Угловой дискриминатор с последовательным сравнением сигналов.

Если излучатель антенны привести во вращение с постоянной угловой скоростью соск вокруг оси 00, направление которой не совпадает с электрической осью антенны, то, как видно из рис. 1.32, а, ось максимума излучения будет описывать в пространстве коническую поверхность, а диаграмма направленности будет вращаться (сканировать) с угловой частотой

На рис. 1.32, б показаны два крайних положения сканирующей диаграммы в плоскости чертежа, разделенные интервалом времени, равным половине периода сканирования.

Пересечем пространственную диаграмму направленности плоскостью перпендикулярной оси вращения, как показано на рис. 1.32,б.

Пусть точка пересечения оси вращения с этой плоскостью. В процессе сканирования ось максимума излучения описывает на этой плоскости окружность с центром в точке Пусть В — точка пересечения этой плоскости с направлением на объект. Если точка В не

совпадает с точкой т. е. если объект не находится на оси вращения диаграммы, то, как видно из рис. 1.32, б, интенсивность облучения объекта в процессе сканирования периодически изменяется: интенсивность облучения максимальна, когда максимум излучения проходит через точку наиболее близкую к точке интенсивность облучения объекта минимальна в момент наибольшего удаления максимума излучения от точки В (в точке Аналогично изменяется в процессе сканирования и коэффициент усиления антенны (при работе ее на прием) для сигналов, отраженных от объекта, находящегося на направлении

Соответственно изменяется и амплитуда радиоимпульсов, отраженных от объекта и принятых радиоприемным устройством, как показано на рис. 1.33, а.

Рис. 1.33

Если же направление на объект совпадает с направлением оси вращения диаграмм (точка В совпадает с точкой то максимум излучения при сканировании находится на неизменном расстоянии от объекта и, следовательно, амплитуда радиоимпульсов, отраженных от объекта, будет постоянной, как показано на рис. 1.33, б.

Поэтому направление оси вращения диаграммы направленности называют равносигнальным направлением.

Рассмотрим образование сигнала ошибки. Проведем через точку в плоскости сечения диаграммы направленности горизонтальную и вертикальную координатные оси и обозначим 1, 2, 3, 4 точки последовательного пересечения этих осей максимумом излучения. Тогда положение объекта относительно равносигнального направления определяется вектором отклонения , имеющим две составляющие где отклонение объекта от равносигнального направления; направление отклонения в плоскости сечения диаграммы направленности.

Проекции вектора отклонения 0 на оси системы координат определяют значения углового отклонения объекта от равносигнального направления соответственно в азимутальной и угломестной плоскостях.

Приняв за начало отсчета времени момент прохождения оси максимума излучения через точку напишем выражение для огибающей отраженных от объекта радиоимпульсов:

где амплитуда огибающей, пропорциональная при малом отклонении этому отклонению, т. е. коэффициент

передачи дискриминатора, определяемый свойствами только радиотехнической части системы

Огибающая образуется на выходе детектора радиоприемного устройства в виде переменного напряжения с амплитудой и частотой, равной частоте сканирования

Выделение из напряжения огибающей напряжений ошибки для азимутальной и угломестной следящих систем осуществляется посредством двух фазовых дискриминаторов источником питания которых служат генераторы опорных напряжений. Эти гейераторы, кинематически связанные с осью вращения антенны, вырабатывают два напряжения и частоты сканирования, сдвинутые между собой по фазе на 90° так, что при указанном начале отсчета времени

Напряжение является опорным напряжением для фазового дискриминатора азимута а напряжение опорным напряжением фазового дискриминатора наклона Напряжение подается на входы обоих фазовых дискриминаторов.

Сопоставление выражений (1.84) и (1.85) с выражением (1.83) показывает, что фазовый сдвиг напряжения относительно напряжений равен соответственно, где угол, определяющий положение вектора отклонения 9 в плоскости сечения диаграммы направленности.

В соответствии с (1.80) на выходе фазового дискриминатора канала азимута возникает постоянное напряжение

а на выходе фазового дискриминатора канала наклона напряжение

где коэффициент передачи фазовых дискриминаторов; — коэффициент передачи дискриминатора каждого из каналов системы АСН, учитывающий коэффициент передачи фазовых дискриминаторов.

Зависимость напряжения ошибки от угла рассогласования называют дискриминационной характеристикой радиотехнического углового дискриминатора. Таким образом, дискриминационная характеристика — это статическая характеристика дискриминатора. При малых углах рассогласования эта характеристика является линейной.

При больших угловых рассогласованиях дискриминационная характеристика имеет вид показанный на рис. 1.34, а. Эту характеристику нетрудно получить графически из рис. 1.34, б, если учесть, что выходное напряжение дискриминатора пропорционально разности отрезков

Из рис. 1.34, а видно, что с ростом сначала возрастает, а затем уменьшается. При напряжение ошибки обращается в нуль.

В соответствии с характеристикой рис. 1.34, а радиотехнический угловой дискриминатор с последовательным сравнением сигналов относится к числу ограниченно-линейных звеньев.

По виду динамической характеристики этот дискриминатор является безынерционным звеном с передаточной функцией

Рис. 1.34