Финкельштейн М.И. Основы радиолокации (1983) (1151793), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Пусть яркость свечения, обусловленная действием каждого одиночного импульса, к концу импульса равна Во. Суммарная яркость, как видно из рис. 1.9, равна Вк=~Вое '=В, 1 — е ' 1 — е Рассматривая ИТ, как текущее время, видим, что рост яркости происходит по экспоненциальному закону. С уве- !а О 1 1 ! ! ! 0 Ф рис.
1.9. Накопление яркостн прн действии пачки импульсов личением числа импульсов й! яркость стремится к значению Во/(1 — е гпг'). Уровень 95% от этого значения достигается при ИТ,!т = 3, т. е. при числе импульсов Ф,в,„=З т!То. За счет синхронного возбуждения одного и того же участка экрана (в пределах диаметра пятна) за )т' разверток дальности яркость отметки цели возрастает до значительной величины, так как т ъ Т„. Вместе с тем возбуждения, вызванные шумами, возникают хаотически в случайных точках, распределенных произвольно по всему экрану, и поэтому достигают меньшей яркости. Сказанное обеспечивает выигрыш в отношении сигнал-шум после действия всей последовательности импульсов по сравнению с этим отношением для каждого импульса.
В заключение отметим, что для определения степени согласования индикаторного устройства с приемным трак- ае том РЛС может оказаться полезным понятие полосы пропускания частот ЗЛТ. Дело в том что минимальный размер отметки цели на экране определяется диаметром пятна и',. Это соответствует минимальной длительности сигнала, воспроизводимого ЭЛТ, т„мь, — — Ф„/о„(о,„— скорость развертки), а следовательно, ширина полосы частот, требуемая для передачи сигнала такой длительности, равна Щ ж ж 1/тц~ ы о~Я /щ /Трг( Например, при / „= 12 мм и В „= 100 км (Тр —— = 670 мкс) имеем о„= 2 1Оэ мм/с, что при и'„= 0,5 мм ббеспечивает Ь/, = 400 кГц. 2.
Особенности развертки дальности. Как известно, для получения линейно изменяющегося тока в отклоняющей катушке необходимо использовать напряжение трапецеидальной формы, т. е. состоящее из пилообразной и импульсной части («подскокаэ). Для отклоняющей катушки, эквивалентная схема которой включает индуктивность /.„и активное сопротивление )7„ (обусловленное потерями в проводах и сердечнике), когда распределенной емкостью обмотки можно пренебречь, требуется отклоняющее напряжение и„ = = 1.„йц./г(г + Я„6, = Е„з! (/) + Я„з! (/)!. Здесь 1 (г)— единичная функция, равная 0 при ! с, 0 и 1 при 1 ) О, а з = /ь ,„/Тэ — крутизна пилообразного тока, причем ,„ — максимальный ток катушки !ы определяемый размером экрана н числом витков катушки. При сдвиге начала развертки на величину г„ вместо единичной функции 1 (г) используется функция ! (! — г'„).
Для перехода с одной шкалы дальности на другую при использовании одной и той же ЗЛТ с магнитным управлением, т. е. прн одном и том же радиусе шкалы г „, когда согласно (1.1.4)меняется Масштаб М = г „/1! „, необходимо, как видно из рис. 1.10,изменить длительность прямого хода развертки Тр — — 21! „/с при постоянной величине максимального отклоняющего тока. Это достигается изменением скорости нарастания тока через отклоняющие катушки. На нижней диаграмме рис.
1.10 вместо тока /р —— /ы протекающего через отклоняющие катушки, на оси ординат отмечена пропорциональная ему величина /ршй, где Ь— чувствительность ЭЛТ в миллиметрах на ампер-виток, а ш — число витков катушки. Для изменения крутизны прямого хода тока развертки должно производиться соответствующее изменение крутизны трапецеидального напряжения развертки Я„э = Р„/р/ /Тр (/а=!ь„,„— максимальный ток развертки) й подскока Е„э, Переключение шкалы дальности можно, например, 31 осуществить путем изменения длительности расширенного импульса (нмпульса подсвета) ир„(рис.
1.10), управляющего генератором развертки ир и постоянной времени в цепи последнего. Так, на рис. 1.10 повышение Р „ обеспечивается изменением длительности расширенного импульса. с Тв, на Твт и соответствующим уменьшением скорости нарастания напряжения и тока развертки. 0 и„ О ир й„8,-йв~,(гвт йлХх ~лТр/Грг 0 ь'иа Рнс, !ЛО. Временнйе диаграммы напрянсеннй н токов в ИКО с вра. щающейся катушкой прн нереключеннн шкал дальности При регулировке скорости развертки и неизменной ее длительности, т. е. изменении амплитуды тока развертки, меняется длина линии развертки на экране, но число масштабных линий сохраняется. Если же сохранить постоянство амплитуды тока развертки, ио менять ее длительность, то длина линии развертки остается без изменения; а число масштабных линий меняется.
