Бесекерский В.А., Елисеев А.А., Небылов А.В. и др. Радиоавтоматика. Под ред. В.А.Бесекерского (1985) (1095884), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Приняв за начало отсчета времени момент прохождения оси максимума излучения через точку 1, напишем выражение для огибающей и,„(1) отраженных от объекта радиоимпульсов: и„(1) = ~' 2 и, (6) соз (св,„1 — ~р), (1.83) где г 2 и„— амплитуда огибающей, пропорциональная при малом отклонении 0 этому отклонению, т. е. и„-й'„0(й„" — коэффициент (1.84) (1.85) и,(Г)=и,созе„1, и, (Г) = и, соэ (ы„,1 — п)2).
Напряжение и, является опорным напряжением для фазового дискриминатора азимута ФД„а напряжение и, — опорным напряжением фазового дискриминатора наклона ФД,. Напряжение и,„ подается на входы обоих фазовых дискриминаторов. Сопоставление выражений (1.84) и (1.85) с выражением (1.83) показывает, что фазовый сдвиг напряжения и,„относительно напряжений и, и и, равен ~р и ~à — и/2 соответственно, где Ч~ — угол, определяющий положение вектора отклонения 0 в плоскости сечения диаграммы направленности.
В соответствии с (1.80) на выходе фазового дискриминатора канала азимута возникает постоянное напряжение и„,-й~„и,соз~р=йз„йдбсозср=й „О„ а на выходе фазового дискриминатора канала наклона напряжение и„= й,„и„з! и ср = йв„йдО з! и ~р = Й„„О м где йод — коэффициент передачи фазовых дискриминаторов; й =й яд — коэффициент передачи дискриминатора каждого из каналов системй АСН, учитывающий коэффициент передачи фазовых дискриминаторов. Зависимость напряжения ошибки ид„, от угла рассогласования О„, называют дискриминационной характеристикой радиотехнического углового дискриминатора.
Таким образам, дискриминационная характеристика — это статическая характеристика дискриминатора. При малых углах рассогласования эта характеристика является линейной. При больших угловых рассогласованиях дискриминационная характеристика имеет вид и =г"(О), показанный на рис. 1.34, а. Эту характеристику нетрудно йолучить графически из рис.
1.34, б, если учесть, что выходное напряжение дискриминатора пропорционально разности отрезков ОВ, и ОВ,. Из рис. 1.34, а видно, что с ростом Ои сначала возрастает, а затем уменьшается. При О)О напряжение ошибки обращается в нуль. передачи дискриминатора, определяемый свойствами только радиотехнической части системы АСН). Огибающая и„(г) образуется на выходе детектора радиоприемнога устройства в виде переменного напряжения с амплитудой )' 2 и, и час.тотой, равной частоте сканирования а,„. Выделение из напряжения огибающей и„(г) напряжений ошибки ид, и ия, для азимутальной и угломестной следящих систем осуществляется посредством двух фазовых дискриминаторов ФД, и ФД„нсточни. ком питания которых служат генераторы опорных напряжений.
Эти генераторы, кинематически связанные с осью вращения антенны, вырабатывают два напряжения и, н и., частоты сканирования, сдвинутые между собой по фазе на 90'так, что при указанном начале отсчета вре- мени В соответствии с характеристикой рис. 1.34, а радиотехнический угловой дискриминатор с последовательным сравнением сигналов относится к числу ограниченно-линейных звеньев. По виду динамической характеристики этот дискриминатор является безынерционным звеном с передаточной функцией Ктд(р)=дтд. Рис. 1.34 Угловой дискриминатор с одновременным сравнением сигналов.
Антенна углового дискриминатора системы АСН с одновременным сравнением сигналов состоит из отражателя и четырех излучателей, расположенных симметрично относительно геометрической оси отражателя и формирующих четыре пространственных диаграммы направленности, как показано на рис. 1.35, а. Линия пересечения этих диаграмм, совпадающая с геометрической осью отражателя, является равносигнальным направлением антенны. Если пересечь пространственную диаграмму направленности вертикальной плоскостью, проходящей через равносигнальную ось 00', то в плоскости сечения получим плоскую, угломестную диаграмму Рис, 1.ЗВ ««аправленности, состоящую из двух лепестков, как показано на рис. 1.35, б.
