Первачев С.В. Радиоавтоматика (1982) (1095886), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Достоинством пеленгаторов этого типа является сравнительная простота. Более высокую точность измерения позволяют получить пеленгаторы с одновременным сравнением сигналов, называемые также моноимпульсными. В моноимпульсных пеленгаторах используется антенная система, формируюшая четыре так называемые парциальные диаграммы направленности (по два для каждой плоскости пеленгации) и многоканальный приемник.
Сигналы пеленгувмого объекта, одновременно присутствующие на выходах антеннои системы, содержат информацию о его угловом положении. В зависимости от типа антенной системы эта информация может быть заключена в амплитудах или фазах выходных напряжений антенны. В соответствии с этим различают амплитудный и фазовый способы моноимпульсной пеленгации. При амплитудной пеленгации путем выноса облучателей из фокуса зеркала антенны в каждой плоскости пеленгации формируются две парциальные диаграммы направленности. Обозначим парциальные диаграммы, используемые для пеленгации в одной из плоскостей, через д~(8) и дг(0).
Максимумы диаграмм д,(8) и йа(8) симметрично смешены (рис.'2.24) по отношению к равносигнальному направлению РН на некоторый угол Ом называемый углом скоса. Прн отклонении источника сигнала от равноснгнального направления на угол 8 амплитуды У, и Уз парциальных сигналов на 30 выходах антенны, соответствующих первой и второй парциальным диаграммам направленности, становятся разными.
Это позволяет измерить рассогласование В путем сравнения величин (У~ и (2ь Если при сравнении амплитуд 01 и (уз ограничиться просто образованием нх разности 01- (Уг, то результат измерения угла В оказывается зависящим от уровня принимаемого снгнала. Чтобы исключить эту зависимость, напряжения с выходов антенны иногда пропускают через усилители с логарифмическими амплитудными характеристиками, детектируют и затем вычитают. Выходное напряжение такого пеленгатора, равное ия — — Й)д (у,/Ум где й — коэффициент пропорциональности, зависит не от абсолютных величин О, и ()ь а от пх соотношения и, следовательно, от величины углового отклонения О.
Вели источник сигнала находится на равносигнальпом направлении, то 01=(уз и выходное напряжение пеленгатора пд — О. Недостатком такого варианта построения пеленгатора является зависимость положения нуля пеленгацнонной характеристики от нестабильности коэффициентов усиления логарифмических усилительных каналов. Наибольшее распространение при обработке сигналов с выходов антенной системы в амплитудных и фазовых моноимпульсных пеленгаторах получил суммарно-разностный метод. При его использовании из парциальных сигналов антенной системы в антенно-волповодном тракте образуются суммарный и два разностных сигнала (по одному для каждой плоскости пеленгации).
Формирование разпостных сигналов непосредственно на выходе антенно-волноводпого тракта позволяет. исключить влияние нестабильности параметров последующего усилительного тракта на положение нуля пеленгационной характеристики. Упрощенная функциональная схема амплитудного суммарноразпостного пеленгатора применительно к пеленгации в одной плоскости показана на рис. 2.25. В результате суммирования и вы- Рис. 2.2с чнтанпя парцнальных сигналов и,1(() и псэ(1) на выходе антенноволноводного тракта образуются суммарный и разностньш сигналы пз (~) н ид (г). Зависимость суммарного напряжения из(~) от углового отклонения источника сигнала определяется суммарной диаграммой направленности, которая выражается через парциальные диаграммы направленности соотношением 6~(О) =~1(О)+дэ(В). з~ Аналогично зависимость разностного напряжения ид (с) определяется разностяой диаграммой направленности 6с(0) =д~(0) — ка(0). Форма суммарной и разностной диаграмм направленности показана сплопгными линиями на рис.
2.26. На том же рисунке штриховыми линиями изображены парциальиые диаграммы направленности д>(0) и дс(0). При изменении знака разностной диаграммы направленности фаза разностного напряжения изменяется на 180'. Рис. 277 Рис. 22Б Сформированные на выходе аитенно-волноводного тракта суммарное и разностное напря>кения ив (1) н ид(1) поступа>от в соответствуюнгие каналы приемного устройства (рис. 2.25), где преобразуются по частоте, усиливаются и подаются далее на амплитудно-фазовый детектор (АФД).
Как видно. из рис. 2.26, разностная диаграмма направленности обладает дискриминаторнымн свойствами по углу. Амплитуда разностного напряжения при ма-,. лых угловых рассогласованиях пропорциональна величине углового отклонения, а полярность (фаза) определяется знаком этого отклонения. Поэтому в результате перемножения равностпого напряжения с суммарным в амплитудно-фазовом детекторе на его выходе появляется постоянное напряжение, зависящее от величины и знака углового рассогласования.
