15.3.2. Принцип действия радиопеленгатора

Действие самолетных радиопеленгаторов основано на одновременном приеме сигналов радиостанции на две антенны ‒ рамочную и открытую.

Открытая антенна представляет собой вертикальный штырь или провод, а характеристикой ее направленности является окружно­сть. Сила приема на такую антенну одинакова независимо от на­правления приходящего радиосигнала.

Характеристика направленности рамочной антенны изображена на рис.15.6.

Рис.15.6.Характеристики направленности рамочной и открытой антенн и сложение принимаемых ими сигналов:

1 – характеристика направленности рамочной антенны; 2 – характеристика направленности открытой антенны; 3, 4 – кардиоиды после сложения сигналов рамочной и открытой антенн в первой и второй полупериоды низкой частоты; OA – величина сигнала принимаемого приемником в первый полупериод низкой частоты; OB – величина сигнала, принимаемого приемником во второй полупериод низкой частоты; ab – плоскость рамки.

Если плоскость рамки совпадает с направлением на радиостанцию, то сила приема максимальна; если плоскость рамки перпендикулярна направлению на радиостанцию, то сила приема равна нулю. При дальнейшем повороте рамки сигнал появится вновь (перевернутый по фазе) и достигнет максимума, когда пло­скость рамки вновь совпадет с направлением на радиостанцию.

При одновременном приеме на обе антенны суммарная диаграмма силы приема изобразится так называемой кардиоидой.

При соответствующем подборе параметров антенн кардиоида однозначно определяет направление на радиостанцию, однако минимум, определяемый кардиоидой, недостаточно ярко выражен. Для того, чтобы устранить этот недостаток, ЭДС от рамочной антенны подают на балансный модулятор, т. е. на электронный переключатель, который несколько десятков раз в секунду изменяет на 180° фазу сигнала рамочной антенны.

Таким образом, в приемник радиопеленгатора поступают две ЭДС: Е_р — от рамки, E_а — от открытой антенны. Высокочастотные колебания, подводимые от рамки, меняют фазу с частотой 50 Гц (рис.15.7, а). Эти колебания складываются с колебаниями, поступающими от открытой антенны (рис.15.7, б), и на усилитель поступает суммированная ЭДС (рис.15.7, в). В первый полу­период низкой частоты 50 Гц сигнал высокой частоты рамки совпа­дает по фазе с сигналом высокой частоты открытой антенны, и поэтому результирующее напряжение будет равно сумме напряже­ний поступающих сигналов.

Во второй полупериод напряжение сигнала рамки находится в противофазе с напряжением открытой антенны и результирующее напряжение будет равно их разности. Далее суммарный сигнал усиливается и выпрямляется. Величина напряжения частотой 50 Гц на выходе приемника зависит от угла поворота рамки. Если плоскость рамки образует прямой угол с направлением на радиостанцию, рамка не принимает приходящие сигналы, следовательно, нет модуляции сигнала антенны, а на вы­ходе приемника не будет напряжения частоты 50 Гц.

Рис.15.7.Сложение колебаний рамки и открытой антенны в радиопеленгаторе после коммутации

При переключении фазы образуется другая кардиоида, которая является как бы зеркальным отображением первой. Эти две кардиоиды (рис.15.8) и определяют направление сигнала на выходе пеленгатора. Одна из кардиоид ‒ отрицательная, другая ‒положительная. Если преобладает ЭДС с отрицательным знаком, сиг­нал на выходе будет одного направления; при положительном знаке сигнал имеет другое направление.

Рис.15.8.Диаграмма направленности на выходе радиопеленгатора