Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Чтобы получить заданный отклик, усилитель промежуточной частоты требует удвоенной полосы пропускания по сравнению с видеоусилителем, потому что на промежуточной частоте используются две боковые полосы. Опыт показывает, что при малом усилении в детекторном приемнике проще получить большое произведение усиления на ширину полосы, чем в супергетеродинном.
Однако аатруднительно построить видеоусилитель с большим динамическим диапазоном и одновременно с большим усилением, который хорошо воспроизводил бы импульсы. Трудности таковы: а) Требуемый динамический диапазон видеоусилителя, работающего с детекторным приемником, должен быть в децибелах вдвое больше динамического диапазона входного сигнала. б) Связывающие и шунтирующие емкости, которых в усилителе много, имеют тенденцию заряжаться и разряжаться в течение импульса или после него, вследствие чего получаются выбросы напряжения и большое время восстановления.
в) Могут появляться побочные сигналы, вызываемые микрофонным эффектом, паразитными электрическими и магнитными полями, а также работой питающих устройств. 10.41. Маячные модуляторы Маячные модуляторы сходны с модуляторами радиолокационных станций в том, что они подводят к генератору большую импульсную мощность. Многие требования к ним одинаковы, поскольку требуется выработать импульс напряжения с плоской вершиной и крутым передним и задним краем.
Часто эти свойства импульса должны сохраняться даже в том случае, если размещение импульсов или их ширина намеренно изменяются. Импульс с плоской вершиной желателен по той причине, что генератор может изменить частоту, если напряжение изменяется в течение импульса или от импульса к импульсу. Поэтому, чтобы получить удовлетворительный спектр радиочастот, к генератору нужно подводить хорошо сформированные импульсы. Входной сигнал обычно подводится к модулятору от катодного повторителя приемника. Если необходимо передать информацию назад к радиолокатору, в отдельном блоке производится кодирование. Кодированный ответ может быть выработан до модулятора или в нем самом. 10.411 469 млячнын модулятогы Современные маячные модуляторы бывают двух типов: на вакуумных (жестких) лампах или с искусственной линией. Модулятор с искусственной линией, как описано в 9 10.23, состоит из формирующей импульсы цепи, тиратронного переключателя и преобразователя импульсов, который согласует импеданц формирующей цепи с генератором.
Схема простейшего модулятора с искусственной линией показана на рис. 10.21. Этотвтип модулятора не пригоден в случае многоимпульсного кода. Кроме того, на него существенно влияют импеданц нагрузки и напряжение питания. Рлллл лг л7 Юл.лд Рнс. 10.49. Модулятор на жестких лампах. Модулятор на жестких лампах состоит из блокинг-генератора, разделительного усилителя с большим смещением на сетке и оконечного усилительного каскада. Схема типичного модулятора на жестких лампах приведена на рис. 10.49. Запускающий импульс включает блокинг-генератор через анодную обмотку импульсного трансформатора. Для регулировки длительности импульсов используется линия задержки ЕИ,. Импульс усиливается и окончательно формируется в усилителе Ь'а и оконечном усилителе Ь~з.
Существуют модуляторы с чрезвычайно малым временем восстановления; такие модуляторы пригодны для работы с кодами, в которых импульсы расположены очень тесно. Модулятор на жестких лампах дает хорошо сформированные импульсы, может быть легко приспособлен к изменяющимся частотам повторения и многоимпульсным кодам и, кроме того, не особенно зависит от импеданца нагрузки и колебаний высокого напряжения.
Его недостаток по сравнению с модулятором на мягких лампах и искусственной линией состоит в большей сложности и большем габарите. Кроме того, для его питания обычно необходимо два источника низкого напряжения и один †высоко. ПОЛУЧЕНИИ И ПРЗОВРАЗОВАНИВ ИНФОРМАЦИИ 1гл. 1О 470 10.42. Маячные антенны Тип антенны запросчика и ответчика зависит от требований, предъявляемых к выигрышу антенны, области действия, поляризации и аэродинамическим характеристикам. Область действия есть область наземной поверхности, внутри которой система работает удовлетворительно, т. е. внутри которой маяк может получить запрос, а запросчик получит ответ.
Эта общая область определяется диаграммами направленности антенн запросчика и ответчика. Диаграмма направленности должна быть достаточно широка, чтобы не стеснять маневр самолета или снаряда и чтобы характеристика всей системы не снижалась при маневрах. Если по линии запросчик †ответч передается управляющая информация или если запросчик сам является радиолокатором, осуществляющим автоматическое сопровождение, необходимо обеспечить достаточный радиус действия в течение всего времени. Диаграмма направленности антенны, относящаяся к свободному пространству, обычно изменяется, и притом непредсказуемым образом, при установке антенны на самолет или снаряд. Причиной этого является присутствие вблизи антенны металлических поверхностей, вызывающих интерференцию и диффракцию. Чтобы свести к минимуму это влияние, следует устанавливать антенну как можно дальше от металлических поверхностей.
