第二章++船用雷达设备(天线)

偏离角: 偏离角 由于设计、加工等原因， 由于设计、加工等原因，电磁波传送方 向会偏离天线窗口中点法线方向的顺时针 方向约3º~5º。 方向约 。
天线罩 偏离角 中点法线方向
隙缝波导
传输线
波导 ———X 波段 扼流圈 波导附件 旋转扼流圈 bends, elbow, pliable, resonance cavity 同轴电缆 ———S 波段
G = a λ 4π Ae
2
定向
全方位
λ ↑→ G ↓ a ⇒ A ↑→ G ↑ e a
波束宽度
水平波束宽度 70λ θH = L
L ↑→ θ H ↓→ 方位分辩率↑ 方位分辩率↑
一般为1 一般为1º 棒状波束
VBW HBW
垂直波束宽度θ 垂直波束宽度θ H 为防止船舶摇摆时不至丢失目标，一般 为防止船舶摇摆时不至丢失目标，一般15 º ~30 º 由增益同水平波速和垂直波速关系： 由增益同水平波速和垂直波速关系： 波束越宽，海浪杂波越强， 波束越宽，海浪杂波越强，天线增益越小。
天线的基本参数
方向性图
L 特别对近距离目标， 特别对近距离目标 ， 可能产生 旁瓣回波 P R C B C B 半功率点
θH
A
Baidu Nhomakorabea
半功率点
水平方向性图
方向性系数 天线效率 天线增益
天线功率增益（方向性系数） 天线功率增益（方向性系数）
点状天线： 点状天线：全方位 定向天线： 定向天线：固定方向 定向天线最大辐射方向的功 率与点状天线各向均匀辐射 的平均功率之比。 的平均功率之比。 表示定向天线的功率集束能力。 表示定向天线的功率集束能力。
驱动电机
作用是带动天线匀速转动，通常电机转速在 1000r/min~3000r/min
传动装置
作用是一个减速装置。 作用是一个减速装置 。 将电机转速减速保证天线以 15r/min~30r/min的速度匀速转动 的速度匀速转动
同步发送器
方位信息传送到显示器单元（同步接收器），以至 方位信息传送到显示器单元（同步接收器），以至 ）， 于扫描线准确地跟随天线旋转
第二章 船用雷达设备
第四节
天线 系统组成
雷达天线及微波传输系统
传输线
波导 x 波段 同轴电缆 s波段 波段 驱动马达：单相或三相（ 驱动马达：单相或三相（1000~3000RPM） ） 传动装置（减速齿轮） 传动装置（减速齿轮）
扫描器
方位同步发送器 船首位置开关 雷达性能监视器
隙缝波导防护罩 波导馈线
性能监视器
作用: 作用 在难以确定雷达是否工作正常时用监 视器进行观查 (如开扩的海域附近没有任 如开扩的海域附近没有任 何可测目标 时). 性能监视器的使用 正常开机10分钟后 正常开机 分钟后 抗杂波控钮 → 最小 量程 → 较低 (根据操作手册 根据操作手册) 根据操作手册 按下“监视器”开关， 按下“监视器”开关，可见测量图像 Performance monitor Performance monitor
极化天线
水平极化天线 垂直极化天线 圆极化天线
圆极化天线
应用: 应用 反雨雪杂波 圆极化天线 10 cm 雷达 反雨雪杂波电路 长脉冲
反雨雪杂波方法
4.5.1 10cm and 3cm 微波效果 S 波段雷达有更好的 去除雨雪杂波的能力
4.5.2 Effect of polarization on echo return The type of polarization is determined by the vector pointing of electric field while the electromagnetic wave travelling. The wave that the electric field vibration is horizontal is called horizontal polarization. The Electric λ field wave that the electric field Magnetic vibration is vertical is called field Electric field Magnetic vertical polarization. The field wave that the electric field Travel Electric direction vibration is turned is called Magnetic field circular polarization. The field Fig. Circular polarized wave circular polarized wave can easily be divided into clockwise one or anti-clockwise one.
船首标志的调整
1. 方位误差的调整 (1) 测量肉眼可见小目标方位及该目标的雷达方位 (2) 调整同步发送器使两方位读数一致
2.船首标志的调整 船首标志的调整 (1) 选择船首向上（ H-up）显示方式 选择船首向上（ ） (2) 调整船首标志开关 (3) 确保标志线指向荧光屏的0°方向 确保标志线指向荧光屏的 °
辐射窗 齿轮箱 马达
船首标志开关 方位发送器 到方位接收器 至船首标志电路 交流电源输入 (自逆 自逆 变器.) 变器 扼流圈 至收发机
性能监视器
扼流圈
至保护 开关
到性能
监视器
扫描器
至发射机 Ship’s main
性能监视器
(回波箱 回波箱) 回波箱
天线与扫描系统
天线
作用: 定向发射/定向接收电磁波 作用 定向发射 定向接收电磁波 要求: 要求 方位分辨率↑， °左右。 方位分辨率 ， 非常窄的水平波束宽度 HBW 1°左右。 防止船舶纵摇与颠簸时丢失目标， 防止船舶纵摇与颠簸时丢失目标 ， 较宽的垂直波束宽度 VBW 20°左右 。 ° 顺时针匀速旋转 20RPM。 。 时仍能正常启动和运转。 相对风速为 100kn 时仍能正常启动和运转。 水平极化波束。 水平极化波束。
The clockwise or anti-clockwise circular polarized wave antenna can receive the same turn wave only. The symmetrical targets reflect the injection circular polarized wave to the reverse direction. Rain/snow drops are symmetrical objects, but the ships and complex targets are not. So when use circular polarized wave, rain echo must be greatly reduced while other targets echoes are reduced slightly. Two ways to achieve circular polarized wave
船艏位置信号产生器
设定方位基准 标志线宽度 0.5°↓ ° 误差 ±1° ° 调整范围 ±15° or so °
当天线主瓣指向船首时,开关接通 产生 当天线主瓣指向船首时 开关接通,产生 开关接通 一个脉冲,在显示器上出现一条亮线。 一个脉冲 在显示器上出现一条亮线。 在显示器上出现一条亮线

Circular polarizing filter Back to back mounted antenna
Back to back mounted antenna