Радиоавтоматика: Учебное пособие по лабораторному практикуму, страница 9

Переключателем ВЫКЛ–КОМПАС–AНTEHHA–PАMКA в радиокомпасе устанавливается следующие режимы.

1. Режим автоматического слежения за направлением прихода радиосигнала КОМПАС. Это основной режим работы радиокомпаса. К контуру сложения подключаются обе антенны, формируя ДН типа кардиоида. Пеленгование осуществляется равносигнальным методом с поочередным сравнением сигналов. При настройке на частоту пеленгуемой радиостанции радиокомпас автоматически определяет курсовой угол на эту радиостанцию.

2. Режим работы АНТЕННА. В этом режиме рамочная антенна отключается от приемника и радиокомпас может использоваться как обычный средневолновой радиоприемник (в лабораторной работе этот режим применяется для настройки на частоту пеленгуемой радиостанции).

3. Режим пеленгации РАМКА. Ненаправленная антенна отключается от контура сложения. При настройке на частоту пеленгуемой радиостанции пеленг определяется путем поворота рамки с помощью переключателя Л РАМКА П (влево–рамка–вправо) и фиксации направления, соответствующего минимальному уровню принимаемого сигнала (метод минимума) или максимальному уровню (метод максимума). Уровень принимаемого сигнала определяется с помощью индикатора настройки радиокомпаса или путем прослушивания телефонного сообщения через громкоговоритель приемника. По положению стрелки указателя курса определяют курсовой угол на радиостанцию или угол, отличный от него на 180º.

Контрольные гнезда позволяют наблюдать осциллограммы напряжений и проводить необходимые измерения. Назначение гнезд следующее:

Г1 – выход фазового детектора;

Г2 – выход звукового генератора;

Г3 – телефонный выход приемника;

Г4 – компасный выход приемника;

Г5 – выход контура слежения.          

Для приведения лабораторной установки в состояние, необходимое для проведения исследований, требуется: включить блок питания АРК (тумблер СЕТЬ на передней панели радиокомпаса), радиокомпас (переключатель режима работы в положении КОМПАС), измерительные приборы (осциллограф и вольтметр), генератор AM сигнала (несущая частота – 1 МГц, частота модуляции – 1000 Гц) и генератор шума.

Точное угловое положение пеленгуемой радиостанции определяется в режиме КОМПАС по показаниям указателя курса. Для измерения среднеквадратичной ошибки пеленгования в режиме КОМПАС необходимо увеличить уровень выходного напряжения генератора шума, подключенного к проволочной антенне, до значений, при которых становятся заметными флуктуационные колебания стрелки указателя курса.

4. Лабораторное задание и методические указания

по его выполнению

1. Ознакомиться с устройствами, входящими в лабораторную установку. Уточнить положение и назначение органов управления на передней панели радиокомпаса.

2. Подготовить лабораторную установку к работе в соответствии с инструкциями, приведенными в разд. 3.

3. Провести экспериментальные исследования по программе, разработанной при выполнении домашнего задания.

Исследования должны включать:

определение точного углового положения пеленгуемой радиостанции (сигнал радиостанции имитируется генератором АМ сигнала);

снятие диаграммы направленности рамочной антенны и системы антенн – рамочной и штыревой;

определение ошибок пеленгования по экспериментально снятым ДН (по методам минимума и максимума);

определение среднеквадратической ошибки пеленгования в режиме КОМПАС при значениях отношения сигнал/шум на выходе приемника q = 3 и q = 10;

снятие осциллограмм напряжений в контрольных гнездах Г1–Г5.

Определение среднеквадратической ошибки экспериментальным путем производится по известной в математической статистике формуле

где N – число измерений (необходимо взять N ≥ 10);

 – ошибка i-го измерения угла α ( – истинное значение курсового угла, определенное при отношении сигнал/шум ,  – значение угла α, соответствующее i-му измерению).

5. Содержание отчета

1. Результаты выполнения домашнего задания.

2. Результата экспериментальных исследований и их сопоставление с расчетными данными.

3. Рисунки, графики, таблицы, осциллограммы напряжений в контрольных гнездах.

4. Краткие выводы по всем этапам исследований.

6. Контрольные вопросы

1. Амплитудные методы пеленгования (методы максимума, минимума, равносигнальный).

2. Какие методы пеленгования можно реализовать при использовании рамочной антенны с диаграммой направленности типа кардиоида?

3. Как получить диаграмму направленности типа кардиоида?

4. Каким образом формируется равносигнальное направление в автоматическом радиокомпасе?

5. Принцип действия автоматического радиокомплекса.

6. Какой вид имеет сигнал на входе приемника в режимах КОМПАС, АНТЕННА И РАМКА?

7. Какой вид имеет сигнал на входе и выходе фазового детектора в моменты включения радиокомпаса и точного пеленга при условии, что пеленгуемая станция в начальный момент находится справа от РСН? Как изменятся эти диаграммы, если станция находится слева от РСН?

8. Какой вид имеет дискриминационная характеристика радиокомпаса? Чем определяется крутизна дискриминационной характеристики?

9. Какие режимы работы используются в радиокомпасе?

10. Факторы, определяющие точность пеленгования радиокомпасом. Чем характеризуется точность определения пеленга?

11. Как производится экспериментальное определение точности пеленгования?

12. Какой вид имеет структурная схема радиокомпаса?

13. Как определяется передаточная функция замкнутой системы по заданной структурной схеме.

14. Какой вид имеют логарифмические амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики автоматического радиокомпаса? Как их строят?

Литература

1. Бондаренко, В.Н. Основы автоматики / Учебное пособие // В.Н. Бондаренко – ИПЦ КГТУ: 2004.

2. Первачев, С.В. Радиоавтоматика / С. В. Первачев. – М.: Радио и связь, 1982.

3. Бесекерский, В.А. Радиоавтоматика / Под ред. В. А. Бесекерского. – М.: Высш. шк.,1985.


Лабораторная работа №5

Исследование системы фазовой автоподстройки частоты

Цель работы – изучение принципа действия системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и экспериментальное исследование ее основных характеристик.

1. Общие положения

Перед выполнением лабораторной работы студентам необходимо: