BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TÀU BIỂN
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG
ĐỊNH VỊ & DẪN ĐƯỜNG HÀNG HẢI
TÊN HỌC PHẦN : ĐỊNH VỊ & DẪN ĐƯỜNG HH
MÃ HỌC PHẦN : 13230
TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
DÙNG CHO SV NGÀNH : ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
1.1. Khái niệm chung
1.2. Hệ thống radar phát sóng liên tục
1.3. Radar phat xung
1.4. Phương pháp xác định góc phương vị.
1.5. Tầm quan sát không gian.
1.6. Những thông số khai thác và kỹ thuật.
50
8 8
có
Chương 2: Tầm xa của radar hàng hải
2.1. Tầm xa của radar hàng hải trong không gian tự do.
2.2 Nén xung trong radar hàng hải
2.3 Ảnh hưởng của khí quyển.
2.4 Ảnh hưởng của bề mặt biển (mặt đất).
2.5 Ảnh hưởng của sóng biển.
5 5
Chương 3: Máy phát radar
3.1 Sơ đồ khối.
3.2 Manhetron.
3.3. Mạch điều chế xung.
3.4 Thyristor và một số mạch điều chế xung.
12

12 Chương 4: Anten và các đường truyền năng lượng

12

12
DẪN ĐƯỜNG VỆ TINH
Chương 7: Những khái niệm chung
7.1 Nguyên lý dẫn đường bằng vô tuyến điện.
7.2 Vệ tinh nhân tạo và những đặc tính.
7.3 Hệ tọa độ tham chiếu.
7.4 Cấu hình hệ thống dẫn đường vệ tinh.
25

5 5
Chương 8: Các phương pháp xác định vị trí.
8.1. Nguyên lý chung.
8.2. chuẩn thời gian và thang đo.
8 8
Chương 9: Hệ thống dẫn đường vệ tinh GPS.
9.1 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động.
9.2 Khâu vũ trụ.
9.3 Khâumặt đất.
9.4 Khâu thuê bao.
9.5 DGPS – dạng vi sai của GPS.
9.6 Các hệ thống dẫn đường vệ tinh khác.


8 – Những đặc điểm của máy thu radar. Đi sâu phân tích mạch đổi tần và chỉ báo dòng diode của
mạch trộn tần radar JMA 625.
suu tap boi : Camerahanoi.com vao muc download de tim luan van

9 – Hệ thống dẫn đường vệ tinh GPS. Đi sâu phân tích nguyên lý xác định điểm đo bằng phép đo
khoảng cách giả định vệ tinh – thuê bao qua phép đo thời gian lan truyền của sóng.
10 – Hệ thống dẫn đường vệ tinh vi sai. Nguyên lý hoạt động và các phương pháp gửi trị hiệu
chỉnh vi sai tromng các hệ thống hiện hành và tương lai.
II. Mục tiêu và Yêu cầu: Các bài tập lớn là những tiểu luận về một vấn đề đặt ra, giúp SV làm
quen dần với cách giải quyết những vấn đề đặt ra của đề tài, cách viết, cách phân tích, tổng hợp và
cách đưa ra những nhận xét cần thiết. Nhằm củng cố kiến thức và kỹ năng làm đồ án sau này.
III. Nội dung: Ở mỗi bài, SV phải đưa ra được hai nội dung: Phần phân tích lý thuyết và phần
phân
tích các mạch cụ thể.
IV. Hình thức đánh giá: Sinh viên bảo vệ và giáo viên đánh giá đồng thời đọc bài viết của SV.
V. Hình thức trình bày: Bài nộp có thể viết bằng tay hay chế bản vi tính, song phải đảm bảo các
yêu cầuvè kích cỡ, dạng chư dễ đọc và các tiêu chuẩn ấn loát khác. Bìa ngoài cứng theo mẫu mã
quy định