Необходимо, чтобы каждая установка антенны была опробована на точных моделях. Если увеличить выигрыш антенны, угловой размер области действия сократится. Поэтому при разработке антенн всегда приходится идти на компромисс между выигрышем и областью действия. Поляризация антенны ответчика обычно определяется поляризацией запрашивающего радиолокатора.
Большей частью предпочитают вертикальную поляризацию, поскольку в этом случае интерференционные провалы менее резко выражены. Часто применяют круговую поляризацию, если в течение работы возможно изменение поляризации одной из антенн. 10.43. Использование маяков в системах управления снарядами Вероятно, наиболее важная область применения маяка состоит в увеличении дальности действия радиолокатора. Поскольку принцип действия радиолокационной установки состоит в передаче «туда и обратно», уровень сигнала у приемника обратно пропорционален четвертой степени расстояния между радиолокатором и целью.
Это обстоятельство плюс тот факт, что многие снаряды имеют небольшую отражающую поверхность, ограничивает дальность надежного сопровождения снаряда. С другой стороны, линия передачи радиолокатор †ма не зависит от отражающей поверхности снаряда и потери в ией такие же, как при передаче только в одну сторону, т. е. уровень сигнала у радиолокатора или у маяка обратно пропорционален только второй степени расстояния между ними.
Сигнал 10.43) использование маяков в систзмах гпгавлания сна»ядами 471 у антенны маяка, имеющий уровень порядка 10 з ватт или ниже, может быть усилен до нескольких сот ватт вследствие совместной работы маячного приемника и передатчика. Поэтому на практике оказывается, что дальность действия системы радиолокатор †ма, ограничена только горизонтом радиолокатора.
То обстоятельство, что передатчик маяка может работать на другой частоте, чем сам радиолокатор, позволяет осуществлять сопровождение снаряда без помех со стороны интерференции с эхо-сигналами от предметов, окружающих снаряд или управляющий радиолокатор. Поскольку запрос и ответ могут быть отдельно закодированы, возможна передача между радиолокатором и снарядом в обоих направлениях. Кроме того, кодирование можно использовать для того, чтобы запрашивать только один определенный маяк.
Это особенно важно, если какая-нибудь площадь насыщена установками, работающими на одной и той же или близких частотах. О б щ и е т р е б о в а н и я. Тип запросчика — ответчика, используемого в некоторой определенной системе управления, зависит от общих требований. Делались попытки разработать <универсальные» маяки и чуниверсальные» радиолокационные блоки, однако опыт показал, что многоцелевое применение даже этих блоков было чрезвычайно сильно ограничено.
Во многих случаях, когда требования, предъявляемые системой к маяку, не сложны, можно при помощи простой модификации существующих запросчика и ответчика получить удовлетворительный результат. В частности, это верно в том случае, когда применение маяка имеет целью только увеличение дальности действия радиолокатора. С другой стороны, если маяк должен отвечать только на особо закодированные запросы, передавать кодированные сигналы и расшифровывать управляющие команды или выполнять еще и другие функции, радиолокатор и маяк должны быть разработаны специально для этих целей. В целом разработку системы радиолокатор — маяк определяют следующие факторы: а) нааначение радиолокатора; б) ограничения по весу, габариту, мощности и стоимости, в) ожидаемые интерференционные помехи всех типов, г) максимальная дальность и требуемая степень надежности, д) минимальная дальность, е) желаемая область действия, ж) степень точности воспроизведения всей информации, з) требуемый диапазон частот и избирательность, и) тип и количество передаваемых данных, к) требования избирательного запроса и ответа, л) постоянство времени срабатывания ответчика.
ГЛАВА 11 О СВОЙСТВАХ ЦЕЛИ Цели для управляемых снарядов можно разделить на две большие группы: воздушные цели, обычно самолеты или снаряды, и цели на поверхности Земли, причем сюда относятся корабли и застроенные площади. Часто для удобства выделяют еще подклассы; некоторые из них мы уже рассматривали выше. Во всяком случае, любая цель должна быть прежде всего обнаружена и опознана.
Затем ее необходимо сопровождать, используя результаты сопровождения или управления снарядом, по крайней мере, на конечном этапе полета. Существуют и некоторые исключения; например, можно сопровождать не саму цель, а некоторую точку, положение которой относительно цели точно известно. Такой способ может быть применен в том случае, если цель не имеет специфических свойств, достаточно выделяющих ее на окружающем фоне.