Многоканальные (моноимпульсные) радиопеленгаторы

Моноимпульсными называются такие (РП), в которых информация о направлении на источник излучения извлекается при одновременном сравнении параметров сигнала на выходе приемных каналов, каждый из которых соединен с соответствующей антенной. Основное достоинство моноимпульсных (РП) – большая точность, реализуемая ценой увеличения числа приемных каналов.

Название моноимпульсного (РП) образуется из названий входящих в него углового датчики и дискриминатора. Из возможных сочетаний этих элементов наиболее употребительны: фазовый угловой датчик + фазовый угловой дискриминатор, т.е. фазово-фазовый (РП); амплитудный угловой датчик + амплитудный угловой дискриминатор, т.е. амплитудно-амплитудный (РП); фазовый или амплитудный угловой датчик + суммарно-разностный угловой дискриминатор, т.е. фазовый или амплитудный суммарно-разностный (РП).

Амплитудный суммарно-разностный радиопеленгатор

Рисунок 5

О

Рисунок 6

тличительной особенностью амплитудного суммарно-разностного радиолокатора является использование антенной системы (АС) с амплитудным угловым датчиком. Такая АС может состоять из приемно-передающей фазированной антенной решетки ФАР, включающей диаграммообразующую схему, и суммарно-разностного преобразователя СРП, подобного показанного на рис. 6. В режиме передачи СРП выполняет функцию делителя мощности Прд между модулями ФАР. В режиме приема СРП, содержащий суммарно-разностные мосты СРМ-1...СРМ-4, формирует суммарный сигнал и два разностных сигнала и . Процессы формирования этих сигналов очевидны из рассмотрения рис. 6, на котором цифрами 1,…,4 обозначены сигналы соответствующих модулей ФАР, а символами и - выходы суммарного и разностного сигналов i-го СРП. Сигналы и используются в каналах азимута и угла места РЛ и аналогичны входным сигналам этих каналов при делении ФАР на две половины, фазовые центры которых разнесены в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно на расстояние Б, называемое базой антенн.

В

Рисунок 7

режиме приема АС формирует суммарный сигнал и два разностных сигнала и , несущих информацию о углах рассогласования в азимутальной и угломестной плоскостях. При пеленгации в одной плоскости диаграмма направленности ФАР имеет вид, показанный на рис. 7. Равносигнальное направление РСН, от которого отсчитывается угол рассогласования , проходит через точку пересечения диаграмм и , максимумы которых сдвинуты на угол относительно РСН.

Угловой дискриминатор содержит два ПУТ и фазовый детектор ФД. Устройство мгновенной автоматической регулировки усиления МАРУ служит для нормировки сигналов, с помощью которой уменьшается влияние амплитудных флуктуации входных сигналов на точность измерения угловых координат.

В идеальном амплитудном суммарно-разностном радиопеленгаторе (т.е. в радиопеленгаторе с идентичными характеристиками трактов приема и усиления сигналов) суммарный и разностный сигналы синфазны или противофазны (в зависимости от знака угла ). Такой же фазовый сдвиг имеют и сигналы и подаваемые на ФД.

Информация о угле рассогласования содержится в амплитудах принимаемых по диаграммам и сигналов (рис. 7), которые при идентичных диаграммах, т.е. при , и малых углах имеют вид

; .

Разложение функций в степенной ряд дает

; ,

где - нормированная крутизна ДНА на РСН.

При одинаковых коэффициентах усиления ПУТ- и ПУТ- , т.е. при , суммарный и разностный сигналы на входе ФД будут

;

.

Таким образом в идеальном амплитудном суммарно-разностном моноимпульсном радиопеленгаторе на выходе углового дискриминатора (на выходе ФД) действует сигнал ошибки

,

где - коэффициент передачи фазового детектора, а наличие члена в знаменателе есть следствие работы схемы МАРУ, уменьшающей коэффициенты усиления ПУТ- и ПУТ- пропорционально значению .

Сигнал ошибки подается (в данном случае в цифровой форме) на устройство управления диаграммами направленности УУДН, вызывая такой поворот ДНА, при котором стремится к нулю.

Как следует из сказанного, после суммарно-разностного преобразования информация о угле содержится в амплитуде и фазе разностного сигнала, а сигнал используется как опорный при определении фазы сигнала .