suu tap boi : Camerahanoi.com vao muc download de tim luan van

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
-o0o-
TS. TRẦN ĐỨC INH

1.1. KHÁI NIỆM CHUNG .................................................................................................................. 4
1.2 HỆ THỐNG RADAR PHÁT SÓNG LIÊN TỤC ......................................................................... 4
1.2.1. RADAR PHÁT SÓNG LIÊN TỤC KHÔNG ĐIỀU CHẾ..................................................... 4
1.3 RADAR PHÁT XUNG............................................................................................................... 5
1.4. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ GÓC ............................................................................ 6
1.4.1. PHƯƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ CỰC ĐẠI ................................................................................. 6
1.4.2 PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG BIÊN ĐỘ......................................................................... 6
1.4.3 PHƯƠNG PHÁP PHA...................................................................................................... 7
1.5 TẦM QUAN SÁT KHÔNG GIAN............................................................................................... 7
1.6. NHỮNG THÔNG SỐ KHAI THÁC VÀ KỸ THUẬT.................................................................7
1.6.1 CÁC THÔNG SỐ KHAI THÁC............................................................................................ 7
1.6.2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT......................................................................................... 8
Chương 2: TẦM XA CỦA RADAR HÀNG HẢI...........................................................9
2.1 TẦM XA HOẠT ĐỘNG CỦA RADAR HÀNG HẢI TRONG KHÔNG GIAN
TỰ DO ..............................................................................................................................9
2.2 NÉN XUNG TRONG RADAR.................................................................................................... 9
2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ QUYỂN............................................................................................ 10
2.4 ẢNH HƯỞNG CỦA BỀ MẶT NƯỚC BIỂN (MẶT ĐẤT) ....................................................... 10
2.5 ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG BIỂN ........................................................................................... 11
Chương 3: MÁY PHÁT RADAR..................................................................................12
3.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MÁY PHÁT RADAR................................................................................ 12
3.2 MANHETRON.......................................................................................................................... 12
3.2.1 CẤU TRÚC MANHETRON ĐỒNG BỘ............................................................................ 12
3.2.2. NGUYÊN LÝ TẠO VÀ DUY TRÌ DAO ĐỘNG ................................................................ 13
3.2.3. ĐẶC TÍNH CÔNG TÁC VÀ ĐẶC TÍNH TẢI.................................................................... 13
3.3. MẠCH ĐIỀU CHẾ XUNG....................................................................................................... 14
3.3.1. KHÁI NIỆM CHUNG......................................................................................................... 14
3.3.2 MẠCH ĐIỀU CHẾ XUNG DÙNG TỤ .............................................................................. 14
3.3.3 MẠCH ĐIỀU CHẾ XUNG DÙNG ĐƯỜNG DÂY DÀI .................................................... 15
3.4 THYRISTOR VÀ MẠCH ĐIỀU CHẾ XUNG DÙNG ĐƯỜNG DÂY DÀI............................... 15

