Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 63
Текст из файла (страница 63)
8.8, б). Напряжение сигнала рассогласования (/,(/) = тсоз(з2,/ — гр) поступает на фазовые детекторы (дискриминаторы) азимута и угла места (рис. 8.9). Опорные напряжения на выходе фазовыхдетекторов (/,„= (/япх2,/ и (/и —— (/,сов(?,/ вырабатываются генератором опорных напряжений (ГОЙ), ротор которого вращается синхронно и синфазно с вращением ДНА.
На выходе фазовых детекторов формируются постоянные составляющие напряжения (/, = еа(пгр и (/а = есоагр (которые и являются сигналами рассогласования по азимуту и углу места), управляющие через усилитель-экстраполятор и синтеза- 329 Рис. 8.9. Структурная схема СИ Н с коническим сканированием тор угла поворота азимутального и угломестного каналов положением оси антенны таким образом, чтобы обеспечивалось ее совмещение с движущейся целью.
В качестве синтезаторов поворота в данном случае используются двигатели, исполняющие также роль интеграторов, которые вместе со специальной схемой усиления и составляют зкстраполятор в каждом из каналов СИН. Заметим также, что используемый угловой дискриминатор является суммарно-разностным. Выбор сопровождаемой цели осуществляется селекторным импульсом, поступающим от системы измерения дальности цели на приемный канал СИН. Сигнальные импульсы выбранной цели с выхода приемника подаются на пиковый детектор, который выделяет первую гармонику огибающей У,(г).
Специальный фильтр, настроенный на частоту сканирования й„позволяет уменьшить искажения напряжения сигнала рассогласования, вызванные флуктуациями амплитуды отраженного сигнала из-за флуктуаций ЭПР цели и воздействия помех. Такие искажения могут быть вызваны также умышленными помехами с большой спектральной плотностью вблизи частоты сканирования. В связи с этим применяются системы со скрытой частотой сканирования (диаграмма сканирует только при приеме), обладающие более высокой помехозащищенностью из-за невоз- 330 можности определить частоту сканирования, а следовательно, и создать эффективную прицельную помеху.
Однако наличие флуктуаций сигналов снижает точность сопровождения цели. Снижается точность сопровождения (особенно быстро маневрирующей цели) и из-за значительной инерционности схемы выделения огибающей сигнала рассогласования. Эти недостатки СИН с коническим сканированием, обусловленные последовательным методом сравнения сигналов рассогласования, привели к постепенному переходу к более совершенным моноимпульсным измерителям с одновременным сравнением сигналов рассогласования.
Моноимпульсные измерители угловых координат. Принципиально устранение влияния флуктуаций амплитуды сигнала возможно при сравнении амплитуд или фаз сигналов, принятых по двум или нескольким каналам. При использовании импульсного сигнала метод одновременного сравнения амплитуд или фаз сигналов на выходах каналов называется моноимпульсным, а РЛС и системы управления, в которых применяется этот метод, носят название моооимпульсиых.
Моноимпульсные системы, разработанные первоначально как средство устранения погрешностей СИН из-за флуктуаций амплитуды сигнала, обнаружили ряд ценных свойств, позволивших расширить область их применения. Оказалось, например, возможным использование моноимпульсной системы для одновременного определения координат нескольких объектов, находящихся в прсделах ДНА. В моноимпульсной системе возможно также применение компенсационных методов подавления помех, приходящих к антенне с определенного направления. При определении направления в одной плоскости моноимпульсная система должна иметь две пересекающихся и формируемых одновременно ДНА. Каждой из них соответствует свой приемоусилительный канал.
Сравнение амплитуды или фазы сигналов на выходе каналов позволяет определить направление на источник сигнала, возможно также использование суммы и разности сигналов, образуемых непосредственно после антенной системы и обрабатываемых далее двумя приемными каналами; суммарным и разносгным. В зависимости от используемого метода сравнения сигналов и выделения сигнала рассогласования моноимпульсные системы имеют три разновидности: фазовые, амплитудные и суммарно-разностные.
