книги из ГПНТБ / Учебник механика военно-воздушных сил радиотехнические средства обеспечения полетов

предварительный усилитель сигналов АПС, подмодуля­ тор и мощный выходной каскад.

Частотно-модулированный генератор модулятора ге­ нерирует сигнал поднесущей частоты /п, который пред­

Рис. IV.9. Блок-схема модулятора передатчика КРМ-2

Частотно-модулированный генератор состоит из ге­ нератора частотно-модулированного напряжения, фазо­ сдвигающего устройства и каскадов усиления модули­ рующего и частотно-модулированных сигналов (рис. IV.9).

Частота колебаний, генерируемых ЧМ генератором, изменяется с частотой 60 гц путем подачи от контроль­ но-измерительного прибора вне зоны модулирующего напряжения «переменной фазы», полученного за счет приема сигналов радиомаяка. Это напряжение предва­ рительно усиливается в двухкаскадном усилителе на­ пряжения 60 гц.

От амплитуды модулирующего напряжения 60 гц за­ висит степень изменения частоты ЧМ генератора — девиация частоты (отношение максимального отклоне­ ния частоты к ее среднему значению). От девиации ча­ стоты зависит в свою очередь амплитуда напряжения «постоянной фазы» в самолетном приемнике. Величина модулирующего напряжения устанавливается при по­ мощи потенциометра, ручка которого выведена на пе­ реднюю панель блока, и непрерывно контролируется

211

при помощи вольтметра, расположенного также на пе­ редней панели блока. Для нормальной работы маяка девиация частоты должна быть (1100—1300) ±100 гц. Установка средней частоты генератора (10± 0,1 кгц) осуществляется по осциллографу и калибратору при помощи потенциометра, выведенного под шлиц па пе­ реднюю панель блока.

Для нормальной работы самолетного приемника тре­ буется строгая фазировка напряжений «постоянной» и «переменной» фазы. Для этого модулирующее напря­ жение 60 гц, поступающее от контрольно-измеритель­ ного прибора, сдвигается по фазе с помощью фазосдви­ гающего устройства. Величина сдвига фазы устанавли­ вается сопротивлением, ручка которого выведена на пе­ реднюю панель блока ФАЗА МОДУЛЯЦИИ.

Калибратор модулятора представляет собой кварце­ вый генератор на частоту 10 кгц. Он предназначен для проверки и установки средней частоты генератора ЧМ колебаний. Проверка и установка частоты осуществля­ ются по осциллографу, расположенному в блоке кон­ троля и управления маяка. Для установки средней ча­ стоты ЧМ генератора при помощи тумблера, располо­ женного на передней панели блока АПС, включается калибратор и одновременно снимается модулирующее напряжение с ЧМ генератора. На одну пару пластин осциллографа поступает напряжение калибратора, на вторую — ЧМ генератора. Путем поворота ручки со­ противления установки частоты 10 кгц добиваются по­ лучения на экране осциллографа четкой фигуры в виде круга или овала. Это свидетельствует о равенстве ча­ стот калибратора и ЧМ генератора.

Полученные в генераторе ЧМ колебания после уси­ ления поступают на подмодулятор, который состоит из двух каскадов усиления напряжения. Усиленное напря­ жение с нагрузки в катодах ламп второго каскада по­ ступает на последний, мощный каскад модулятора, вы­ полненный по двухтактной трансформаторной схеме на двух пентодах типа ГК-71.,Он предназначен для окон­ чательного усиления всей суммы сигналов модуляции передатчика. Выходное напряжение мощного каскада модулятора снимается со вторичной обмотки выходного трансформатора и подается на аноды ламп седьмого каскада передатчика.

212

Б. Конструкция. Органы управления

Конструктивно модулятор выполнен в виде шкафа,

вольтметр контроля модулирующего напряжения 60 гц, ручка регулировки величины девиации частоты, ручка сопротивления для изменения фазы модулирующего на­ пряжения и потенциометр для установки среднего зна­ чения частоты ЧМ генератора.

На передней панели блока автоматической посылки сигналов размещены вольтметр для измерения выход­ ного напряжения, выключатели для включения калиб­ ратора, АПС, выбора режима работы АПС, ось потен­ циометра регулировки выходного напряжения АПС и гнезда телефонов для контроля правильности позывных. На переднюю панель блока подмодулятора выведена ручка потенциометра регулировки напряжения 5, посту­ пающего с ЧМ генератора. Все ручки потенциометров имеют лимбы и стопорные винты.

На передней панели мощного каскада модулятора размещены два миллиамперметра для контроля анод­ ных токов ламп ГК-71 и дверца для доступа к лампам. Дверца снабжена блокировочным контактом, снимаю­ щим высокое напряжение с анодов ламп при ее откры­ вании.

V. РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ (КРОССМОДУЛЯЦИОННЫЙ) МОСТ

Разделительный мост предназначен для распределе­ ния выходной мощности передатчика между централь­ ной антенной и механическим балансным модулятором, через который питаются боковые антенны маяка. Одно­ временно с этим мост исключает влияние механических модуляторов на канал центральной антенны, т. е. пре­ пятствует прониканию в центральную антенну колеба­ ний, предназначенных для питания боковых антенн.

Разделительный мост (рис. IV. 11) представляет со­ бой уравновешенный мост, плечи которого выполнены из отрезков коаксиального кабеля РК-3 с волновым со­ противлением 75 ом. Три плеча моста (АВ, АС и CD) имеют длину, равную четверти длины волны радиомаяка

213

(AB=AC=CD = X/4). Четвертое плечо (BD) длиннее остальных на половину длины волны (BD = 3/4 X).

Мост по распределению мощности передатчика ра­ ботает следующим образом. Высокочастотный сигнал передатчика, поступивший к вершине А, поступает к точкам В и С моста. Мощности, поступающие к вер-

Рис. IV.11. Принципиальная схема разделительного моста и механического балансного модулятора

шине В (на центральную антенну) и к вершине С (в модулятор), определяются сопротивлениями нагру­ зок, подключенных к этим точкам. Таким образом вы­ полняется распределение мощности передатчика между центральной антенной и механическим модулятором. Фазовращателем Ф4, включенным в точку С моста, из­ меняется соотношение мощностей, поступающих в цен­ тральную и боковые антенны. Изменение мощности в боковых антеннах меняет глубину модуляции частотой 60 гц, т. е. сигнал «переменной» фазы, а следовательно, и ширину зоны курса.

Разделение каналов центральной и боковых антенн мостом осуществляется следующим образом. В вер­ шину D моста включен фазовращатель Ф3, аналогичный фазовращателю Ф4. Изменением длины фазовращателя

215

добиваются равенства сопротивлений в точках А и D (т. е. равенства входного сопротивления фазовращателя выходному сопротивлению передатчика). Сигнал пита­

большей длины плеча В отличаются на полволны. Раз­ ность пути в полволны приводит к разности фаз коле­ баний на 180°, и они в точке В вычитаются. Так как со­ противления в точках А и D одинаковы, то мощности сигналов, пришедших в точку В путями САВ и CDB, одинаковы, а так как они вычитаются, то суммарная мощность равна нулю. Таким образом, исключается возможность проникновения в центральную антенну сигнала, который излучают боковые антенны. Аналогич­ ным образом действует мост и на проникновение сиг­ нала от центральной антенны в боковые.

В фидер питания центральной антенны включен фа­ зовращатель Фи при помощи которого устанавливается фазировка тока в центральной антенне по отношению к боковым, необходимая для нормальной работы маяка.

Фазовращатели выполнены в виде латунных посе­ ребренных телескопических труб. Ход труб осущест­ вляется механическими приводами, оси поворота кото­ рых выведены на переднюю панель шкафа и имеют отсчетные устройства. Возле оси фазовращателя Ф\

VI. МЕХАНИЧЕСКИЙ БАЛАНСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Механический балансный модулятор предназначен для амплитудной модуляции частотой 60 гц сигналов передатчика с одновременным подавлением несущей ча­ стоты. Механический балансный модулятор состоит из моста, аналогичного разделительному, и двух механи­ ческих модуляторов (рис. IV.11).

Механические модуляторы работают на принципе «отсоса» мощности из основного фидера четвертьволно­ вым отрезком фидера с переменным сопротивлением на конце. Работа модулятора происходит следующим об­ разом. Мощность передатчика с выхода разделитель­

215

ного моста от вершины С делится поровну между двумя основными фидерами — CEG и CFG. В точках Е и F основных фидеров подключены механические модуля­ торы в виде четвертьволновых отрезков фидера с кон-, денсаторами переменной емкости на концах. Если ро­ торная пластина конденсатора полностью введена, то его емкость достаточно велика и для токов высокой ча­ стоты можно считать этот отрезок фидера закороченным накоротко. В этом случае сопротивление модулятора в точках подсоединения к основному фидеру очень велико и не влияет на прохождение сигналов по фидеру.

Если роторная пластина полностью выведена, то емкость на конце отрезка мала и можно считать, что отрезок фидера разомкнут на конце. В этом случае входное сопротивление отрезка близко к нулю, основной фидер окажется закороченным в точке подсоединения механического модулятора, и колебания по нему не про­ ходят. Если непрерывно менять положение роторов кон­ денсаторов на концах четвертьволновых линий модуля­ торов, то в фидерах после точек Е и F будут проходить высокочастотные колебания, непрерывно изменяющиеся по амплитуде, т. е. будет осуществляться амплитудная модуляция сигналов передатчика. Подбором формы ро­ торной и статорных пластин можно добиться того, чтобы амплитуда высокочастотного сигнала при моду­ ляции изменялась по синусоидальному закону.

