Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 82
Текст из файла (страница 82)
основывается главным образом на желаемом методе передачи управляющей информации. Если выбран метод частотной модуляции, использование магнетрона не желательно, так как по своим свойствам он трудно поддается частотной модуляции; в этом случае более подходящим будет клистрон. Если выбрана система, требующая предельно коротких импульсов, не следует применять триод с объемным резонатором.
Для того чтобы триод давал удовлетворительные колебания, его необходимо связать с объемным резонатором, который не поддается возбуждению импульсами с резко выраженной границей. В этом случае лучше применить магнетрон или клистрон.
Вторая проблема, с которой встречаются исключительно в авиационных н бортовых радиолокаторах снаряда, есть изменение импеданца нагрузки передатчика, вызываемое переменами в коэффициенте отражения обтекателя. В литературе имеется очень подробное изложение теории вопроса '). Однако одна теория еще не дает возможности спроектировать удовлетворительный обтекатель. Только эксперимент совместно с теорией дает возможность разработать обтекатель, у которого изменения импеданца сведены к допустимому минимуму. Техника проектирования включает в себя вычисление и измерение коэффициента отражения и его фазы для проектируемого обтекателя. Эти данные наносят на построенную для передатчика круговую диаграмму Е!еКев); таким путем можно свести к минимуму влияние изменения импеданца на работу передатчика.
Однако точность определения или расчета коэффициента отражения невелика благодаря сложной физической природе явления и сложной форме обтекателя, необходимой по аэродинамическим или механическим соображениям. Единственный выход состоит в эксперименте и проверке. 10.23. Импульсные модуляторы Импульсный модулятор есть переключатель, который сообщает сравнительно короткий импульс некоторому элементу передатчика и заставляет последний излучать короткую вспышку энергии высокой частоты; продолжительность этой вспышки должна удовлетворять условиям разрешаемой задачи. В этом случае передатчик излучаег так называемую пиковую моя!ность.
Средняя мощность, излучаемая за большой промеигуток времени, зависит от пиковой мощности, длительности импульса и промежутка времени между импульсами. г) 8 ! ! г е г, М!сгожвге Апгеппа ТЬеогу апг! Рев!яп, МсОгачг-Н!!! Воой Со., !пс., )чечг Уог!г! Со г)у е! а!., Йвйвг Ясаплегв апл квг!огпев, Мсбгввг-Н!!! ВооК Со., !пс., )яечг Уогк. в) !!е!с Ь, Огг! нпя, Кгвивв впа Я К в! и!К, М!сговгате ТЬеогу апг! Теспп)г!иев, р. 554, Р. Чвп Нов!гвпг! Со., !пс., Хевг Уогк, !953.
424 ПОЛУЧЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ 1гл. 10 Отношение средней и пиковой мощности называется коэффициенлчом заполнения. В главе 16 будет показано, что максимальная дальность зависит от средней мощности. Средняя мощность в значительной степени определяет также габарит и вес импульсного модулятора. В старых поисковых радиолокаторах применялась сеточная модуляция на триодах, при которой требовались переключатели на небольшую мощность. В настоящее время даже самые простые радиолокаторы используют анодную модуляцию как более эффективную и гибкую.
При этом необходимо, чтобы переключатель был рассчитан на десятки ампер и десятки тысяч вольт. Эти требования можно удовлетворить как при помощи механических, так и при помощи электронных средств. Так, в очень простом радиолокаторе, использованном в свое время для приема эха от луны, переключатель был механического типа с ручным переключением. Одной из форм механического переключателя является вращающийся искровой разрядник, в котором диск с некоторым числом электродов вращается вблизи неподвижных электродов. К диску и неподвижному электроду подведено напряжение, достаточное для ионизации находящегося между ними воздуха. Поэтому, когда вращающийся электрод находится в пределах некоторого малого угла около неподвижных электродов, вспыхивает дуга, которая и включает линию высокого напряжения передатчика.
Продолжительность горения дуги обычно регулируется специальным устройством, так что все импульсы имеют одинаковую длительность. В модуляторах электронного типа используется или тиратрон (вместо вращающегося искрового разрядника), или вакуумные лампы, усиливающие маломощный импульс до необходимого уровня.
Если радиолокационная управляющая аппаратура использует импульсную модуляцию в качестве поднесущей для передачи управляющей информации, то желательно сконструировать модулятор так, чтобы он удовлетворял специальным требованиям, некоторые из которых мы здесь поясним. Если хотят использовать частоту повторения импульсов в качестве поднесущей, то обыкновенный импульсный модулятор не сможет работать удовлетворительно. Например, вращающийся искровой разрядник в качестве переключателя имеет большую инерцию. Инерция мешает модулировать частоту повторения импульсов со скоростью, необходимой для управления.
Но тиратрон или вакуумная лампа могут быть с успехом использованы для этой цели. Модулятор на вакуумных лампах даже в лучшем варианте является малоэффективным устройством, потому что на лампах падает большое напряжение. Эффективность тиратронного модулятора заметно выше, потому что тиратрон работает подобно механическому переключателю, в котором проходят большие токи при низком напряжении. На рис.
