Дискриминатор
сигнала ошибки содержит пиковый детектор, фильтр нижних частот и два фазовых
детектора (рис. 4.15). Сигнал выбранной цели выделяется в приемнике селекторным
импульсом, вырабатываемым следящим дальномером. Импульсы сигнала растягиваются
на период повторения пиковым детектором и огибающая импульсного напряжения с
частотой сканирования выделяется фильтром нижних частот. Фазовые детекторы
содержат умножители сигнала на опорные напряжения и фильтры нижних частот,
задерживающие гармоники частоты сканирования. Составляющие сигнала ошибки и
формируются
фазовыми детекторами, различающимися сдвигом фаз опорного напряжения
. Сигналы
и
поступают далее на корректирующие цепи,
усилители мощности и двигатели, вращающие антенну по углам азимута и угла
места, соответственно.
Произведем
расчет крутизны дискриминационной характеристики в канале . Напряжение принятого сигнала на выходе
УПЧ при условии
имеет вид
(4.14)
где –
импульсное высокочастотное напряжение;
–
комплексный закон случайной модуляции отраженного сигнала, причем
;
–
крутизна диаграммы направленности антенны;
;
– ширина диаграммы на уровне –3 дБ;
–
частота сканирования.
С целью упрощения вычислений характеристику детектора приемника принимаем квадратичной. В пиковом детекторе происходит восстановление формы огибающей сигнала, и выходное напряжение пикового детектора равно
(4.15)
где –
коэффициент передачи пикового детектора;
–
действующее значение импульса сигнала на выходе УПЧ .
Представляя приближенно
фазовый детектор как умножающее устройство, получим .
Сигнал ошибки,
поступающий в следящую систему, определяется статистическим усреднением
напряжения . Учитывая, что
, имеем
.
(4.16)
Дифференцируя выражение
(4.16) по , получим крутизну дискриминационной
характеристики угломера:
. (4.17)
Недостатком метода сканирования является низкая помехоустойчивость из-за влияния случайных флуктуаций амплитуды сигнала и возможности создания помех на частоте сканирования.
Эти недостатки устранены в моноимпульсном угломере, использующем многолепестковую диаграмму направленности антенны и многоканальный приемник.
Для измерения двух угловых координат антенна моноимпульсного угломера должна формировать четыре луча. Отдельные лучи могут различаться амплитудными или фазовыми характеристиками. Соответственно в зависимости от вида информационного параметра радиосигнала моноимпульсный метод измерения может быть амплитудным или фазовым.
В моноимпульсных угломерах для ослабления влияния нестабильности коэффициентов усиления отдельных приемных каналов на положение равносигнальной зоны используется суммарно-разностный метод обработки сигналов, при котором с помощью соответствующих волноводных устройств формируются суммарная и две разностные диаграммы для угла азимута и угла места, соответственно.
Принцип формирования суммы и разностей в угломере поясняется на рис. 4.16 а, на котором показаны сечения отдельных лучей антенны, а также группирование сигналов при образовании суммы и разностей.
Рассмотрим сечение
диаграмм для измерения одной угловой координаты (угла места) в угломере
амплитудного типа, использующем расходящиеся лучи антенны (рис. 4.16, б).
Отклонение цели от равносигнального направления (РСН) приводит к различию
амплитуд сигналов и
.
Амплитуда сигнала разности зависит от рассогласования по угловой координате
, а разность фаз суммы и разности
принимаемых сигналов в зависимости от знака
(выше
или ниже РСН) составляет
или
(рис. 4.16, в).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.