книги из ГПНТБ / Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие

риода колебаний при этом несколько укоротится. Следующее отпирание лампы Лі осуществляется под воздействием один­ надцатого синхронизирующего импульса и т. д. При этом про­ исходит очередное укорочение периода собственных колебаний мультивибратора (Тг0).

Таким образом, период вынужденных колебаний мульти­ вибратора (Тг) начинается с поступлением пятого и оканчива­ ется с приходом одиннадцатого импульса. Следовательно, он равен шести периодам синхронизирующего напряжения (Тг =

Из рис. 6.61 видно, что коэффициент деления частоты за­ висит от амплитуды синхронизирующего напряжения. При увеличении амплитуды отпирание лампы произойдет раньше и коэффициент деления частоты импульсов уменьшится, а при уменьшении амплитуды — увеличится. С уменьшением ам­ плитуды синхронизирующего напряжения понижается устой­ чивость синхронизации схемы. Поэтому для мультивибратора коэффициент деления на каскад берется не выше десяти

(п ^ Ю ).

Если частоту необходимо уменьшать в десятки раз, то применяют несколько каскадов, включенных последователь­ но.

Д. Работа блокинг-генератора в режиме деления частоты *

В режиме деления частоты период колебаний блокинг-ге­ нератора должен быть в несколько раз больше периода син­ хронизирующих импульсов (Тг = пТс), На рис. 6.62 приведе­ ны графики синхронизирующего напряжения и напряжения на сетке лампы блокинг-генератора.

До момента времени tn деления частоты не происходит,, период колебаний блокинг-генератора определяется парамет­ рами схемы. Первый, второй и третий синхронизирующие им­ пульсы не запускают схему, так как напряжение на сетке лампы отрицательно и по абсолютной величине больше на-

440

Рис. 6. 62. Временные диаграммы напряжений, поясняющие работу блокинг-генератора в режиме деления частоты.

Если синхронизирующие импульсы имеют отрицательную полярность, они подаются в анодную цепь блокинг-генерато­ ра. Трансформатор передает эти импульсы в сеточную цепь, изменяя их полярность. Поэтому сеточное напряжение лампы и процессы в схеме аналогичны рассмотренным для схемы на рис. 6.56.

При использовании дополнительной обмотки трансфор­ матора синхронизирующие импульсы могут иметь любую по­ лярность. Однако обмотка должна быть включена так, что­ бы синхронизирующие импульсы трансформировались в цепь сетки с положительной полярностью.

Вы в о д ы

1.Режимы синхронизации и деления частоты применяют для увеличения стабильности частоты генерируемых колеба­ ний.

2.Для режимов синхронизации и деления частоты исполь­ зуют схемы генераторов, работающих в автоколебательном

441

Г л а в а V II

И Н Д И К А Т О Р Н Ы Е У С Т Р О Й С Т В А

§ 7.1. Общие сведения

Н а з н а ч е н и е и к л а с с и ф и к а ц и я и н д и к а т о р о в

Индикаторные устройства являются оконечными устройст­ вами радиолокационной или радиотехнической станции.

В них информация обрабатывается и представляется в на­ глядном виде. Состав индикаторной аппаратуры определяет­ ся назначением станции.

Условно различают:

— индикаторные устройства с простейшими указателями (стрелочные, световые, звуковые);

Индикаторные устройства с простейшими указателями редко используют в радиолокации и широко — в радиораз­ ведке. В военной технике чаще применяются индикаторные устройства с электронно-лучевыми трубками (ЭЛ Т).

По количеству отображаемых координат индикаторные устройства делят:

—на одномерные (на экране трубки отображается только одна координата, например дальность);

—двумерные (на экране одновременно отображаются две координаты цели, например дальность и азимут);

—трехмерные (отображаются сразу все три координаты цели).

В Р Л С чаще применяют двумерные индикаторы, а в ра­ диоразведке — одномерные.

443

§ 7.2. Требования к индикаторным устройствам

Основными требованиями являются: длительность после­ свечения, масштаб и разрешающая способность, различи­ мость сигналов.

А. Длительность послесвечения

Это требование определяется назначением индикатора и видом развертки. В одномерных индикаторных устройствах, где ход луча в каждом последующем такте повторяет преды­ дущий, используются трубки с малым временем послесвече­ ния (несколько миллисекунд). К таким индикаторам относят­ ся отметчики поиска, измерители длительности, анализаторы спектра.

В двумерных индикаторах луч непрерывно меняет свое по­ ложение и возвращается к исходному через некоторое время. Условием непрерывной наблюдаемости целей на экране явля­ ется соизмеримость длительности послесвечения с периодом повторения обзора. Однако большое послесвечение затрудня­ ет наблюдение меняющейся обстановки. Оптимальное время послесвечения Тсв=(1 -у2) Т0бзора-

Для запоминания воздушной обстановки в течение дли­ тельного времени (10-у-60 мин) применяют специальные инди­ каторные устройства (скиатрон, графекон и др.).

Б. Масштаб и разрешающая способность

Эти два параметра связаны между собой, так как изобра­ жение светящейся точки на экране (наименьший диаметр от­ метки) имеет конечные размеры. Обычно диаметр пятна (d) для ЭЛ Т с электростатической фокусировкой — 1-у2 мм, а для ЭЛ Т с магнитной фокусировкой — 0,3-т-1 мм. С уменьшением масштаба разрешающая способность индикатора ухудшается:

ткоэффициент, учитывающий качество люмино­ фора ЭЛ Т, равен 1-уЗ.