Аналогично может быть получена азимутальная диаграмма направленности. Так как в рассматриваемон системе все четыре излучателя работают одновременно — сначала на передачу, а затем на прием поочередно, то интенсивность облучения объекта, находящегося в пределах диаграммы направленности, слабо зависит от направления на объект. Эта зависимость характеризуется суммарной диаграммой направленности, показанной на рис. 1.35, б пунктиром. Поэтому в отличие от диаграммы направленности антенны системы АСН с последовательным сравнением сигналов каждый отдельный лепесток диаграммы направленности антенны системы АСН с одновременным сравнением сигналов характеризует зависимость коэффици- ента усиления соответствующего излучателя антенны при работе на прием от направления прихода отраженного от объекта сигнала. Так, коэффициент усиления йт, излучателя И, при приеме сигнала, отраженного от объекта В (рис.
1,35, б), пропорционален отрезку ОВ„ а коэффициент усиления й -, излучателя И, при приеме того же сигнала пропорционален отрезку ОВ„т. е. йт,=ймОВ,(ОМ, ят,=(бд,ОВ,!ОМ, где ОМ вЂ” отрезок, соответствующий максимуму диаграммы направленности; Ԅ— максимальное значение коэффициента ид Гмд УПУд ид усиления излучателей. В зависимости от способа обработки принятых сигналов системы АСН с одновременным сравнением Гмб УПчх сигналов подразделяют на их и~и фазовые, амплитудные и Рис.
изб суммарно-разностные системы. Ограничимся рассмотрением дискриминатора суммарно-разиостной системы. Рассмотрим образование сигнала ошибки в таком дискриминаторе при сопровождении движущегося объекта в какой-либо одной плоскости, например угломестной. Обозначим через б, угловое отклонение объекта от равносигнального направления О'О" в угломестной плоскости. Пусть и — сигнал, отраженный от объекта и принятый излучателями И, и И,. Тогда поступающий с выхода излучателя И, в канал радиопрнемного устройства сигнал о, = йт,о = ймоОВ,1ОМ и соответственно сигнал иа выходе излучателя И, о, = ~г„,о = йд оОВ,/ОМ.
Излучатели И, и И, связаны с приемопередающим устройством посредством суммарно-разностного волноводного моста М, с одного выхода которого снимается разностный сигнал (рис. 1.Зб): од =о,— п,=ймо(ОВ,— ОВб)/ОМ = ймуоб„ где у — коэффициент пропорциональности, а с другого — суммарный: ог = о1 + об = мд1о (ОВ1+ ОВб)ФМ 2"д1п Сигналы од и ох поступают на преобразователи частоты, состоящие из смесителей Смд и Смз и гетеродина Г, на выходе которых образуются разностное и суммарное напряжения промежуточной частоты ид=й,„од и из=я,„оз, которые усиливаются усилителями промежуточной частоты УПЧд и УПЧх. Разностнсе напряжение с выхода УПЧд поступает на вход фазового дискриминатора ФД, опорным напряжением и,„которого служит суммарное напряжение на выходе УПЧз. 3 Зак.
бби На выходе фазового дискриминатора образуется постоянное напряжение и„„которое в соответствии с ранее полученными соотношениями может быть представлено в виде идьйэдйт.„иь = йьд(г и„й,иймоуйь = Агдам„ где йф„— коэффициент передачи фазового дискриминатора; й „вЂ” коэффициент усиления усилителей промежуточной частоты; (е,„— коэффициент передачи преобразователей частоты; л — коэффициент передачи углового дискрими-; 'е -дг,(л) натора с одновременным срави' К/ пением сигналов.