Расширенный импульс управляет генератором развертки и одновременно используется для отпирании ЭЛТ на время прямого хода развертки дальности. На рис. 1.1О расширенный импульс запаздывает относительно синхронизирующего на время (аа = Юа/с. Такая задержка начала развертки позволяет наблюдать далекие 32 цели в крупном масштабе (для удобства пользования масштабными линиями желательно, чтобы 1)~ = п0„, где ив целое число). Дальность цели отсчитывается на экране ИКО В = В, + й1)„+ уо„, где А — число масштабных линий, укладывающихся от начала развертки до отметки цели, а коэффициент у характеризует положение отметки цели между масштабными линиями. Если необходимо вести наблюдение на всей дистанции и, кроме того, на некотором ее участке требуется более крупный масштаб, то применяют местное увеличение скорости развертки (например, ближние цели, для которых требуется более высокая точность отсчета дальности, целесообразно наблюдать в крупном масштабе, и далекие цели — в мелком).
Естественно, что участок быстрой развертки можно переместить по оси дальности, изменив задержку импульса запуска генератора пилообразного напряжения быстрой развертки. Рассмотренный метод называется «электронной лупой времени». 3. Формирование радиально-круговой развертки. Вращение отклоняющей катушки синхронно с вращением антенны осуществляется с помощью, например, сельсинной передачи. Напряжение развертки на отклоняющую катушку подается через скользящие контакты. Обеспечение однозначной и точной передачи угла поворота антенны связано с известной сложностью сельсинной передачи.
Большое распространение получил ИКО с неподвижными вертикально и горизонтально отклоняющими катушками. Чтобы направление движения луча на экране ИКО соответствовало азимуту антенны, амплитуды пилообразных токов развертки модулируются по синусоидальному и косинусоидальному законам. Положение линии развертки на экране ИКО в разные моменты времени показано на рис. 1.11. Как следует из формулы (1,2.3), угол между радиусами развертки настолько мал (например, при частоте следования Р, = 400 с — ' и частоте вращения антенны п„= ='6 мин ' Ор —— 0,09'), что за период развертки дальности можно пренебречь угловым смещением результирующего магнитного поля и принять за угловое положение результирующего поля то, которое оно принимает в момент максимального значения тока развертки дальности.
При этом смещения электронного луча в горизонтальном х и вертикальном у направлениях равны йхшхУх зш 12лГ У йэюэ~э соз ~А 1 зз где Й„гр„и Йвгив — чувствительности катушек к отклонению, мм/А, а т'„и 1, — максимальные значения пилообразных токов. Отсюда следует, что при Й„го„У„= Йвив!в = г „, когда хв + ув = г'„, концы радиусов разверткй длиной г, „ (а следовательно, и сами радиусы) вращаются с угловой скоростью Й„. Для модуляции амплитуд пилообразных отклоняющих токов по синусоидальному и косинусоидальному законам Рис.
1.11. Формирование радиально-круговой раз- вертки с частотой вращения антенны используются электромеханические модуляторы, связанные с вращением антенны и имеющие один вход и два выхода, например синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), у которого ротор вращается синхронно с антенной„а две статорные обмотки расположены перпендикулярно, так что огибающие снимамаемых с них напряжений имеют фазовый сдвиг 90'. Если на ротор СКВТ (рис.
!.)2) поступают трапецеидальные импульсы развертки дальности, на статорных обмотках формируются модулированные напряжения, которые после усиления поступают на отклоняющие катушки (ОК) горизонтального и вертикального отклонения. В подобных устройствах часто используется двухтактное включение катушек. Это позволяет выбрать транзистор с вдвое мень. 34 шим током потребления и уменьшить нелинейные искажения. Так как СКВТ не передает постоянной составляющей трапецеидальных импульсов, амплитуда которых изменяется при вращении антенны, то изменяется и среднее значение напряжения на входе усилителя тока развертки. Усилители тена Рис, 1.12.
Функциональная схема формирования радиально-круговой рааверткн при неподвижных отклоняющих катушках с помощью синусно-косинусного вращающегося трансформатора Рис. 1.13. Секторные ин- дикаторы: о — центр е нраю энрана, б — центр аа элранон (нце еелтора ЭЛТ заперта) а) Если не скомпенсировать это изменение, то начало линий развертки будет смещено относительно центра экрана. Кроме того, каждое переключение с одной шкалы дальности на другую потребует новой компенсации, а случайные изменения питающего напряжения будут сдвигать начало развертки. Чтобы линии развертки начинались точно в центре экрана, в ИКО используются управляемые фиксаторы уровня (рис.
Е12). Они обеспечивают фиксированное напряжение 35 на входах ОК перед началом рабочего хода развертки дальности. Для укрупнения азимутального масштаба целесообразно перейти к секторной индикации с вынесенной к краю экрана (рис. 1.13, .и) или даже за пределы экрана (рис. 1.13, б) точкой начальной дальности. Такой индикатор именуется секторным индикатором с полярным растром нлн ИКО со смещенным центром. Начало развертки можно сместить 1 ~ а а) Рнс. 1.14. Индикатор азимут — дальность с прямоугольным растром (а) н нременные диаграммы (б) в любом направлении, что позволяет воспроизвести изображение целей для соответствующих участков пространства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