10.20 представлена схема простейшего тиратронного модулятора. В течение времени между моментами, когда высоковольт- 10. 231 425 ИМПУЛЬСНЫЕ МОДУЛЯТОРЫ ные импульсы поданы на нагрузку, резонансный контур Т.х, Ьг и С, заряжается в соответствии с законом, определяемым резонансной 1 частотой 1 = — к )г Ь,С . Индуктивность ьг обычно мала по сравнению с Т.,; поэтому мы ею пренебрегли. Когда напряжение на аноде тиратрона близко к своему пиковому значению, импульс на управляющем электроде, синхронизированный с частотой заряжания, отпирает тиратрон. Это заставляет искусственную "линию разрядиться, причем импульс"гтока в нагрузке имеет почти прямоугольную форму.
усиАжщсс Ф ьг ~тпт йусйсссй импульс Рис. 10.20. Тиратронный модулятор: а) схема простейшего тиратроиного модулятора, б) форма импульсов в точке А. Видна амплитудная модуляция, появляющаяся вследствие вариации частоты повторения импульсов. Искусственная линия, которую иногда называют импульсной линией, обычно состоит более чем из одной секции, показанной на рисунке, но и одной секции достаточно, если не требуется большой точности в форме импульса. Частота повторения импульсов радиолокатора и, конечно, частота пусковых импульсов должна быть примерно в ч.- тыре раза больше резонансной частоты Ь„Т.з и С,. Если это условие выполняется, модулятор не мозгует быть использован в системе, где частота повторения импульсов используется в качестве несущей для управляющей информации, потому что частота повторения уж.
не может быть модулирована без возникновения амплитудной модуляции выходных импульсов. На рис. 10.21 показана та же самая схема, но с добавлением «задерживающего» диода. Назначение диода состоит в том, чтобы задержать на некоторое время пиковое напряжение, достигаемое при заряде, чтобы пусковой импульс мог «зажечь» модулятор в любой подходящий момент после пика. Подобная схема чаще всего применяется в системах, использующих модуляцию частоты повторения в качестве средства управления, полтчвннв и пгаовгазованив инвогмации [гл.
1О 426 Для других систем управления проектировщик должен выбрать такой модулятор, который лучше всего удовлетворяет его требованиям 1см., например, Э 10.41, маячные модуляторы). Управляющая информация может быть передана при использовании в качестве переносчика, например, ширины, наклона или других характеристик формы радиолокационных импульсов, в частности, таких, как последовательность импульсов (импульсное кодирование). В этих случаях, Ладепвгсивпигигии' дипд Пеиспгвив гпдепвгсивпгвюгп дипда Респнпнснпп Нупвпн дива,~ и~' Пусапвпи' ампупнс Рис.
!021. Тиратроиный модулятор с задерживающим диодом: а) тиратроииый модулятор, использующий задерживающий диод, для того чтобы была возможна вариация частоты повторения без амплитудной модуляции; б) форма импульсов в точке А. по-видимому, наиболее подходит модулятор с жесткой лампой, т. е. усилитель мощности импульсов. При этом типе модуляторов управляющая информация легко может быть наложена на форму импульса еще на уровне малой мощности, а затем усилена до уровня, требуемого передатчиком.
10.24. Сопровождающий радиолокатор Предыдущие параграфы относились к радиолокатору вообще независимо от того, в каком режиме (поиска или сопровождения) он работает. Теперь мы займемся главным образом радиолокатором, работающим в режиме автосопровождения. Принципиальная разница между поисковым и сопровождающим радиолокатором состоит в следующем. В поисковом радиолокаторе требуется незначительная точность сопровождения, поэтому для сопровождения обыкновенно используется наводчик. В сопровождающем радиолокаторе требуемая точность сопровождения велика, и запаздывание наводчика становится недопустимым, вследствие чего все динамические операции выполняются автоматически.
Поэтому следует ожидать, что сопровождаю- 10.251 йлдиолокацнонныв пгивмннки 421 щнй радиолокатор потребует более сложной и точной аппаратуры в тех цепях, где так или иначе используются сигналы, зависящие от движения сопровождаемой цели. Особый интерес для нас представляют приемник, автоматическая регулировка усиления, блок дальности, угловой блок, следящие системы и связанные с ними блоки питания.
Теория собственно следящих систем рассматривается в главе 7 и в других местах этой книги. 10.2б. Радиолокационные приемники Радиолокационные приемники можно классифицировать самым различным образом, однако их главным назначением остается, во всяком случае, прием отраженной от цели энергии после иалучения ее передатчиком и выработка удобного выходного сигнала для средств визуального наблюдения или для автосопровождения цели. В последующем изложении мы ограничимся приемниками импульсного радиолокатора с коническим сканированием, которые применяются в системах управления огнем или снарядами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
