книги из ГПНТБ / Семенов Б.З. Теория средств связи и радиотехнического обеспечения учебное пособие

- 220 -

Р И С . 6.12

Для создания отклоняющего магнитного поля, линейно изменяю­ щегося во времени, через отклоняющие катушки пропускают пилооб­ разные, линейно нарастающие импульсы тока. Продолжительность на­ растания этих импульсов зависит от выбранного масштаба дальности.

Получение пилообразных импульсов тока в отклоняющих катушках обеспечивается путем подведения к этим катушкам трапецеидальных импульсов напряжения, создаваемых генератором напряжения раз­ вертки .

Определение азимута цели с помощью ИКО связано с вращением ра­ диуса развертки синхронно с антенной. Передача угла поворота ан­ тенны к индикатору осуществляется при помощи электромеханической линии передачи, в простейшем случае состоящей из сельсина-датчика, сельсина-приемника и соединительных проводов. Если начальные по­ ложения катушки и антенны согласованы и скорости вращения их оди­ наковы, то каждому углу поворота антенны у? соответствует такое же азимутальное положение оС = (D радиуса развертки на экране трубки.

- 221 -

Наряду с электронной шкалой дальностей, представленной на экране индикатора системой равноудаленных друг от друга светя­ щихся концентрических окружностей, экран имеет также электрон­ ную азимутальную шкалу, которая управляется специальным антенным датчиком сигналов азимута. Сигналы этого датчика выдаются через определенные угловые перемещения антенны по азимуту, например, через 10°. Каждый сигнал датчика десятиградусных отметок воз­ действует на специальное реле и производит переключение в гене­ раторе масштабных азимутальных импульсов, подготавляя его к за­ пуску.

Генератор масштабных импульсов выдает прямоугольный импульс положительной полярности при одновременном воздействии на него импульса от датчика сигналов угла поворота антенны и импульса расширителя. Длительность масштабного азимутального импульса со­ ответствует времени развертки.

Импульсы цели с выхода приемника вместе с масштабными импуль­ сами дальности и азимута подаются на сетку (управляющий электрод) трубки и создают на экране яркостные отметки. Сравнительно дли­ тельное послесвечение экрана трубки обеспечивает наглядное изо­ бражение отметок целей и масштабной сетки.

Генератор развертки. Для получения пилообразных импульсов то­ ка в отклоняющих катушках к последним необходимо подводить тра­ пецеидальные импульсы напряжения. Покажем необходимость использо­ вания таких импульсов.

Реальную отклоняющую катушку можно рассматривать как последов"

- 222 -

Рве. 6 .IS

Первое слагаемое (напряжение на активном сопротивлении)

изменяется по линейному закону (рис.6 .1 3 ,в ) .

Второе слагаемое (напряжение на индуктивности, пропорцио­ нальное скорости изменения развертывающего тока)

формы (рис.6 .1 3 ,г ) .

Для получения трапецеидальных импульсов напряжения может быть использован генератор, собранный по схеме рис.6.7 с добавлением

- 223 -

Индикатор кругового обзора с неподвижными отклоняющий катушками

В индикаторах кругового обзора, кроме электромеханического способа вращения линии развертки, применяется электрический способ вращения. В этом случае отклоняющая система состоит из двух пар взаимно-перпендикулярных катушек. Для получения ра­ диально-круговой развертки по одной паре катушек пропускаются импульсы пилообразного тока, амплитуда которых изменяется по синусоидальному закону, а по другой - импульсы, амплитуда ко­ торых изменяется по косинусоидальному закону ( р и с .б .К ) .

При электрическом способе вращения линии развертки скорость вращения ее зависит от частоты огибающей тока развертки, а эта частота определяется скоростью вращения антенны. Период огиба­ ющей тока развертки равен времени одного оборота антенны.

На рис.6.15 изображена схема получения радиально-круговой развертки электрическим способом. Сельсин-трансформатор состоит из двух неподвижных статорных обмоток, расположенных под углом 90° одна относительно другой, и ротора, вращающегося синхронно с антенной. На обмотке ротора от специального генератора раз­ вертки подаются импульсы трапецеидального напрянения. Напряже­ ния со статорных обмоток подаются на усилители разверток. На­ грузкой усилителей являются неподвижные отклоняющие катушки электронно-лучевой трубки.

Видеоимпульсы с выхода приемника подаются на сетку электрон­ но-лучевой трубки индикатора кругового обзора, увеличивая плот­ ность электронного потока на время воздействия импульса. Увели­ чение плотности электронного потока вызывает увеличение яркости свечения светового пятна в соответствующих точках экрана.

Следует, однако, отметить, что ИКО с неподвижными катушками получили меньшее распространение в сравнении с ЛКС с подвижными катушками, так как при передаче по фидерам усиленного двухфаз­ ного напряжения от генератора развертки к неподвижным отклоня­ ющим катушкам возможны искажения напряжения развертки и, кроме того, возникают трудности регулировки оконечных усилителей при смене ламп.

