Амплітудні кутові пеленгатори і дискримінатори
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
Амплітудні кутові пеленгатори і дискримінатори
пеленгатор дискримінатор сигнал амплітудний
Амплітудні кутові пеленгатори
Амплітудний пеленгатор конструкційно виконується у вигляді однієї антенної системи з двома рознесеними за кутом ДН, які мають єдиний фазовий центр.
Сигнали, прийняті двома антенами, надходять на них одночасно, тобто з однаковою фазою, але з різними амплітудами, тому що диференціальні коефіцієнти підсилення ДН G1() і G2() неоднакові і залежать від кута надходження сигналів відповіді.
Напрямок надходження сигналів ц відносно РСН визначається за співвідношенням диференціальних коефіцієнтів підсилення G1()/G2(), тобто в остаточному підсумку, за співвідношенням амплітуд сигналів у двоканальному приймачі (U1/U2). Використання двоканального принципу дозволяє визначати кутове положення цілі незалежно від абсолютних значень амплітуд прийнятих сигналів, тобто незалежно від відстані до цілі, потужності передавача відповідача, згасання радіохвиль в атмосфері й інших дестабілізуючих чинників. Але тоді, зазвичай, на перший план висувається вимога взаємної амплітудної стабільності обох каналів приймального тракту аж до вхідних ланцюгів відповідного кутового дискримінатора.
Наведена на рис.1 найпростіша реалізація амплітудного кутового пеленгатора має ряд недоліків. Головний недолік полягає в тому, що в такому пеленгаторі відсутній єдиний канал, за яким провадиться запит і відбувається прийом сигналів відповідей.
Крім того, у найбільш важливій зоні поблизу РСН спостерігається знижена чутливість пеленгатора стосовно прийнятих сигналів. Виникають також певні труднощі в реалізації систем придушення бокових пелюсток обох ДН антени.
У звязку з цим у кутових амплітудних пеленгаторах сучасних моноімпульсних вторинних оглядових радіолокаторів використовують дещо інший принцип амплітудного порівняння прийнятих сигналів. Цей принцип припускає, що для запиту і прийому відповіді використовується та сама антена, яка формує одночасно три ДН: так звану сумарну гостроспрямовану ДН (?), різницеву (?), що має глибокий провал у напрямку осі симетрії сумарної діаграми, і неспрямовану діаграму (?), призначену для придушення сигналів бокових пелюсток сумарної ДН за запитом і відповіддю. Ця діаграма охоплює всі бокові пелюстки сумарної і різницевої діаграм, але не охоплює головні пелюстки цих діаграм (рис.1).
Ширина сумарної ДН в азимутальній площині на рівні -3дБ зазвичай обирається у межах 2…3, тоді кут між двома максимумами різницевої ДН становить 2,5…3,5. У цьому випадку глибина нуля різницевої ДН на 28…38дБ нижче максимального рівня сумарного променя.
Згідно з чинними нормами рівень бокових пелюсток сумарної ДН має бути менше 24дБ, а випромінювання потужності неспрямованої антени за всіма напрямками, крім напрямку головної пелюстки сумарної антени, має бути менше 9дБ у порівнянні з випромінюванням потужності головною пелюсткою сумарної ДН.
На відміну від амплітудного кутового пеленгатора, відхилення цілі від кутового положення осі антени визначається не за співвідношенням амплітуд сигналів U1/U2, а за співвідношенням амплітуд сигналів у різницевому і сумарному каналах пеленгатора (U/U). Розглянуте вище ілюструється рис.2. У верхній частині рисунку в прямокутних координатах в умовному вигляді наведені сумарна G() і різницева G() ДН антени у функції відхилення азимутального куту від осьового положення антени. Штриховою лінією показана так звана поправна діаграма G/G, утворена діленням коефіцієнтів підсилення різницевої ДН на коефіцієнти сумарної діаграми.
Якщо при обертанні антени у якийсь момент в зоні дії сумарної ДН опиниться ПС і воно відповідатиме на запит, то на сумарному і різницевому виходах пеленгатора зявляться сигнали відповіді U1 і U1. У момент появи сигналу U1 фіксується миттєве положення антени А1, а за співвідношенням сигналів U/U визначається кутова поправка ц1, за допомогою якої визначається справжнє кутове положення цілі
.
Сумарна і різницева ДН антени є парними функціями кутів . Тому залежність U/U є також парною функцією , за якою не можна однозначно визначити знак відхилення цілі від кутового положення осі антени. У сумарно-різницевих амплітудним кутових пеленгаторах знак коригувальної кутової добавки доводиться визначати оцінюванням різниці фаз сигналів, прийнятих за сумарним і різницевим каналами. Справа в тому, що фаза сигналів сумарного каналу залишається незмінною в межах усієї сумарної ДН антени, а в різницевому каналі спостерігається різка зміна фази сигналу від +90 до -90 у точці нульового відхилення азимутального кута від положення осі антени.
У нижній частині рис.2 наведена залежність різниці фаз між сумарним і різницевим сигналами у функції кута . За позитивних значень коригувальна добавка ц матиме негативний знак, а за негативних позитивний. Таким чином, амплітудні кутові дискримінатори, призначені для визначення коригувальної добавки ц, повинні містити пристрої, що реагують не лише на співвідношення амплітуд сигналів U і U, але і на різницю фаз =+90 або =-90.
Розглянемо деякі кількісні співвідношення, що визначають можливість реалізації сумарно-різницевого амплітудного пеленгатора. Антени, які формують одночасно три ДН, конструкційно зазвичай виконуються у вигляді пласких антенних ґраток, що містять у поземній площині до 35, а у прямовисній до 12 випромі