Файл: Учебник радиометриста флота учебник для школ и учебных отрядов ВМФ..pdf

что магнитный поток Фрез вращается в пространстве (рис. 255,5), совершая один полный оборот за период модуляции 7’„.

Таким образом, для того чтобы поток Фрез вращался с угло­ вой скоростью антенны Q,\. период модуляции должен быть равен периоду вращения антенны:

Рис. 255. Временные диаграммы магнитных потоков в ИКО с неподвижными катушками

На основании изложенного можно сделать следующие, вы­ воды:

— поскольку результирующий магнитный поток линейно на­ растает во времени, электронный луч, прочерчивая линию раз­ вертки на экране трубки, движется от центра экрана к его краю с постоянной скоростью;

262

— результирующий магнитный поток вращается синхронно с антенной в горизонтальной плоскости; следовательно, направ­ ление линии развертки.на экране изменяется также синхронно

сизменением направления излучения антенны;

—длина линии развертки на экране остается неизменной

при любом направлении развертки, так как амплитуда результи­ рующего магнитного потока постоянна.

Функциональная схема получения радиально-круговой раз­ вертки с помощью неподвижной развертывающей катушки пред­ ставлена на рис. 256.

Рис. 256. Функциональная схема получения радиально-круговой развертки

спомощью неподвижной развертывающей катушки

Вэтой схеме для получения синусоидально и косинусо­ идально изменяющихся напряжений использован синусо-коси­ нусный вращающийся трансформатор, или сокращенно СКВТ.

Вырабатываемое генератором развертки напряжение трапе­ цеидальной формы подается на ротор СКВТ. Благодаря нали­ чию синхронной передачи угол поворота ротора СКВТ всегда равен углу поворота антенны. Поэтому амплитуды трапецеидаль­ ных напряжений, индуцируемых во вторичных обмотках СКВТ, всегда пропорциональны синусу угла поворота антенны и сдви­ нуты по фазе одна относительно другой на 90° вследствие вза­ имно перпендикулярного расположения обмоток.

Пилообразные.токи в отклоняющих катушках формируются с помощью усилителей тока, как и в ИКО с вращающейся ка­ тушкой. Эти токи создают линию развертки, которая займет положение под углом а к горизонтальной оси.

При вращении антенны синхронно с ней вращается и ротор СКВТ. При этом амплитуда трапецеидальных напряжений на

263

выходе СКВТ, а следовательно, п амплитуды пилообразных токов изменяются по синусоидальному н косинусоидальному законам с периодом изменения, равным времени одного оборота

в ИКО, метки получают с помощью остроконечных импульсов, вырабатываемых специальной схемой и следующих через рав­ ные интервалы времени после зондирующего импульса.

§ 4. Индикаторы со строчной разверткой

Индикаторы со строчной разверткой являются двухмерными индикаторами, поэтому позволяют определять одновременно две координаты цели. Вид экрана такого индикатора и принцип получения строчной развертки показаны на рис. 258, а.

Напомним, что строчной называется такая развертка, при которой электронный луч вычерчивает на экране трубки серию вертикальных или горизонтальных линий, параллельных одна другой, как показано на рис. 258, б и в.

При подаче коротких пилообразных импульсов напряжения на вертикально отклоняющие пластины трубки электронный луч будет вычерчивать на ее экране вертикальную линию разверт­ ки АБ. Положение этой линии на экране трубки зависит от

264

напряжения иг, прикладываемого между горизонтально откло­ няющими пластинами. Изменяя его величину, можно переме­ щать полученную линию развертки вправо или, влево. Если к горизонтально отклоняющим пластинам трубки подвести пило­ образное напряжение большой длительности, то наряду с быст­ рым перемещением по вертикали электронный луч будет мед­ ленно сдвигаться в горизонтальном направлении. Благодаря явлению послесвечения на экране трубки будет видна серия линий, называемых строками, которые и образуют строчную развертку.

Рис. 258. Индикатор строчной развертки

Количество строк в строчной развертке зависит от соотноше­ ния частот пилообразных напряжений на горизонтально и вер­ тикально отклоняющих пластинах.

Аналогично можно получить строчную развертку и на труб­ ках с магнитным управлением. Для этого через вертикально и горизонтально отклоняющие обмотки развертывающей катушки необходимо пропускать пилообразные токи с большим соотно­

шением частот.