5.6 TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ........................................................................................... 26
Chương 6: CƠ CẤU CHỈ BÁO RADAR ......................................................................27
6.1 CHỨC NĂNG VÀ PHÂN LOẠI ............................................................................................... 27
6.2 MONITOR ................................................................................................................................ 27
6.3 PHƯƠNG PHÁP TẠO QUÉT “BÁN KÍNH QUAY”................................................................ 27
6.3.1 PHƯƠNG PHÁP “CUỘN QUÉT QUAY” ......................................................................... 28
6.4 PHƯƠNG PHÁP QUÉT MÀNH ............................................................................................... 29
6.5 CƠ CẤU CHỈ BÁO SỐ ............................................................................................................. 30
6.6 PHƯƠNG PHÁP CHỈ BÁO KHOẢNG CÁCH .......................................................................... 31
6.7 PHƯƠNG PHÁP CHỈ BÁO GÓC PHƯƠNG ............................................................................ 32
6. 8 RADAR CHỈ BÁO CHUYỂN ĐỘNG THỰC .......................................................................... 33
PHẦN II: DẪN ĐƯỜNG VỆTINH...............................................................................35
Chương 7: KHÁI NIỆM CHUNG.................................................................................35
7.1. NGUYÊN LÝ DẪN ĐƯỜNG VÔ TUYẾN ĐIỆN..................................................................... 35
7.1.1 HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG MẶT ĐẤT............................................................................. 35
7.1.2 HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG VỆ TINH............................................................................... 36
7.2 VỆ TINH VÀ NHỮNG ĐẶC TÍNH.......................................................................................... 36
7.2.1 VỆ TINH DẪN ĐƯỜNG ...................................................................................................36
A. Vận tốc vũ trụ cấp I................................................................................................................ 36
B. Định luật Kepler ...................................................................................................................... 37
7.2.2 QŨY ĐẠO VÀ CÁC THÔNG SỐ QUỸ ĐẠO..................................................................37
7.2.3 TẦM NHÌN CỦA VỆ TINH .............................................................................................. 37
7.3 HỆ TỌA ĐỘ THAM CHIẾU..................................................................................................... 38
7.3.1 PHÂN LOẠI ...................................................................................................................... 38
7.4 CẤU HÌNH HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG VỆ TINH .................................................................. 39
7.4.1 KHÂU VŨ TRỤ................................................................................................................. 40
7.4.2 KHÂU MẶT ĐẤT ............................................................................................................. 40
7.4.3 KHÂU THUÊ BAO ........................................................................................................... 40
Chương 8: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ .......................................................42
8.1 NGUYÊN LÝ CHUNG ..........................................................................................42

9.3.3 TRẠM HIỆU CHỈNH ........................................................................................................51
9.4 KHÂU THUÊ BAO................................................................................................................... 51
9.4.1 PHÉP ĐO KHOẢNG THỜI GIAN VÀ MỨC CHÍNH XÁC.............................................. 52
9.4.2 MÁY THU DẪN ĐƯỜNG VỆ TINH ............................................................................... 52
A. Nguyên lý hoạt động của máy thu hiện đại .............................................................................. 52
B. Anten của máy thu................................................................................................................... 52
9.5 DGPS - DẠNG VI SAI CỦA HỆ THỐNG GPS ....................................................................... 55
9.5.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG............................................................................................. 55
9.5.2 DẪN ĐƯỜNG VI SAI TRONG HÀNG HẢI ..................................................................... 55
9.5.4 MÁY THU DẪN ĐƯỜNG DGPS...................................................................................... 56
9.5.5 PHIÊN BẢN MẠNG CỦA DGPS..................................................................................... 57
9.5.6. ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA DGPS........................................................................................ 57
9.6. CÁC HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG VỆ TINH KHÁC ..................................................................57
9.6.1. HỆ THỐNG GLONASS...................................................................................................... 57
9.6.2 HỆ THỐNG ĐƯỜNG TOÀN CẦU GNSS.......................................................................... 57
9.6.3 HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG VỆ TINH HỖ TRỢ................................................................ 58
9.6.4 CÁC HỆ THỐNG VỆ TINH CHÂU ÂU............................................................................ 58



1.2 HỆ THỐNG RADAR PHÁT SÓNG LIÊN TỤC
1.2.1. RADAR PHÁT SÓNG LIÊN TỤC KHÔNG ĐIỀU CHẾ

Nguyên lý hoạt động của hệ thống này dựa trên hiện tượng Doppler. Hệ thống radar này được mô
tả trong hình 1.2.

D
v
F


(1.1)
Vận tốc hướng trạm của
mục tiêu
r
v , được tính trên cơ sở
Hình 1.3 Vận tốc hướng trạm


r
v
m
v

hình 1.3:
1
55,6 cos
m
D
v
F






(1.3)

Thông thường dụng cụ đo tần số Doppler
D
F trong biểu thức (1.3) là bộ đếm xung, có
chu kỳ đếm
1/
D D
T F
, N. 1.3 RADAR PHÁT XUNG
Đây là hệ thống được sử dụng rất rộng rãi và duy nhất trong radar hàng hải. Radar phát xung, phát
đi các chùm sóng siêu cao tần có tính chu kỳ, được gọi là các chùm xung “thăm dò”, có độ rộng rất nhỏ
so với độ rỗng lớn. Trong khoảng thời gian giữa 2 chùm xung ấy, máy thu của trạm thu nhận các chùm
xung phản xạ từ mục tiêu trở về. Mỗi một chùm xung đơn lẻ phản xạ từ mục tiêu trở về máy thu có độ trễ
tỷ lệ thuận với khoảng cách của mục

m
t
f
1t

f
axM
f

D
F

Min
f
a)
f
Hình 1.4 Hệ thống radar Doppler.
Máy thu 2
Máy phát 1
Máy thu 1
Máy phát 2



