Фазовий укх радіовіддалемір Узагальнена схема і взаємодія основних вузлів

Несприятливі умови в приземній атмосфері зменшують радіус дії світловіддалемірів. Тільки радіовіддалеміри не реагують на погодні умови. Навіть сніг або дощ для них не перешкода. Та у них є свій недолік. Якщо лазерний промінь, долаючи велику відстань, розсіюється всього до декількох хвилин, то радіохвиля – до декількох градусів. Збільшивши довжину хвилі несучих коливань, збільшується кут розходження енергії. Тому, при створенні сучасних фазових радіовіддалемірів замість пасивних рефлекторів застосовують активні відповідачі. Активний відповідач в геодезичних фазових радіовіддалемірах одержав назву веденої станції. Її головне завдання – забезпечувати потрібне підсилення коливань перед відправленням в протилежному напрямку. Головна станція, яку називають ведучою, виконує фазові вимірювання. В сучасних радіовіддалемірах обидві станції роблять однаковими, тобто кожна може працювати як в режимі «ведучої», так і в режимі «веденої».

Передаюча частина обох станцій нагадує передаючу частину світловідалеміра: джерела несучих коливань, модулятора та генератора масштабної частоти (на веденій станції його роль виконує генератор допоміжної частоти). Вимоги також подібні: НВЧ коливання мають бути стабільні за амплітудою та за даним діапазоном частот. Модулятор має швидко керувати одним з параметрів несучих коливань, під дією коливань від генератора масштабної або допоміжної частоти. В УКХ радіовіддалемірах значно частіше об’єднують функції джерела несучих коливань з модулятором. Застосовують в більшості частотну модуляцію. Модульовані коливання з станцій проходять через розподілювачі, де частина енергії відгалужується у власний приймач для створення опорного сигналу, а більша частина цієї енергії випромінюється за допомогою антенної системи на віддалену станцію.

До антенних систем ставляться ті ж вимоги, що були у оптичних систем, тобто сконцентрувати випромінювання у якомога вужчий пучок, спрямований на віддалену станцію. На станціях антени об’єднують, тобто одна і та ж антена одночасно використовується і для передачі, і для прийому своїх сигналів. Приймальні пристрої за призначенням дещо різні. Основне призначення приймача веденої станції в тому, щоб змішати сигнал масштабної частоти від ведучої станції ω , з власним сигналом допоміжної частоти ω , виділити нові коливання з частотою Ω, підсилити і передати його на ведучу станцію.

Технічне вирішення процесу змішування за наявності двох несучих модульованих частот виявилось є непростим. Для його реалізації частотно-модульовані коливання УКХ діапазону як від своєї, так і від віддаленої станції поступають з виходу розподілювача на вхід НВЧ-змішувача, який створює проміжну частоту, що дорівнює різниці несучих частот ω =ω -ω , і до того ці коливання виявляються модульованими по амплітуді інформаційним сигналом Ω. Для того щоб виділити цей сигнал з модульованих коливань проміжної частоти, застосовують амплітудний детектор, але для цього коливання попередньо треба підсилити. Для цього застосовується ППЧ-підсилювач проміжної частоти. Створений на виході амплітудного детектора інформаційний сигнал з частотою Ω необхідно передати на ведучу станцію. Тепер коливання Ω мають поступити в модулятор, на який одночасно поступають і коливання з генератора допоміжної частоти ω . Обидва сигнали поступлять на ведучу станцію на одній несучій частоті, де їх необхідно розділити на два. Для полегшення такого розділення сигналів ще на шляху до модулятора сигнал кодується окремим пристроєм.

На ведучій станції функції приймача значно ширші, бо він має забезпечити не тільки вже розглянутий процес змішування, підсилення та виділення частоти Ω за тією ж схемою, що і на веденій станції, але і забезпечити прийом і відтворення інформаційного сигналу Ω, що поступає з веденої станції на ведучу, виконати фазові вимірювання, на основі яких визначається шукана віддаль.

Очевидно в склад приймача ведучої станції, поряд з розглянутими вузлами, такими як НВЧ-змішувач, ППЧ та амплітудного детектора, які характерні для обох станцій радіовіддалеміра, потрібні тільки ведучій станції частотний детектор, декодуючий пристрій і фазометр. Декодуючий пристрій і частотний детектор відтворюють низькочастотний сигнал, що передається з веденої станції на ведучу. Призначення фазовимірного пристрою повністю збігається з функціями аналогічного пристрою, що працює в складі світловіддалеміра.

Взаємозв'язок вузлів показано на функціональній схемі УКХ радіо віддалеміра.