В радиолокации широкое распространение получили индика­ торы со строчной разверткой типа «курсовой угол — дальность»

и«курсовой угол — угол места».

Виндикаторах первого типа применяется строчная развертка с вертикальными строками (рис. 258, 6). При этом длина строки делается пропорциональной дальности, а ее боковое перемеще­ ние— пропорциональным углу поворота луча антенны. Так как

различие между развертывающими напряжениями состоит

2 6 5

только в частоте повторения, то независимо от вида измеряемых координат каналы формирования напряжений развертки одина­ ковы. Функциональная схема формирования развертки такого индикатора представлена на рис. 259. Видим, что оба канала представляют собой схему формирования линейной развертки. Отличной является только синхронизация канала развертки по курсовому углу, которая производится в соответствии с пово­ ротом антенны.

_/L/L/UU\_

с вращением

о нпенны

Рис. 259. Функциональная схема формирования развертки индикатора «Курсовой угол — Дальность»

Вслучае получения развертки на трубе с магнитным управ­ лением вместо генератора пилообразного напряжения п парафазного усилителя в каждом канале ставятся генератор трапеце­ идального напряжения и усилитель тока.

Виндикаторах второго типа применяется строчная развертка

сгоризонтальными строками (рис. 258, б). В ней длина строки делается пропорциональной курсовому углу, а ее вертикальное перемещение — пропорциональным углу места. Схемы формиро­ вания развертки аналогичны рассмотренным.

§ 5. Схемы формирования сигналов цели и методы их индикации

Схема формирования-сигналов цели представляет собой одно­ каскадный или двухкаскадный видеоусилитель и служит для дополнительного усиления видеосигналов, поступающих на ее вход по фидеру с выхода приемника, до напряжения, достаточ­ ного для создания отметки цели на экране трубки. Это допол­ нительное усиление необходимо вследствие ослабления импуль­ сов при их передаче по фидерам,

2 6 6

Видеоусилители индикаторов часто имеют и другое, допол­ нительное, назначение. При совместной работе станции с аппа­ ратурой опознавания на вход видеоусилителей подаются ответ­ ные сигналы, которые смешиваются в анодных цепях ламп с от­ раженными сигналами, что дает возможность одновременно с отметкой цели наблюдать и ответный сигнал опознавания.

Схема видеоусилителя, применяемого в канале формирова­ ния сигналов цели, показана на рис. 260, а. Она отличается от обычной схемы видеоусилителя только наличием диода Л2. С по­ мощью этого диода осуществляется фиксация начального уровня

Рис. 260. Схема видеоусилителя с фиксацией началь­ ного уровня:

а — видеоусилитель; б — график работы переходной цепи

сигналов, сущность которой заключается в следующем. Снимае­ мые с выхода видеоусилителя видеоимпульсы подаются на ЭЛТ через переходную цепь CPRP. Процессы, происходящие при этом, можно пояснить графиками, представленными на рис. 260, б. За время действия видеоимпульса ивх переходной конденсатор Ср успевает зарядиться (график ис) и по окончании импульса раз­ рядиться через сопротивление Rp, образуя некоторое смещение на соответствующем электроде трубки (график «к).

Так как сопротивление Rp переходной цепи велико, то кон­ денсатор Ср разряжается сравнительно медленно. Если последую­ щие видеоимпульсы поступят в схему до того, как конденса­ тор Ср полностью разрядится, то на электроде трубки будет действовать еще некоторое напряжение и и, следовательно,- им­ пульсы будут начинаться не с нулевого потенциала, а с некото7 рого другого, образующего начальный уровень последующих импульсов. Этот уровень зависит от амплитуды и длительности импульсов, а также паузы между ними. Так как видеоимпульсы с приемника могут поступать различные и через разное время,

267

то и начальный уровень для них будет изменяться от импульса к импульсу.

Это изменяющееся начальное напряжение вредно, так как приводит к искажению развертки и утере слабых сигналов, если они следуют непосредственно после сильных, образующих боль­ шое начальное напряжение. Для устранения этого явления в схе­ мах видеоусилителей, где импульсы передаются через переход­ ные цепи, применяются фиксаторы уровня. На рис. 260, а им является диод Л2, который включается параллельно сопротивле­ нию Rv переходной цепи так, чтобы передаваемые импульсы встречали большое сопротивление и в то же время создавалась цепь для разряда переходного конденсатора Ср. На схеме пока­ зано включение диода при передаче положительных импульсов.