е. г Оеее л Аналогичный вид имеет гл г„, зависимость сигнала ошибки ппппьд епеПпмпв пппппье а„, от угла рассогласования ппыппп епе0яеьпп б, в азимутальной плоскости, пппупье т. е. и,=я о,. Оп Ге Ге и и дь уд Таким образом, при ма- лых углах рассогласования Рис. 1.37 статические (дискриминационные) характеристики дискриминатора для азкмутального и угломестного каналов системы сопровождения линейны. Для больших угловых рассогласований дискриминационные характеристики имеют вид, аналогичный виду характеристик, представленных на рис. 1.34, а, т. е. ид — — Р (0).
По виду динамической характеристики этот дискриминатор является безынерционным звеном с передаточной функцией 1Ггд(р)=йтд. Времеиийе дискриминаторы. Временнйе дискриминаторы предназначены для обнаруже- ц иия временнбго рассогласова- а пд ния между отраженным и се- '"',, ц лекторным импульсами системы ,ГС "' цепь АСД (см. 8 1.2) и преобразования этого рассогласования в пропорциональное значение постоянного напряжения. Нечетная дискриминационная характеристика временного дискриминатора получается вследствие того, что временной модулятор системы АСД вырабатывает пару смежных следящих селекторных импульсов (полустробов) и„и и„, как показано на рис.
1.37. При этом взаимное расположение на временнбй оси отраженного и следящих импульсов характеризуется положением средней линии продетектированного отраженного импульса (видеоимпульса) относительно границы раздела следящих импульсов. Временнбе рассогласование Лг,=(р — 1, является входной величиной временного дискриминатора, причем вследствие движения объекта рассогласование Ы, есть функция момента наблюдения, т. е. И,=- = Ы,[в). 68 Временной дискриминатор состоит из двух схем совпадений (логических схем «И»«) СС, и СС„сглаживающих цепей СЦ, н СЦ«и вычнтающего устройства ВУ (рнс, 1.38). На первые входы схем совпадений поступает последовательность продетектированных отраженных раднонмпульсов (видеонмпульсов цели) и„» (/„'). На второй вход первой схемы совпадения СС, поступает последовательность «ранних» следящих импульсов, а на второй вход второй схемы совпадений СС, поступает последовательность «поздних» следящих импульсов.
Положим, что вндеоимпульсы — это импульсы прямоугольной формы с напряженнем и,. Тогда на выходе схемы совпадений СС, (рис. ! .39) Рис. !.39 образуется последовательность видеонмпульсов и«(/) с напряженнем и, н длительностью /„/2+Л/,[и], а на выходе схемы совпадений СС,— последовательность вндеонмпульсов и з (/) с напряжением и, и длительностью /„/2 — Л/,[п]. После сглаживания образуются усредненные напряжения — 0,5/и+а/с [п] — 0,5/и а/с [л] пл=" т йв=п Т После вычитания получаем выходное напряженне временнбго дискриминатора: и„= йл — ив — — 2и, Л/,/Т = Й,„ЛГ, прн ] Л/,] ( /,/2, где /«,„=2и,/Т вЂ” коэффициент передачи временнбго дискриминатора. Из графического построения, представленного на рнс.
1.40. видно, что и„пропорционально разности плогцадей импульсов последовательностей и„н ив. Следовательно, и„возрастает линейно с ростом Л/, при [Л/,[(/,/2. По мере дальнейшего возрастания Л/, выходное напряжение дискриминатора уменьшается н прн [Л/,[)1,8/„становится равным нулю. Таким образом, по виду статической характеристпки временнбй дискриминатор является ограниченно-линейным звеном. Оценим поридок величины коэффициента передачи временного дискриминатора. Пусть и,=10 В, Т=10 ' с. Тогда я„„=20 1О' В!с= =20 мВ'мкс. Динамические характеристики временного дискриминатора определяются свойствами сглаживающих цепей ЯС-фильтров нижних частот), которые явля- и, и, ются апериодическими звеньями первого порядка с постоянными времени Т„л-0,1 с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