4
c
D


1.4. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ GÓC

Tọa độ góc của các mục tiêu được xác định dựa trên tính định hướng của anten. Có hai phương
pháp xác định: biên độ hay phương pháp pha.

1.4.1. PHƯƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ CỰC ĐẠI

Nguyên lý hoạt đông được mô tả trong hình 1.8a, dựa vào đặc tính định hướng cao của anten -
( )U

. Độ nhạy của phương pháp được đánh giá:

 
V
dU
S
d

Bằng cáh sử dụng hai anten có đặc tính định hướng giống hệt nhau và bị dịch đi một
góc

như hình 1.9a, có thể xác định chính xác góc phượng vị của mục tiêu. Hình 1.8 Xác định góc mạn bằng
phương phápbiên độ cực đại (a) và
góc mở của búp sóng anten (b).
x
( )U


y


0


a)
0


0,7
0,5
b)
Hình 1.6 Nguyên lý chỉ báo
của radar phát xung
t


đồng bộ và nguồn nuôi, Mạch điều chế xung,
Mạch tạo dao động siêu cao tần, Cơ cấu
chuyển mạch anten, Hệ thống Anten – Phiđơ,
Máy thu và Cơ cấu chỉ báo, hiển thị điện tử.
suu tap boi : Camerahanoi.com vao muc download de tim luan van
7

1.4.3 PHƯƠNG PHÁP PHA

Để xác định tọa độ góc bằng phương pháp pha, cần dùng hai anten có độ định hướng cao đặt
cách nhau một khoảng d như trong hình 1.9b. Với góc

đủ nhỏ
sin
 
:
chúng ta có:

2 /d



. / 2
x x
D c
 

(1.8)
Tầm xa cực tiểu còn bị giới hạn bởi “vùng chết” do điểm đặt của anten của radar gây nên.
3. Khả năng phân giải của trạm:
3a. Khả năng phân giải theo khoảng cách:
Để có thể phân biệt được hai mục tiêu khác nhau trong cơ cấu chỉ báo, điều kiện cần
và đủ là:

. / 2 . / 2
x
c c
 
 
, (1.9)
3b. Khả năng phân giải theo phương vị: Đó là góc phương vị nhỏ nhất giữa hai vật thể
kề cận khác nhau mà trạm có thể phân biệt được. Khả năng phân biệt tiềm năng theo phương vị phụ thuộc
hoàn toàn vào độ rộng và dạng của đặc tính định hướng anten trong mặt phẳng chân trời.
4. Độ chính xác của phép đo khoảng cách: Đặc trưng bởi sai số nhận được kết quả xác định khoảng
cách bằng radar.Sai số phép đo khoảng cách, cũng như tất cả các sai số của các phép đo khác có thể phân
ra theo dấu hiệu quy luật xuất hiện thành sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống.
Hình 1.10 Quan sát nối tiếp
tuyến tính quanh tâm của radar.
Trong radar hàng hải người ta sử dụng dạng quan sát
liên tiếp và đây là quan sát tuyến tính quanh tâm (vòng)
như trên hình 1.10. Thời gian “rọi” mục tiêu phụ thuộc
vào độ định hướng

2


A
1
b)
suu tap boi : Camerahanoi.com vao muc download de tim luan van
8
4a. Sai số ngẫu nhiên: Khi chế độ công tác của trạm radar thay đổi bởi các nhân tố khác nhau
không thể tiên đoán hay đề cập trước được.
6. Tính chống nhiễu của trạm. Khả năng đảm bảo được các thông số cơ bản của trạm trong phạm vi
xác định khi có tác dụng của nhiễu. Về số lượng, tính chống nhiễu của trạm radar được đánh giá bởi tầm
xa hoạt động của trạm khi có tác động của nhiễu.