Неидентичность фазовых характеристик суммарного и разностпого каналов приемника приводит к появлению дополнительного фазового сдвига между напряжениями, поступающими иа входы амплитудно.фазового детектора. Вследствие этого его выходное напряжение и крутизна пеленгационной характеристики несколько уменьшаются. Неидентичность амплитудных характеристик каналов также приводит к изменению крутизны пеленгационной характеристики.
Однако различие фазовых и амплитудных характеристик приемных каналов не вызывает в пеленгаторе суммарно-разностного типа смещение нуля пеленгационной характеристики. В связи с этим требования к идентичности и ста|бильиости приемных каналов снижа>отся и становятся приемлемыми для практики. Важным,элементам рассматриваемого моиоимпульсного пеленгатора является система АРУ, работавшая по выходному напряжению УПЧ суммарного сигнала. Применение этой системы позволяет ослабить влияние изменений амплитуды сигнала на характеристики пеленгатора.
При отсутствии помех и идеальной работе 32 системы ЛРУ пслепгационная характеристика ие зависит от амплитуды сигнала и пропорциональна отношению бя(8)/61(8) разностной и суммарной диаграмм направленности антенны. Более подробно характеристика амплитудного суммарно-разностного пеленгатора с учетом действия помех и флюктуаций сигнала рассматриваются в гл.
3. Пелен~втор с коническим сканированием. Функциональная схема пеленгатора с коническим сканированием показана па рнс. 2.27. Этот псленгатор, являющийся одним нз вариантов пеленгатора с пс)следовательным сравнением сигналов, работает следующим образом.
Двигатель [Дв) вращает с круговой частотой Йь облучатель антенны, смещснный относительно фокальной осв, обеспечивая тем самым сканирование диаграммы направленности антенны в пространстве. Направление максимума диаграммы при сканнровании образует круговой конус, ось которого является раиносигпальпым направлением антенны.
При отклонении источника сигнала от рааносигнального направления радиосигнал па выходе антенны приобретает амплитудную модуляцию с частотой сканирования. Глубина модуляции определяется величиной отклонения, а фаза— направлением отклонения. Сигнал с выхода антенны в приемнике преобразуется по частоте, усиливается в УПЧ, охваченном инерционной системой АРУ, и детектируется.
Выдетенная детектором Д огибающая амплитудно.модулированного радиосигнала~ фильтруется и усиливается в избирательном усилителе сигнала ошибки УСО„ настроенном на частоту сканирования. Затем она поступает ва амплитуднофазовые детекторы АФД! и АФД2 азимута и угла места, где перемножается с опорными колебаниями и~(1) =1)э соз Яь) и из[1) =1)э Нп Я,А которые вырабатываются генератором опорных напряжений ГОН и синхронизированы со скацированием диаграммы направленности антенны. В результате перемножевия иа выходах амплитудно-фазовых детекторов формируются напряжения, пропорциональные отклонению источника сигнала от равносигнальиого направления по азимуту и углу места. Эти напряжения, явлнющиеся выходными напрязкениями пеленгатора, после усилении и фильтрации попользуются для управления положением равиосигнальиого направления антенны. Более подробно работа пеленгатора с коническим сканированием и его математический эквивалент описаны в [18, 20]. Недостатком пеленгатора с коническим сканированием, по сравнению с моиоимпульсным, является меньшая точность, что обусловлено его чувствительностью к амплитудным флюктуациям сигнала и 'некоторыми другимн факторами.
2.5. Обобщенные функциональная и структурные схемы радиотехнической следящей системы Сопоставление функциональных и особенно структурных схем радиотехнических следя1цих систем различного типа, рассмотренных в Э 2.! — 2.4, показывает, что они имеют много общего. Это естественно, так как во всех радиотехнических следящих системах осуществляется слежение за тем или иным параметром радиосигнала. Аналогия процессов регулирования, протекающих в указанных системах, позволяет составить обобщснныс функциональную и структурные схемы радиотехнической следящей системы.
Обобщенная функциональная схема показана на рис. 2.28. Она состоит из дискриминатора (Дис), генератора опорных сигналов (ГОС) и фильтра (Ф), Дискриминатор является важным элементом радиотехнической следящей системы. На один пз его входов подается процесс зз и„(1) =и,(1, Х)+иш(1), представляющий собой смесь полезного свгнала и,(1, Х), за параметром Х(1) которого ведется слежение, и шума и (1). На второй вход дискриминатора поступает опорный сигнал и, (1, у), завгг(сящий от оценки у(1) отслеживаемого параметра Х(1), сформированной в процессе слежения. Вид опорного сигнала определяется типом следящей системы. Так, во временном автоселекторе опорным сигналом является последовательность стробирующих импульсов, в системе фазовой автоподстройки — напряжение подстраиваемого генератора. В дискриминаторе входной сигнал и,„(1) подвергается нелинейному преобразованию, в результате которого на выходе дискриминатора формируется напряжение, зависящее от ошибки слегкения гт=Х вЂ” д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
