaga bardzo starannego rozpatrzenia zarówno w odniesieniu do całej anteny jak i poszczególnych wzmacniaczy. Formowanie wiązki nadawczej, jej precyzyjne sterowanie oraz utrzymanie na możliwie niskim poziomie listków bocznych, wymaga stabilnych warunków pracy tranzystorów mocy we wzmacniaczach. Parametry tych tranzystorów silnie zależą. od ich temperatury. W artykule przedstawiono problemy chłodzenia wzmacniaczy mikrofalowych dużej mocy przeznaczonych do radarów pasma S na przykładzie modelu anteny aktywnej, w której pojedynczy wzmacniacz mocy zasila półwiersz anteny ścianowej. Do analizy termicznej będącego w trakcie opracowywania urządzenia radiolokacyjnego, zastosowano oprogramowanie profesjonalne. Zaprezentowane wyniki symulacji ilustrują, problemy związane z projektowaniem układów chłodzenia i przykładowe ich rozwiązania.

EN

Nowadays, almost all modern radars, especially in military applications, employ solid state transmitters or active phased array antennas instead of central transmitters based on traveling wave tubes. In active phased array antennas each structure (row or column) is supplied by own amplifier, which is a part of a transmit module. In more developed antenna systems, each of radiating structure are supplied by a transmit-receive module. Density of elements, assembled in such active antennas is very high. A problem of heat dissipation needs to be deeply analyzed. Forming of transmit radiation pattern, its precise steering and side lobe level maintaining need transistors' work condition stabilization. Features of the transistors strongly depend on temperature. The article presents problems of cooling of power amplifiers intended for use in S band radars where each amplifier supplies half of antenna row of phased array antenna. The special tool in a form of software was presented. The software enables the user to create virtual models of electronic device, perform thermal analysis and test design modifications in the early stages of the design process. It is also useful during thermal researches of existing prototypes of the devices. Main problems related to cooling of such kind of the amplifiers and approaches of their solving based on results of thermal simulations, are shown. Additionally, real thermal results of existing amplifiers were presented. These results allow defining criteria how to design cooling systems intended for these purposes.