1.6.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Các thông số kỹ thuật của một trạm radar có thể kể ra như sau:
1. Độ dài bước sóng. Bước sóng thường dùng nhất trong các trạm radar hàng hải thuộc dải sóng cm và
mm là: 8mm; 3,2mm và 10cm.
2. Tần số lặp lại của xung thăm dò Tần số lặp lại này được chọn xuất phát từ yêu cầu xác định đơn trị
khoảng cách và sao cho chu kỳ lặp lại của các xung thăm dò lớn hơn thời gian quét thuận và quét ngược
của chùm tia ở cơ cấu chỉ báo hiển thị. Trong thực tế tần số xung lặp lại
x
F được chọn trong điều kiện:
,min , axx x x m
F F F 
và nằm trong phạm vi
400 3200
xung /s.
3. Công suất của máy phát Đây là thông số gây ảnh hưởng tới tầm xa hoạt động của trạm. Có hai dạng

bình:
ax tr.b
/ A
m
G A =4 / .
H V
  
(1.13)

VẤN ĐỀ VÀ CÂU HỎI

Câu 2.1: Có những hệ thống định vị nào? Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống định vị
phát sóng liên tục không điều chế?
Câu 2.2: Có những hệ thống định vị nào? Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống định vị
phát sóng liên tục có điều chế?
Câu 2.3: Có những hệ thống định vị nào? Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống định vị
phát xung?
Câu 2.4: Liệt kê các thông số khai thác và kỹ thuật của hệ thống Radar hàng hải và nhận xét?
suu tap boi : Camerahanoi.com vao muc download de tim luan van
9
Chương 2: TẦM XA CỦA RADAR HÀNG HẢI

2.1 TẦM XA HOẠT ĐỘNG CỦA RADAR HÀNG HẢI TRONG KHÔNG GIAN TỰ DO

Tầm xa cực đại của radar trong không gian tự do được gọi tắt là tầm xa của radar, nếu bỏ qua các
ảnh hưởng của môi trường, bề mặt của biển và trái đất, được xác định:

2 2
4
1 2

f

  là các thông số kỹ thuật của radar.
2.2 NÉN XUNG TRONG RADAR

Để tăng tầm xa cực đại của radar, người ta sử dụng phương pháp phương pháp “dãn – nén” xung
được mô tả tron các sơ đồ và hình vẽ sau: .
Nguyên lý “dãn - nén” xung được mô tả bằng các đồ thị thời gian như trên hình. 2.2.
Tỉ số độ rộng của xung đầu ra và xung đầu vào là:

1 2
/

1
f
1X


t

b)
a)
t
t

c)
f
2
f
1
f
2X


t
d)
Hình 2.2 Phương pháp dãn
- nén xung trong radar: Xung
thăm dò (a);Quy luật biến đổi
tần số phát (b); Xung phản xạ
sau khi nén (c); Quy luật biến
đổi tần số của mạch nén (d).
3


Ảnh hưởng đến tầm xa hoạt động của radar còn phải kể đến suy hao năng lượng của sóng điện từ,
trong điều kiện hơi nước, độ mặn, các điều kiện khí tượng thủy văn khác… , được minh họa trên h. 2.4.

.
Cũng cần phải nhận ra rằng, suy hao do tuyết rơi và mưa đá cũng nhỏ hơn suy hao do mưa gây
nên. Khi đó, tầm xa cực đại của trạm radar được tính bằng [1]:

*
0 ax
0,46*
ax ax
.
m
D

Nếu độ dài của bước sóng phát của trạm nhỏ hơn rất nhiều so với độ cao của anten
1
h
và vật phản
xạ
2
h , các xung phản xạ trở về bằng các đường khác nhau như trên hình 2.6.