В радиомаяке роторные пластины конденсаторов ме­ ханических модуляторов выполнены в виде крыльчаток из четырех пластин, приводящихся во вращение мото­ ром с числом оборотов 900 в мин. Такое число пластин

на 45°. Так как полный цикл изменения модуляции со­ ответствует повороту крыльчатки на 90°, то сдвиг пла­ стин в пространстве на 45° вызывает сдвиг огибающих амплитудно-модулированных колебаний, идущих от то­ чек Е и F, на 180° (рис. IV. 12, б, в).

После механических модуляторов (точек Е w F) по основным фидерам к вершине моста (точке G) распро­ страняются амплитудно-модулированные колебания ча­ стотой 60 гц с противоположной фазой модулирующего напряжения. Эти колебания проходят в нагрузку (на

217

выходе моста) со сдвигом по фазе по высокой частоте на 180° за счет того, что длина плеча моста FG на пол­ волны больше плеча EG. В результате в нагрузке про­ исходит вычитание колебаний, идущих по основным фи­ дерам, и при одинаковом уровне несущей частоты в обоих фидерах на выходе балансного модулятора по­

Лдавляется несущая и остаются только боко­ вые частоты амплитуд­ ной модуляции (рис.

IV.12, а). Они характе­ ризуются тем, что за период модулирующей частоты колебания име­ ют два максимума с противоположными фа­ зами по высокой ча­ стоте в этих макси­ мумах.

К выходу механи­ ческого балансного мо­ дулятора подсоединя­ ется фидер питания боковых антенн маяка. Для создания двухле­ пестковой диаграммы излучения боковые ан­ тенны маяка должны питаться в противо­

фазе по высокой частоте. Это достигается тем, что фи­ дер питания одной из антенн длиннее фидера питания второй боковой антенны на половину средней длины волны маяка.

При изменении частоты настройки маяка длины фи­ деров не будут точно различаться на полволны и пита­ ние антенн не будет точно противофазным. Это приве­ дет к тому, что нулевое направление диаграммы излу­ чения боковых антенн не будет перпендикулярным к ли­ нии антенн и ось зоны курса не будет совпадать с осью ВПП. Для ликвидации этого расхождения (поворота зоны курса) служит фазовращатель Ф2 в цепи питания одной из боковых антенн. При помощи этого фазовра­ щателя добиваются точной противофазности питания

218

боковых антенн, что соответствует совпадению оси зоны курса с осью ВПП. Контроль правильности установки оси зоны курса осуществляется по центральному кон­ трольно-измерительному прибору маяка. Таким обра­ зом, при помощи фазовращателя Ф2 можно легко и просто повернуть ось зоны курса.

Фазовращатель представляет собой однопроводный коаксиальный фидер с воздушным диэлектриком. Дли­ на фазовращателя меняется при помощи механического привода, ось которого выведена на переднюю панель блока и имеет отсчетное устройство и шильдик СДВИГ ЗОНЫ.

Конструктивно разделительный мост и механический балансный модулятор смонтированы в шкафу размера­ ми 465x392x 1206 мм (рис. IV.13). В этом же шкафу расположены фазовращатели. Через верхнюю обшивку шкафа выведены четыре высокочастотных разъема с шильдиками ЦЕНТРАЛЬНАЯ АНТЕННА, ВХОД, БОКОВАЯ АНТЕННА и БОКОВАЯ АНТЕННА. На ли­ цевую панель блока выведены оси фазовращателей СДВИГ ЗОНЫ, ШИРИНА ЗОНЫ, ШЛЕЙФ и ФАЗО­ ВРАЩАТЕЛЬ. Для поворота фазовращателей на оси прикрепляется съемная ручка. На передней панели рас­ положен выключатель мотора механического баланс­ ного модулятора.

Модулятор состоит из литого алюминиевого основа­ ния 5, на котором установлен редуктор 3, мотор, ста­ торные и роторные пластины механических модулято­ ров. На переменные конденсаторы надеты кожухи 4. Зазор между статорными пластинами и ротором может регулироваться перемещением статорных пластин по специальным пазам. Этой регулировкой достигается подбор одинаковой глубины модуляции в модуляторах.

VII. АНТЕННАЯ СИСТЕМА

Антенная система маяка состоит из трех антенн директорного типа, укрепленных на общем основании (рис. IV. 14). Каждая антенна состоит из активного (пи­ тающегося от передатчика) шлейф-вибратора 2, одного рефлектора 3 и четырех директоров 1. Длина активного вибратора равна примерно половине длины волны маяка, рефлектора несколько больше, а директоров

219