2.4. Структурная схема арп-11 Принцип работы арп-11 по функциональной схеме
В
пеленгаторе применяется фазометрический
метод определения пеленга. Принцип
действия фазовых радиопеленгаторов
основан на использовании направленных
свойств антенных систем и зависимости
фазы огибающей АМК от направления
прихода радиоволны. Эта зависимость
создается искусственно путем вращения
ДН типа кардиоида. Диаграмма направленности
типа кардиоида получается при использовании
для приема сигналов центральной антенны,
имеющей ДН в виде окружности, и Н- образной
антенны, имеющей ДН в виде восьмерки
(рис. 1).
Диаграмма направленности Н-образной антенны является неоднозначной, т.е. имеет, например, 2 минимума и 2 максимума. Для устранения неоднозначности отсчета пеленга сигнал каждой Н-образной антенны с выхода балансных модуляторов суммируется со сфазированным сигналом центрального вибратора. Результирующая диаграмма направленности антенны многофазной представляет собой кардиоиду, имеющую один минимум и один максимум.
Вращение такой диаграммы позволяет на выходе антенны многофазной получить модулированное по амплитуде напряжение, сдвиг фазы огибающей которого относительно фазы модулирующего равен пеленгу.
Многофазная антенна представляет собой четыре Н-образные антенны, сдвинутые в горизонтальной плоскости на 450 друг от друга и отдельный штыревой вибратор, расположенный в центре системы Н-образных антенн. Каждая Н-образная антенна имеет в горизонтальной плоскости диаграмму направленности в виде «восьмерки», ЭДС на выходе Н-образной антенны пропорциональна косинусу угла прихода сигнала.
В АРП-11 используется электронный метод вращения ДН антенны. Модуляция сигнала антенны осуществляется электрическим вращением диаграммы направленности с помощью балансных модуляторов.
В радиопеленгаторах с вращением ДНА для определения пеленга радиостанции используется зависимость фазы огибающей амплитудно-модулированного колебания от направления прихода радиоволн. Эта зависимость создается искусственно, путем «быстрого» вращения ДН антенной системы пеленгатора, имеющей форму, близкую к кардиоиде:
где
— угол, отсчитываемый от максимума ДНА;
— постоянный коэффициент, зависящий
от типа антенны;
при =1 получается идеальная кардиоида.
Рис.2. ДНА фазового радиопеленгатора
Для выделения информации об азимуте (пеленге) радиостанции А необходимо опорное колебание с частотой вращения ДНА Ω, имеющее текущую фазу, связанную с положением максимума ДНА:
u0(t) — Uт0cos Ωt, φ0(t) = Ωt.
При наличии опорного колебания информация об азимуте пеленгуемой радиостанции может быть выделена с помощью фазометра, измеряющего разность фаз между огибающей АМ-сигнала и опорным колебанием.
С выхода Н-образных
антенн напряжения подаются на четыре
балансных модулятора, к которым подключены
модулирующие напряжения частоты
=41,8
Гц с соответствующими фазовыми сдвигами.
Сигнал на выходе каждого балансного модулятора является суммой частот модулированного колебания и сигнала радиостанции ЛА.
В АРП-11 используется сигнал с двух одинаковых многофазных антенн, расположенных на мачтах высотой 3,5 и 5,7 метров, что позволяет исключить интерференционные минимумы, возникающие при суммировании прямой и отраженной от земли противофазной радиоволны, в зоне обзора под углом от О0 до 110 и соответственно увеличить зону пеленгования изделия в вертикальной плоскости.
Суммирование сигналов с выхода каждой антенны осуществляется в высокочастотном коммутаторе. Определение пеленга производится в аппаратуре преобразования путем измерения фазы выходного сигнала приемника станции.
На рис. 3 представлена структурная схема АРП-11.
Генератором опорного напряжения (ГОН или Е-512.2) осуществляется модуляция принятых сигналов НЧ напряжением частоты =41,8 Гц. Амплитудно- модулированные сигналы, несущие информацию о пеленге самолетной радиостанции, поступают на ВЧ- коммутатор (блок Е-512.5) с АМУ-1 непосредственно, а с АМУ-2 через блок антенного усилителя (Е-512.3), который необходим для компенсации потерь в кабеле.
Коммутатор, управляемый формирователем, поочередно подключает к блоку двухканальной работы (БДР или Е-512.2) АМУ-1 и АМУ-2. Суммарный сигнал в БДР разделяется на два канала, так как к нему могут подключаться одна или две радиостанции Р-863. То есть, обеспечивается взаимная развязка двух параллельно подключенных РС. Сигналы с выхода РС проходят на блок управления и контроля (БУК или Е-519.5) - и подвергаются первичной аналоговой обработке информации в Ф, УМ, ФД. После первичной обработки осуществляется вторичная обработка в цифровом виде и индикация пеленгов РС.
В приемном тракте радиостанции сигнал преобразуется, усиливается и детектируется. Фаза низкочастотного напряжения зависит от направления на пеленгуемый объект, что позволяет в аппаратуре преобразования определить пеленг путем измерения фазы относительно опорного напряжения с фазой 00. Для уменьшения и стабилизации фазового сдвига низкочастотного сигнала в приемный тракт радиостанции (в фильтр АРУ) включен специальный фильтр.
Рис. 2. Структурная схема АРП-11.
Сигнал с радиостанции поступают на блок Е-519.5, имеющий два канала преобразования. Каждый канал включает в себя фильтр, усилитель мощности и фазовый детектор. Отфильтрованный и усиленный сигнал частотой 41,8 Гц поступает на фазовый детектор, на другие входы которого в качестве опорных подводятся напряжения, синхронные с напряжениями, подаваемыми на антенну.
С выхода фазовых детекторов сигналы поступают на цифровой индикатор и коммутатор. Коммутатор обеспечивающий поочередное подключение пеленгационных каналов к ИКО. Ввод пеленга на ИКО может осуществляться автоматически или вручную. Режим работы выбирается с пульта оператора РСП.
АПР-11 при работе в РСП использует 2 радиостанции Р-863.
Для определения инструментальной погрешности всего изделия имеется антенна с КИГ. Включение питания на КИГ осуществляется с блока Е-519.5 тумблером В5 КИГ. ОТКЛ.
В АРП предусмотрены дистанционное управление и передача информации на выносные индикаторы посредством блоков исполнительного и диспетчерского пунктов (БИП, БДП) аппаратуры ТУ-ТС. Для проверки работоспособности АРП по ВЧ имеется контрольно- испытательный генератор ( КИГ).