- 224 -

tMMh JJU

£< 1,

o-'TT'i

a) T

Ршо. 6.14

Рис. 6.15

- 225. -

Индикатор дальности и азимута со строчной разверткой

Индикаторы дальности и азимута со строчной разверткой услов­ но принято называть индикаторами типа ИВ°. Отсчет координат це­ ли осуществляется в прямоугольной системе координат (ри с.6 .1 ) .

Индикатор типа "В" удобен для отсчета координат при секторном обзоре. Положение яркостной отметки цели на экране относительно начала координат соответствует координатам цели - дальности и азимуту.

Одним из преимуществ индикатора типа ПВИ следует считать не­ зависимость условий наблюдения отметок целей на экране от места их расположения.

Индикаторы типа "В" находят широкое применение в наземных ра­ диолокационных станциях обнаружения и наведения, в самолетных па­ норамных радиолокационных станциях, а также в самолетных радио­ локационных станциях обнаружения и прицеливания.

Строчная развертка создается следующим образом. Световое пятно с постоянной скоростью перемещается снизу вверх (при вер­ тикальной шкале дальности), прочерчивая линию развертки в виде прямой. Линия развертки является линией отсчета расстояний (шка­ лой дальности). В пределах некоторого угла, соответствующего

сектору наблюдения, линия развертки перемещается по экрану элект­ ронно-лучевой трубки параллельно самой себе синхронно с перемещрнием антенны в азимутальной плоскости. Световое пятно всякий раз начинает свое движение снизу вверх в строгом согласовании с моментом запуска передатчика. Число строк, прочерченных в одну секунду, равно частоте повторения импульсов радиолокационной станции.

В индикаторах типа "В" чаще всего используют трубки с магнит­ ным управлением. Для создания развертки дальвости по вертикально отклоняющим катушкам пропускают ток пилообразной формы. Для от­ клонения луча по азимуту через горизонтально отклоняющие катушки пропускают ток, величина которого пропорциональна углу поворота антенны в горизонтальной плоскости от середины выбранного сектора.

-227 -

§5. Индикаторы дальности и высоты

Индикатор "дальность-высота" применяется преимущественно для измерения высоты полета целей в наземных радиовысотомерах - специальных радиолокационных станциях, предназначенных прежде всего для измерения высоты полета целей.

В индикаторе применяется электронно-лучевая трубка с маг­ нитным управлением-и яркостной индикацией целей. Отсчет ко­ ординат выполняется в прямоугольной системе (рис.6.1,si). Откло­ няющая система трубки состоит из катушек вертикального и го­ ризонтального отклонений.

Горизонтальная развертка по дальности (шкала дальности) создается путем пропускания через неподвижные катушки гори­ зонтального отклонения линейно нарастающих (пилообразных) им­

у- переменный угол наклона оси диаграммы направ­ ленности антенны относительно горизонтальной

плоскости.

ределения высоты с учетом поправки на кривизну земного шара и

радиорефракцию

Rjpp эффективный радиус земного шара.

- 228 -

Линия развер ти в индикаторе “дальность - высота" представ­ ляет соо'ой параболическую кривую с центром вращения в начале координат. Вращение линии развертки происходит с угловой ско­ ростью, равной скорости качания антенны в вертикальной плоскости.

Отсчет высоты и дальности ведется по положению яркостной от­ метки цели на экране индикатора: по вертикали отсчитывается вы­ сота, по горизонтали - наклонная дальность. Масштабные отметки высоты - линии постоянной высоты - образуют систему горизонталь­ ных параллельных линий, что создает значительные удобства отсче­ та высоты.

Рис. 6.17

Упрощенная схема индикатора изображена на рис.6.17. Расши­ ритель импульсов представляет собой генератор прямоугольных им­ пульсов, длительность которых зависит от времени развертки по дальности, т .е . определяется масштабом развертки.

Прямоугольные импульсы отрицательной полярности, создаваемые расширителем, используются для управления генератором развертки по дальности. Этот генератор питает катушки горизонтального от­ клонения пилообразным током, имеющим постоянную амплитуду и на­ растающим по линейному закону.

Генератор развертки по высоте также создает пилообразные им­

МЕТОДЫ И ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ

§ I . Методы измерения наклонной дальности

При рассмотрении методов радиолокации было отмечено, что из­ мерение дальности в конечном итоге сводится к измерению времени распространения радиоволн до объекта и в обратном направлении.

В зависимости от метода измерения интервала времени различают

При импульсном методе дальность до объекта определяют путем измерения запаздывания отраженного (ретранслированного) сигнала относительно излученного. При частотном методе дальность до объ­ екта определяют по частоте биений между прямым и отраженным сиг­ налами. Фазовый метод основан на измерении разности фаз излуча­ емых и принимаемые отраженных колебаний.

Содержание импульсного и частотного методов измерения даль­ ности было изложено выше.

Рис. 7.1

Блок-схема одного из радиодальномеров, в котором реализуется фазовый метод измерения дальности, показана на рис.7 .1 . В соста­ ве передатчика дальномера имеются два генератора высокочастотных колебаний, работающих соответственно на частотах ^ и £ .