444

В. Различимость сигналов (К)

Важным параметром индикатора является различимость сигналов, зависящая от способа индикации. Наилучшее зна­ чение ее— в индикаторах с амплитудной отметкой (К = 1-f-0,9). В индикаторах с яркостной отметкой сигнал наблюдается, когда он превышает напряжение шумов (К = 1 ,5 — 6).

§ 7.3. Принцип построения индикаторов

Выбор типа индикатора зависит от тактического назначе­ ния станции, но в состав каждого индикатора должны вхо­ дить определенные функциональные узлы (рис. 7. 1).

Центральный элемент индикаторного устройства — э л е к -

Рис. 7. 1. Обобщенная структурная схема индикаторного уст­ ройства и виды индикаторов: а — схема; б — растровый инди­ катор; в — индикатор дальности; г — кругового обзора.

445

т р о н н о-л у ч е в а я т р у б к а (Э Л Т ). На ее экране воспро­ изводятся все сигналы, вырабатываемые или преобразуемые индикаторным устройством.

Для обеспечения нормальной работы Э Л Т применяют спе­

пульсов (Над) - В качестве последних используются импульсы

индикатор «азимут-дальность» и т. д .), кроме развертки даль­ ности, необходима развертка электронного луча на Э Л Т по азимуту. Скорость движения электронного луча в этом слу­

электрических импульсов, отпирающих Э Л Т на время прямо­ го хода луча развертки.

Обратный ход электронного луча на экран индикатора не виден, что способствует уменьшению числа ошибок при счи­ тывании данных о целях.

Схема подсвета запускается одновременно с запуском ка­

Сигналы от целей, преобразованные в приемнике станции, поступают через дополнительный усилитель на вход Э Л Т , под­

а) для преобразования электрических сигналов в световые с целью измерения физических величин и визуального наблю­ дения электрических процессов (осциллографические трубки);

б) приема телевизионных изображений (кинескопы);

446

и конструкций, используемые в радиолокационной технике, радиоразведке, радиопротиводействии, телевидении, телеуп­ равлении и т. д.

§ 7.4. Электронно-лучевые трубки с электростатическим управлением (рис. 7.2)

Основные элементы Э Л Т — электронный прожектор (пуш­ ка) и отклоняющая система. Они размещены в стеклянном баллоне, внутри которого создан вакуум.

Рис. 7. 2. Электронно-лучевая трубка с электростатическим уп­ равлением.

447

Эта система состоит из подогревного катода, испускающе­ го электроны, нити накала, управляющего электрода, первого и второго анодов. Катод выполняют из никеля в виде неболь­ шого цилиндра. С торца цилиндр имеет оксидное покрытие. Подогревателем служит вольфрамовая нить, свернутая в двойную спираль (для компенсации магнитного поля). Нить накала изолирована от катода, но изоляция касается като­ да — для лучшей теплоотдачи.

Управляющий электрод представляет собой металличес­ кий цилиндр, расположенный вокруг катода и имеющий от­ верстие в центре. Потенциал управляющего электрода отри­ цателен по отношению к катоду (несколько десятков вольт). Управляющий электрод предназначен для предварительной фокусировки и регулировки яркости. Электроны, вылетающие из катода, попадают под воздействие электростатического по­ ля управляющего электрода. Вследствие этого траектория электрона искривляется.

Рис. 7. 3. Взаимодействие электрона с электростатическим по­ лем между катодом и управляющим электродом.

Известно, что направления сил и линий напряженности электрического поля противоположны. Пусть на электрон в точке «А» действует сила (рис. 7 .3 ), которую можно разло­ жить на F 0 и Fr. Сила F 0 тормозит движение электрона, а Fr отклоняет электрон к оси. Таким образом, электроны, двига­ ясь по искривленным траекториям, группируются в точке «О» на оси (предварительная фокусировка).

Яркость регулируют изменением напряжения на управляю­ щем электроде. Плотность электронного луча, а следователь­ но, и яркость пятна на экране определяются потенциалом уп-

448

равляющего электрода. При достаточно большом отрицатель­ ном потенциале на управляющем электроде трубка запирает­ ся аналогично электронной лампе.

Первый и второй аноды служат для ускорения и фокуси­ ровки электронного потока. Аноды выполнены в виде ме­ таллических цилиндров, перегороженных дисками с отвер­ стиями в их центре (диафрагмами). Первый анод имеет отно­ сительно катода положительный потенциал U ai порядка 200-4-300 е, а второй — несколько сотен и даже тысяч вольт.

Б. Фокусировка электронного луча в ЭЛТ

Основная фокусировка электронного луча осуществляется за счет электрического поля между первым и вторым анода­ ми (рис. 7.4).

2анод

Рис. 7. 4. Принцип фокусировки электронов.

Линии напряженности электрического поля направлены от второго анода к первому, так как второй имеет более высокий потенциал, чем первый.

На электрон, попадающий в поле первого анода, действует электрическая сила F, направленная по касательной к лини­ ям напряженности поля (рис. 7. 4). При этом радиальная со­ ставляющая Fr прижимает электрон к оси, а осевая — сооб-