Xây dựng phương án tính toán và chế thử máy phát siêu cao tần trong thiết bị đo cao vô tuyến cho tên lửa hành trình đối hải

Do vai trò máy phát siêu cao tần là modul quyết định đến nguyên lý hoạt động của thiết bị đo cao vô tuyến và đối tượng ứng dụng, việc nghiên cứu chế tạo chúng rất phức tạp về kỹ thuật và công nghệ chế tạo, đòi hỏi phải có sự tham gia của nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau, phải đưa ra được cơ sở khoa học trong cả quá trình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng phương án tính toán và chế thử máy phát siêu cao tần trong thiết bị đo cao vô tuyến cho tên lửa hành trình đối hải Kỹ thuật điện tử XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN VÀ CHẾ THỬ MÁY PHÁT SIÊU CAO TẦN TRONG THIẾT BỊ ĐO CAO VÔ TUYẾN CHO TÊN LỬA HÀNH TRÌNH ĐỐI HẢI Phạm Đức Thỏa*1, Đặng Đình Tiệp2, Phạm Công Tư1, Chu Văn Hiệp1 Tóm tắt: Do vai trò máy phát siêu cao tần là modul quyết định đến nguyên lý hoạt động của thiết bị đo cao vô tuyến và đối tượng ứng dụng, việc nghiên cứu chế tạo chúng rất phức tạp về kỹ thuật và công nghệ chế tạo, đòi hỏi phải có sự tham gia của nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau, phải đưa ra được cơ sở khoa học trong cả quá trình. Để giải quyết bài toán này, nhóm tác giả đề xuất một phương án tính toán, chế thử máy phát siêu cao tần theo nguyên lý điều tần tuyến tính ứng dụng trên tên lửa hành trình. Kết quả kiểm chứng đánh giá bằng máy phân tích phổ đã minh chứng tính khả thi của phương án đề xuất, nhằm làm chủ về công nghệ chế tạo đối với máy phát siêu cao tần trên tên lửa hành trình đối hải.Từ khóa: Máy phát siêu cao; Đo cao vô tuyến; Điều tần tuyến tính. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, trên đầu tự dẫn của nhiều loại tên lửa hành trình hiện đại được trangbị hệ thống dẫn đường quán tính, nhưng do sai số tích lũy nên gây sai lệch lớntrong điều khiển, đặc biệt là độ cao. Thực tế, trên khoang của các loại tên lửa nàythường trang bị thiết bị đo cao vô tuyến để kết hợp với kênh cao hệ thống dẫnđường quán tính tạo ra độ dư về cấu trúc và độ dư thông tin, đảm bảo việc nhậnthông tin đo cao đồng nhất từ các hệ đo cao có nguyên tắc vật lý khác nhau. Đặcbiệt, để tránh sự phát hiện của hỏa lực phòng không của đối phương thì các Tênlửa hành trình đối hải thường bay ở độ cao thấp từ (5  15)m. Để kiểm soát dải độcao thấp này thì thiết bị đo cao vô tuyến theo nguyên lý điều tần tuyến tính là phùhợp nhất [2, 3]. Thiết bị đo cao vô tuyến đã được nghiên cứu chế tạo từ rất sớm ở Nga (1947),Mỹ (1938), do tính bảo mật nên kết quả đưa ra không được tường minh. Một sốnghiên cứu trong nước [1, 2] khai thác và chế thử một số cụm khối ở dạng tích hợpriêng máy phát siêu cao thì chưa có công trình nào đề cập. Để giải quyết bài toánnày, nhóm tác giả đề xuất một phương án tính toán, thiết kế máy phát siêu cao tầntheo nguyên lý điều tần tuyến tính ứng dụng trên tên lửa hành trình. Kết quảnghiên cứu được kiểm chứng đánh giá bằng máy phân tích phổ đã minh chứng tínhđúng đắn của phương pháp tính và làm chủ công nghệ đối với máy phát siêu caotần tuyến tính trên thiết bị đo cao vô tuyến cho tên lửa hành trình đối hải. 2. NGUYÊN LÝ ĐO CAO VÀ MÁY PHÁT SIÊU CAO TẦN THEO LUẬT ĐIỀU TẦN TUYẾN TÍNH2.1. Nguyên lý đo cao theo luật điều tần tuyến tính2.1.1. Luật điều tần tuyến tính Tín hiệu điều tần là tín hiệu có tần số thay đổi tuyến tính trong một khoảng thờigian, có dạng [6, 7]:88 P. Đ. Thỏa, …, C. V. Hiệp, “Xây dựng phương án tính toán … tên lửa hành trình đối hải.”Nghiên cứu khoa học công nghệ A(t) = Amsin[(t) + o] (1) Khi luật điều chế là luật điều tần răng cưa đối xứng, tần số của máy phát sẽ thayđổi theo các biểu thức sau:   0  K dcU m t  nTM  khi nTM  t   n  1/ 2  TM ω t    (2) 0  K dcU m  n  1 TM  t   khi  n  1/ 2  TM  t   n  1 TMtrong đó: Am- Biên độ của tín hiệu; (t) = 2f(t) = 0 + Kđc.U(t) - Tần số góc củadao động; o - Pha ban đầu của dao động; Kđc – Hệ số truyền của bộ điều chế; U(t)– Tín hiệu điều chế có biên độ Um; TM - chu kỳ của điện áp điều chế;  = Kdc.Um-Tốc độ thay đổi tần số trung tâm của tín hiệu.2.1.2. Nguyên lý đo cao theo luật điều tần tuyến tính Phương pháp đo cao theo nguyên lý điều tần tuyến tính dựa trên cơ sở xác địnhđộ thay đổi tần số phát của tín hiệu điều tần truyền đến mục tiêu và tín hiệu phảnxạ mà máy thu thu được. Giả sử tín hiệu từ máy phát có tần số fp(t) được điều chế theo luật tuyến tính(hình 1) và tín hiệu sau khi phản xạ từ mục tiêu mà máy thu thu được có tần số làfc(t), tín hiệu này bị giữ chậm một thời gian tz. Tần số trung tâm f0 của máy phátđược chọn sao cho khi truyền qua khí quyển trái đất không bị các thành phần củakhí quyển phản xạ hoặc bị suy giảm đáng kể, thông thường chọn f0 trong khoảng1028.103 MHz - vùng cửa sổ vô tuyến [2], [6]. Hình 1. Sơ đồ biểu diễn sự biến thiên tần số tín hiệu phát và tín hiệu thu. Khi trộn sóng fp(t) và fc(t) theo nguyên lý trộn tần chúng ta thu được tín hiệuđiều hòa với tần số phách f, và phổ tín ...