Kết quả là, năng lượng sóng phát tới mục tiêu và năng lượng của sóng phản xạ từ mục tiêu về
trạm có thể là tổng của hai năng lượng từ hai đường khác nhau đó:

0 1 2 1 1
j
E E E E E e



    (2.4)
Hình 2.6 Sự phản xạ năng lượng
từ bề mặt nước
1
h

2

0,01
max
max
D
D


3
.
max
D


Hình 2.4 Đồ thị sự suy hao năng lượng điện từ trong khí quyển mặn (a1); Trong hơi
nước( a2) và quan hệ giữa suy hao do mưa rơi (đường liền),mây mù (đứt quãng) (b)
[cm]


3
( )
 

/dB Km
0.3 1 2 3 4 10
10

5 1


0,5
0.,

0,05 suu tap boi : Camerahanoi.com vao muc download de tim luan van
11
Nếu coi công suất hấp thụ được tại anten thu của trạm radar tương ứng với độ nhạy của máy thu:
0. ,R R min
p p
, biểu thức xác định tầm xa cực đại của trạm radar:

**
3 ax
2
0,058**
1 2 1 2
8
2
.
. . . . 4 ( . )
.
m
D
x a e


Sử dụng phương trình cơ bản của vô tuyến định vị (2.1), đề cập tới hiện tượng giao thoa giữa
sóng trực tiếp và sóng phản xạ từ bề mặt biển có gợn sóng, công suất trung bình của tín hiệu phản xạ từ
bề mặt gợn sóng của biển:

R
P
=
2 4
1 2 1 2
7 2
.4 . . .( ) . . .
2
x a r x
PG h h C
D
    

.
.e i
S
(2.9)
Ảnh hưởng của mặt biển không bằng phẳng khi có sóng gió đối phản xạ sóng điện từ và với tầm
xa hoạt động cực đại của radar có thể minh họa bằng đường cong
0
( )D f D trên hình 2.8 được đưa ra
từ công trình [5].

cấp 5-8
0 5 10 15 20 25
15 10 5

,D Km
a)
1
2
3
0
[Km]D
0 5 10 15 20 25
15 10 5

,D Km
b)
1
2
và năng lượng dao động được dẫn ra như trên hình 3.3A và B.

Điều chế
xung
Tạo sóng
siêu cao
Nguồn nuôi
Hình 3.1 Sơ đồ khối của máy phát radar
Đi anten
Hình 3.2 Cấu trúc của manhetron đồng bộ: mặt cắt dọc B-B
Và mặt cắt ngang A-A: 1- khối anode, 2- các hốc cộng hưởng,
3-móc ghép cửa ra, 4- đường đồng trục,5 –katode, 6 -giá đỡ
katode và dẫn điện sợi đốt , 7- mạch chặn trên katode, 8- vỏ
bọc thủy tinh kín chân không cho katode,9 -đáy đèn, 10 –vỏ bọc
thủy tinh kín chân không cho mạch ghép cửa ra, 11- vùng
tương tác, 12- đáy katode, 13- vòng khuyên cân bằng, 14- mấu
chỉnh dung kháng, 15- màng đàn hồi kín chân không, 16 – cơ
cấu chỉnh dung kháng.


: 2
n
N n
 
 , n = 1,2,3,4,..., có thể tính pha của hốc thứ
n
: n
= 2 n/N
 
(3.1)
Mỗi giá trị lệch pha
n

tương ứng với một tần số xác định của hệ thống:

A,K
0 n
n
C
/ (1 2 os )[1+ ]
2c.(1-cos )
n
M
c
L
  



Hình 3.4 Chuyển động của điện tử trong đèn manhetron (a); Đám mây điện tử hình
sao biển trong đèn (b); Sơ đồ tương đương điện của manhetron (c).
a)
Katode
Anode
Không gian
tương tác
Tia và chùm
tia điện tử
K
Ï
Ï
1
2

b)
K
A

M
L
C



3


a
E
a
I
a
I
a
E
a)
0 0.2 0.4
0.6 0.8
0
0
0
90

0
180

0
270

+15MHZ
+10MH
+5MHz
0MHz

= (0,1- 0,2)

x
,

x
-là độ rộng
của xung,
b
t

= (0,2-0,3) 
x
, độ bằng phẳng đỉnh xung:
ax
/
m
U U

  1 2%  .
Hình 3.8 minh họa sơ đồ khối của các mạch điếu chế xung trong radar hàng hải.

