Точность и помехоустойчивость систем радиоавтоматики. Устройства радиоавтоматики, страница 15

            В моноимпульсном угломере фазового типа применяются антенны, разнесенные на некоторое расстояние  (рис. 4.16, г).  Отклонение цели от оси антенной системы на угол   приводит к появлению сдвига фаз  принимаемых сигналов  и .

                                                   ,                                                     (4.18)

где  – длина волны.

Сдвиг фаз суммы и разности в этом случае составляет  (рис. 4.16, д).

            Для выделения сигнала ошибки в моноимпульсном угломере амплитудного типа применяются фазовые детекторы (рис. 4.17), выполняющие операцию умножения и фильтрации нижних частот. Сигналы выбранной цели выделяются в приемных каналах с помощью селекторного импульса, вырабатываемого следящим дальномером. Если коэффициенты усиления каналов суммы и разности равны  и , соответственно, то на выходе фазового детектора угла места получим напряжение

.                                          (4.19)

            Из выражения (4.19) следует, что сигнал ошибки равен нулю на равносигнальном направлении независимо от коэффициентов усиления приемных каналов.

            Так как сигналы в суммарном и разностном каналах являются импульсными, напряжение на выходе фазового детектора имеет вид коротких импульсов, величина и полярность которых зависит от рассогласования положения цели относительно РСН. Значение амплитуды этих импульсов выделяется и сохраняется в течение периода повторения в схеме управляемой фиксации. Отличие этой схемы от пикового детектора заключается в том, что ее действие не зависит от полярности сигнала.

            Если цель или источник помех находятся на РСН, то напряжение в разностном канале равно 0, и флуктуации сигнала и помехи не проходят через фазовый детектор в сигнал ошибки.

            Рассмотренная схема формирования сигнала ошибки может использоваться и в  моноимпульсном угломере фазового типа, если компенсировать сдвиг фазы  в разностных каналах.

Произведем расчет крутизны дискриминационной характеристики моноимпульсного угломера.

            Сигналы на выходах приемников суммы и разности при малой ошибке eравны

 и

,                                                    

где  – крутизна разностной диаграммы;  при четырехсекционном облучателе антенны;  – ширина суммарной диаграммы.

            Если период повторения  невелик по отношению ко времени корреляции флюктуаций, а фазовый детектор выполняет операцию умножения, то на выходе схемы фиксации напряжение сигнала ошибки равно

                                         (4.20)

где  – коэффициент передачи фазового детектора;  – действующее напряжение сигнала на выходе УПЧ суммарного канала.

            Выполняя усреднение случайной функции  и дифференцирование сигнала ошибки по , получим значение крутизны дискриминационной характеристики моноимпульсного угломера:

                                                                                                                     (4.21)

          Рассмотрим функцию передачи разомкнутого контура угломера со сканированием. Из-за наличия фильтра нижних частот ПФ фазового детектора содержит апериодическое звено с постоянной времени  и коэффициентом передачи .

.

          Следящая система угломера с двигателем и редуктором имеет ПФ разомкнутого контура

                                          (4.22)

где  – коэффициент передачи редуктора;  – ПФ корректирующей цепи.

            Система с ПФ (4.22) имеет первый порядок астатизма, и, соответственно, скоростную ошибку. Для снижения скоростной ошибки необходимо повышать коэффициент усиления разомкнутого контура, но простое повышение усиления может привести к излишнему расширению полосы пропускания системы (и снижению помехоустойчивости), а также к потере запаса устойчивости. Эти недостатки можно устранить, если применить корректирующую цепь вида

                                                  (4.23)

где  и  – постоянные времени коррекции.