Система с фазовой пеленгацией (рис. 8.10) имеет антенную систему с двумя разнесенными на некоторое расстояние фазовыми центрами. Практически два фазовых центра могут быть получены, например, с помощью двух разнесенных на расстояние й антенн, при этом оси диаграмм направленности параллельны. Если пеленгование производится в азимутальной плоскости, а ДНА одинаковы и описываются функциями 6(а,) и 6(а,), то напряжения на выходе антенн первого и второго каналов: 331 Рис. 8.10. Структурная схема моноимпульсного СИИ с фазовой пеленга- цией У, = О, яп 2ф? + — = Ща,) я'и 24~+ —; (Уз — — Уз,„яп 2яуу — — = Еб(ат)яп 2яй — —, 2! 2 !' где ц = Йб(а,) и (уг = Йо(аз) — амплитуды сигналов; гг — коэффициент, определяемый направленностью антенны и мощностью сигнала; гр — разность фаз сигналов в фазовых центрах А! и А2, При большом расстоянии до источника сигнала можно принять 2п а, = а, = а и тогда гр = — с(яп а.
)'и Для получения пеленгационной характеристики с центральной симметрией типа характеристики дискриминатора во втором канале осуществляется дополнительный фазовый сдвиг на угол я/2, с учетом которого напряжения на выходах приемных каналов: хо У, = ко(а,)а1п 2яу)+ — яп а; Х„ я пг( Ю, = lг6(аз)яп 2тЯ+ — — — ыпа, 2 Х„ Сигналы с выходов каналов подаются на фазовый детектор (ФД). Для уменьшения влияния неодинаковости и нестабильности усиления каналов сигналы ограничиваются на уровне К тогда напряжение на выходе фазового детектора 332 К~д = Цахесов ~р — — = lсьдУв)п — айпи . г! В режиме автоматического слежения за целью угол рассогласования а мал, следовательно, япа = а и (2я Кьл = )!ч,дУ я и ~ — в'а .
(8.22) Полученная зависимость имеет вид характеристики дискриминатора. Равносигнальному направлению, перпендикулярному к базе и проходящему через ее середину, соответствует нулевое рассогласование а = О. При неидентичных и нестабильных фазовых характеристиках каналов равносигнальное направление будет определяться с погрешностью, что является недостатком фазового метода. Сигнал рассогласования с выхода ФД подается на следящую систему, которая непрерывно совмещает равносигнальную ось с направлением на сопровождаемый объект.
При относительно небольших изменениях угла рассогласования а слежение можно осуществлять изменением фазового сдвига в одном из каналов с помощью фазовращателя. При этом антенная система остается неподвижной, что позволяет снизить инерционность системы и обеспечить ее высокое быстродействие, точность и устойчивость. Применяя ферритовый фазовращатель, можно управлять фазовым сдвигом путем изменения магнитного поля. В этом случае из следящей системы исключаются двигатели, что способствует повышению ее быстродействия и позволяет сделать систему компактной, легкой, надежной и экономичной, а также бесшумной. Моноимлульслый измеритель с амплитудной пеленгацией (рис. 8.11) имеет антенну, формирующую две пересекающихся ДН, образующих равносигнальное направление, совпадающее с осью антенны. Если направление на источник сигнала лежит в азимутальной плоскости и отклонено от равносигнальной оси на угол и, то напряжения на выходе облучателей А! и А2 антенн: и, = У, гйп(2хф+ <р0) = 1!6(уа — а) я и (2яУ! ч.
д0); 333 из — — (lз яп(2л(?+ <ра) = lсб(уа + а)яп(2зЯ+ сра), где уа — угол смещения осей первой и второй диаграмм относительно оси антенны; д0 — начальная фаза принимаемого сигнала. Поскольку в антеннах амплитудных измерителей облучатели А! и А2 смещены относительно фокуса параболического зеркала незначительно, то при небольших отклонениях направления на пеленгуемый объект относительно равносигнальной оси изменя- ются только амплитуды сигналов на входе приемных каналов и разность амплитуд является мерой угла рассогласования а.
Для уменьшении влияния изменений интенсивности принимаемого сигнала и коэффициента усиления каналов на величину измеряемого угла применяется вычитание сигналов, усиленных УПЧ с логарифмической амплитудной характеристикой и продетектированных линейным детектором. В этом случае мерой угла рассогласования а является отношение амплитуд сигналов на выходе приемных каналов (детекторов): и„„(и~ = К,„((У, )п 6', — (У„!и (I з) = К и~)п(г К () ~„6(У ) (У„„'" ' С(Та+а)' (8.23) 335 где К,„— коэффициент передачи вычитающего устройства; ~4— начальное напряжение на выходе логарифмического усилителя. Выражение (8,23), описывающее пеленгационную характеристику системы, показывает, что ее крутизна зависит от крутизны ДНА в окрестности равносигнального направления, коэффициента передачи вычитающего устройства и характеристики логарифмического усилителя. Таким образом, зависимость измеряемого угла от интенсивности принимаемого сигнала при использовании логарифмических усилителей исключается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