 
 (3.4)
Trong thực tế giá trị của C được chọn trong khoảng từ một vài phần trăm đến một vài phần mười
của micro phrát ((0, 0,00 )N N F

 .

Hình 3.8 Sơ đồ khối
mạch điều chế xung.
Nguồn
cao áp
Phần tử
hạn chế
Phần tử
tích năng
Phần
tử Sun
K
Bộ tạo
sóng
, axa m
Im
E
C
U
1
U


K
a
E
a)
Hình 3.7 Dạng xung điều chế
U
ax
0,9
m
U

axm
U

f
t
b
t
t

x
U

o

0,1.
max
U


Độ dài của các xung hình thành từ các mạch này được xác định:

2
x
n LC


, (3.5)
ở đây, n - số lượng các mắt xích, LC - cảm kháng và dung kháng của các mắt lọc.
Trở kháng sóng của các đường dây dài được xác định:

/
DL
L C


(3.6)
Đây chính là các mắt lọc dải dưới thông với tần số giới hạn trên:

ax
1/ 2
m
f LC


(3.7)
Và
/ 2 .
x m
C n R

d)
c)
A
K
G
T1
T2

a)
E
+
_
1
p

2
p

1
n

2
n

1
J
2
J

3

n
E
E
+
_
1
J
2
J

3
J

Hình 3.11 Mạch điều chế xung
dùng đường dây dài
DL
E
1Tr

L1
D2
D1
R2

Hình 3.12 Cấu trúc
đường dây dài nhân tạo
tập trung (a) và phối hợp
(b).
C3C2
L3L2L1

3.4.2 THYRISTOR TRONG MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU CHẾ XUNG RADAR

Trong các mạch điều chế xung dùng đường dây dài thực tiễn [8] để có được các xung điều chế có
dạng cũng như các thông số phù hợp với các thang đo khác nhau của trạm radar, người ta dùng các đường
dây dài nhân tạo có số lượng các mắt xích có thể thay đổi được như trên hình 3.16, với các thyristor nối
tiếp.
VẤN ĐỀ VÀ CÂU HỎI

Câu 3.1: Vẽ và giải thích sơ đồ khối của máy phát radar hàng hải? Nguyên lý tạo dao động siêu
cao bằng đèn Manhetron và các đặc tính cơ bản của nó?.
Câu 3.2: Vẽ và giải thích nguyên lý hoạt động của mạch điều chế xung dùng tụ, những đặc tính
của mạch này?
Câu 3.3: Vẽ và giải thích sơ đồ khối của mạch điều chế xung dùng đường dây dài? Nguyên lý
hoạt động và những đặc tính của mạch này?


a
U

)a
mo
U

d
U

ngat
I
A
B
a
U

,0m
U
,1m
U
,2m
U
0a
I
1a
U
, axa m
P


 
  , các loại cáp đồng
trục này có thể truyền được sóng ngang TEM, như hình 4.1,.

2 2
ax ax
2 . ln( / )
m m
P E d D d
(4.3)

4.1.2 ỐNG DẪN SÓNG

Trong các dải sóng cm và mm, các đường truyền năng lượng siêu cao cơ bản là các ống dẫn
sóng. Trên thực tế, các ống dẫn sóng thiết diện hình chữ nhật được sử dụng rộng rãi nhất, với các loại
sóng đơn giản như
10
TE hay
10
H như trên hình 4.2.