Фиксация начального уровня происходит следующим обра­ зом. В процессе передачи видеоимпульсов конденсатор Ср заря­ жается. Так как диод включен анодом на землю, а катодом к отрицательно заряжающейся обкладке конденсатора, то для передаваемого импульса его сопротивление велико, и в это время диод не проводит ток. По окончании импульса конденса­ тор Ср разряжается через диод. Сопротивление диода во много раз меньше сопротивления Rp, поэтому конденсатор Ср разря­ жается очень быстро, и каждый последующий импульс всегда начинается с нулевого уровня.

При передаче импульсов отрицательной полярности включе­ ние фиксирующего диода должно быть обратным.

С выхода видеоусилителя все сигналы подаются на ЭЛТ ин­ дикатора. В зависимости от способа подачи они могут отклонять электронный луч от линии развертки или изменять величину электронного потока. В первом

Эслучае отметка сигнала цели имеет вид импульса, повторяю, щего форму напряжения сигнала (рис. 261, а). Такая отметка по­ лучила название амплитудной, а

£сам метод — амплитудного м да индикации. Во втором случае

вается яркостной, а сам метод индикации получил название яр­ костной индикации.

Амплитудная индикация применяется в индикаторах с линей­ ной разверткой на трубках с электростатическим управлением. Для получения аплитудной отметки напряжения сигналов с вы­ хода видеоусилителя подаются на верхнюю вертикально откло­ няющую пластину, если они положительной полярности, или на нижнюю, если они отрицательной полярности.

Поэтому в момент появления сигнала электронный луч на экране трубки отклоняется вверх и образует отметку цели в виде

268

импульса. Чем больше амплитуда видеоимпульса, тем большую высоту имеет отметка цели.

Яркостная индикация, как правило, применяется при исполь­ зовании трубок с магнитным управлением, но может применяться и на трубках с электростатическим управлением. Для получения Яркостной отметки напряжения сигналов с выхода видеоусили­ теля подаются на управляющий электрод трубки, если они поло­ жительной полярности, или на катод, если они отрицательной полярности. В обоих случаях это повышает потенциал управ­ ляющего электрода и увеличивает электронный поток трубки. Увеличение электронного потока вызывает увеличение яркости светящегося пятна в момент прихода отраженных сигналов, бла­ годаря чему на экране трубки возникает яркостная отметка цели. Чем больше амплитуда приходящих сигналов, тем больше яркость отметки цели.

§6. Методы измерения дальности

Воснову непосредственного метода измерения дальности по­ ложено измерение времени распространения электромагнитной энергии до цели и обратно. Так как отраженный сигнал приходит после излученного, то это время часто называют временем запаз­ дывания. Поскольку измерение дальности цели сводится к изме­ рению времени запаздывания отраженного сигнала относительно излучаемого импульса, то наиболее жесткие требования предъ­ являются к взаимной синхронизации работы передающего уст­ ройства и индикатора дальности. Моменты запуска передатчика

иразвертки индикатора должны либо точно совпадать, либо быть сдвинутыми во времени на'определенную известную вели­

чину. От того, насколько строго это требование выполняется, в значительной степени зависит точность определения дальности.

На рис. 262 показан принцип измерения дальности с по­ мощью ЭЛТ индикатора. Момент излучения импульса передат­ чика — ti, момент принятия отраженного сигнала — t2. Для изме­ рения дальности к отклоняющей системе трубки подводится линейно нарастающее напряжение развертки ир.

Дальность можно отсчитывать по шкале, помещенной на эк­ ране трубки, отградуированной в единицах дальности. Однако этот способ не позволяет точно измерить дальность из-за непо­ стоянства скорости развертки, возникающего из-за нестабиль­ ности питающего напряжения и потери эмиссии ламп. Измене­ ние скорости развертки вызывает изменение масштаба развертки и смещает отметку цели относительно начала развертки. Послед­ нее приводит к несоответствию градуировки шкал и, следова­ тельно, к ошибкам в определении дальности. Во избежание этого необходимы периодическая проверка масштаба развертки и ее согласование со шкалой дальности (калибровка развертки). Схемы, служащие для этой цели, называются калибраторами.

269