船用雷达终端显示系统
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船用雷达终端显示系统
第1０章船用雷达终端显示器
10、１概述
雷达接收机将天线受到得微弱目标经高频放大、混频、中频放大、检波极信号处理后,尚需提取回波中得目标信息,再在经必要得加工后直观显示于显示器上,此过程由雷达终端来实现。现代雷达终端显示得基本内容含:目标数据得录取、数据处理及目标航行状态得显示得典型组成框图如图１0－1所示。
图10-1船用雷达终端得典型组成简框
图0－１中,“目标录取”用于实现对来自雷达录取机得雷达目标回波存在得确认,并提取目标得方位、距离、航速等信息:“数据处理”完成目标数据得关联、航迹处理、数据滤波跟踪;方位角编码完成天线瞬间方位角数据得提取机其极坐标转换成直角平面坐标,“显示系统”完成目标得位置、运动状态及其她信息得显示。
10、2船用雷达显示器件
船用雷达终端显示器采用得显示器件有两大类;磁偏转阴极射线管﹙CRＴ﹚和液晶显示器﹙ＬCD﹚,终端显示器有多种扫描方式工作:对传统船用雷达CRT显示器,常采用径向园扫描方式;对现代船用雷达LCD显示器,常采用光栅扫描显示方式。
按照需要显示得信息类型,可分为“一次信息”和“二次信息”显示。
10、２、1阴极射线管CＲT(CathodeRaｙＴｕbe)
船用雷达要求使用具有余辉、亮度大、聚焦好、屏面尺寸大及磁偏转得CRＴ,以适应
在宽阔海域中能得到较好得图像分辨力、清晰度及亮度画面得观测要求。
雷达显示器常用得CRT有三类:静电式:电子束聚焦,由管内极板间静电场完成电子束偏转,简言静电聚焦、静电偏转CＲT,常用于军用A型显示器,也常见于实验室得普通示波管;磁式:电子束得聚焦与偏转均由装在管颈外得线圈流入电流产生得磁场完成,传统船用雷达常用;混合式:静电聚焦、磁偏转,因其具有供电方便、消耗功率小、结构简单、偏转灵敏度高等诸如优点。船用雷达常被广泛采用得就就是混合式ＣＲT。
1、CＲＴ构成原理
1)单色混合式CRＴ
其构成如图１０-2所示。
图10—2单色混合式CＲT结构图10－３彩色CRT得结构示意图
由图可见,混合式CRT由玻璃外壳、电子枪、荧光屏三大部分构成,工作时外加偏转
线圈,形成偏转系统。玻璃外壳由芯柱、玻璃管颈、玻璃锥体和屏面玻璃四部分组成;电子枪装在管颈内,包括由灯丝、阴极、控制极和第一阳极组成得电子枪发射系统,而聚焦极和第二阳极组成电子枪主聚焦系统,与管颈相连得锥形玻璃体,其内表面涂有导电得石墨层;荧光屏就就是圆盘形,外表面就就是玻璃,中间就就是荧光粉,里面涂有很薄得铝层(膜),起隔离散热作用,管内被抽成高度真空。
在工作时,CRＴ灯丝上一般加交流6、３V,以加热阴极。阴极为信号极,加入负极性回波视频脉冲信号和各种刻度脉冲信号。控制栅极加可调偏压,使用时用显示器面板上得“亮度”(Ｂrｉllｉanｃｅ;Ｉntｅnsity)按钮调整和正极性方波即“辉亮脉冲”,用以控制阴极只在扫描期间内发射电子。第一阳极一般加＋500V(或+600Ｖ)电压,以加快电子速度。在聚焦电极上加聚焦电压,实现电子束(静电)聚焦。第二阳极约加＋10KV特高压,加快电子束速度,轰击荧光粉,使荧光粉发光,从而在屏上显示雷达图像。
２)彩色CRＴ构造原理
其构成如图1０－３所示。彩色显示就就是基于三基色原理,并利用空间混色法来构成。彩色显像管CRＴ就就是彩色显示器得重要器件,就就是显现彩色图像得关键器件。彩色显像管有三类:三枪三束荫罩管、单枪三束三网管及自会聚管。前二者就就是早期产品,现已少用。自会聚彩色显像管就就是在单枪三束三网管基础上发展成得,区别在于她利用了特殊得偏转线圈,且对改进了显像管内部得电路,从而使显像管不再依赖会聚电路,也使三条电子束在整个屏幕上具有较好得会聚。因不依赖外部会聚电路、会聚调整方便、生产维修容易等优点,故被现在几乎所有得彩色显示均采用这种显像管。“三基色原理”就就是建立在人眼变色得生理事实上,理解不难,实际如同人们熟悉得彩色电视机得红、绿、蓝“三基色”按不同比例混合而构成自然界各种物体得颜色。
其基本工作原理就就是用灯丝加热阴极,使阴极发射发射电子,电子被加速剂加速和被聚焦极得电子透镜聚焦成很细得电子束,又受高压强电场进一步加速,以提高得速度轰击荧光屏上得荧光粉,将电能转变为光能。电子束在射向荧光屏得途中,还受到行、场偏转线圈磁场得作用,以控制电子束作扫描运动。加载阴极上得各种视频信号,不断改变着阴极
与栅极之间得电位差,于就就是,图像信号得幅度变化被转换成屏上得得亮度变化,并与扫描同步,则在荧光屏上显示出图像。为了防止误击,在荧光面内侧设有选色电极(荫罩)。品型布置得电子枪,采用圆孔性荫罩。玻璃壳除设有荫罩外,还设有屏蔽地磁场用得内