(4.5)
- Suy hao trong đường truyền sóng sẽ phụ thuộc vào độ dài bước sóng, kích thước ống
dẫn sóng và vật liệu của thành ống

2
2
{1 [2 .( / 2 ) / 2 ]}
1 ( / 2 )
s
c
R b a a
b a


 



(4.6)
- Trở kháng sóng: của không khí
0
120
 

, còn của ống dẫn sóng:

B

=
0

x
D
d
Hình 4.1 Mặt cắt ngang của
đường truyền đồng trục
Cũng như tất cả các đường truyền hai dây khác,
cáp đồng trục đặc trưng bởi các thông số cơ bản như:

w
138lg( / )[ ]D d

  (4.1)
- Suy hao của đường truyền đồng trục:

1 ( / )
0,172
2 log( / )
D d
D D d



 (4.2)
-Công suất truyền cực đại:
suu tap boi : Camerahanoi.com vao muc download de tim luan van
18
đối xứng lại rất thuận lợi cho việc chế tạo các phần tử quay tròn trong các cơ cấu ghép nối như trong
hình 4.3.
sóng được biến đổi bằng trở kháng sóng của đường truyền bằng, nhờ một đoạn
đường truyền 1/4 bước sóng như hình 4.5a, khi đó

2
0
/
vao B
Z Z


(4.9)
Phương pháp bù: là đưa vào đường truyền một thành phần điện kháng cùng độ lớn nhưng trái dấu.
Phần tử này có thể mắc song song hoặc nối tiếp với tải và đường truyền, trở kháng vào được xác định bởi
biểu thức:
2 /
vao L
Z j tg l
  
 , (4.10)
Phụ thuộc vào độ dài
l


)a
1


0


2


)b
Hình 4.5 Phối hợp trở kháng
trong đường truyền năng
lượng: kiểu bậc thang (a)
và kiểu hình côn (kiểu cái
nêm) (b).
a

d

L

a)
b
d

C

b)

19
hợp như độ dài
l
, các cạnh a, b của đoạn ống hay thậm chí các đinh vít kim loại nhúng sâu vào đoạn
ống phối hợp như trên hình 4.6.
4.3 CHUYỂN MẠCH ANTEN

4.3.1 CHUYỂN MẠCH CÔNG TẮC

Chuyển mạch cống tắc có thể là nối tiếp hoặc song song. Sơ đồ cấu trúc và sơ đồ điện tương
đương được mô tả trên hình 4.7.


thu được nối với cửa
2
B
. Tại cửa
2
D
có đặt một tải giả và ngắn mạch đầu cuối. Tuy nhiên khi phóng
điện, trở kháng của các ống phóng không hoàn toàn bằng không toàn nên có một phần năng lượng bị rò rỉ
sang mạch vòng
2
L
và suy hao tại A
2
. Hình 4.8 Sơ đồ chuuyển mạch cân bằng
(chuyển mạch cầu)

L
/ 4


/ 2


Máy phát
Máy thu
/ 2
B


/ 2
B


(2 1) / 4
B
n


A
B
P
1
P
2
Tới ống phóng
Tới máy thu

Từ máy phát
/ 4
B


b)
suu tap boi : Camerahanoi.com vao muc download de tim luan van
20
4.3.3. CHUYỂN MẠCH PHA

Trong các chuyển mạch anten loại này người ta sử dụng các phần tử làm lệch pha
0
90
hoặc không đảo pha tùy theo hướng lan truyền của sóng khi đi qua phần tử đó, đây là các feryt. Chuyển
mạch pha anten được mô tả trên hình 4.9. 4.4 ANTEN RADAR VÀ NHỮNG ĐẶC TÍNH

4.4.1 ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA ANTEN RADAR


B B
  

, nên để phối hợp trở kháng tốt,
c

=
B

thì
/ 1
B
 
 hay a   và đầu cuối của đường truyền có dạng loa như hình 4.11.
Anten
Hình 4.9 Chuyển mạch pha hay feryt
N
S
1
2
3

4
5


0
( )E


( )P




Hình 4.10 Đồ hình định hướng
chuẩn của anten trong các hệ
trục tọa độ khác nhau:Tọa độ
vuông góc (a);Tọa độ cực (b).
Nét mảnh ứng với ( )P

và nét
đậm ứng với ( ( )E

.





0,7
0,5
( )P
