§ 10.5. ИССЛЕДОВАНИЕ СИНТЕЗИРОВАННЫХ СХЕМ ДЛЯ МЕТОДА СКАНИРОВАНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ
10.5.1. Вводные замечания
В настоящем параграфе мы займемся изучением круга вопросов, связанных с практическим осуществлением схем, близких к оптимальным. В результате этих исследований мы должны выяснить, насколько хорошо можно реализовать потенциальные точности метода сканирования диаграммы. Кроме того, необходимо получить достаточно простые формулы для расчета точности реальных схем.
Прежде всего необходимо выяснить, какие особенности отличают реальные схемы от теоретических. Синтезированные в предыдущем параграфе схемы в том виде, в каком они изображены на рис. 10.8, 10.9 и 10.10, являются, очевидно, весьма упрощенными. Они отражают лишь основные, принципиальные, операции, производимые над сигналом. При практическом осуществлении этих схем потребуются дополнительно технические детали. Основные из этих деталей должны быть, разумеется, учтены при анализе реальных точностей рассматриваемых схем. Сама по себе оценка сложности технического построения различных схем является также одной из важных характеристик реальных схем.
На рис. 10.12 в качестве примера изображена схема типа рис.. 10.10 с учетом основных технических деталей, неизбежных при построении этой схемы. Сигнал в этой схеме сначала поступает на смеситель, осуществляющий тождественный перенос сигнала на промежуточную частоту. Этот Смеситель является основным источником собственных шумов, прибавляющихся к сигналу.
Рис. 10.12. Практическая схема радиотракта угломера со сканирующей диаграммой: 1 — смеситель УВЧ; 2 - гетеродин; 3 - УПЧ; 4 - смеситель с фазовой модуляцией; 5 — управляемый гетеродин с фазовой модуляцией; 6 - амплитудный модулятор; 7 — управляемый генератор амплитудной модуляции; 8 — узкополосный фильтр; 9 — система АРУ; 10 - амплитудный детектор; 11 — фазовый детектор; 12 - ГОН.
Затем следует УПЧ, полоса которого выбирается обычно весьма большой (значительно превышает ширину спектра флюктуаций сигнала). После УПЧ сигнал поступает на смеситель с фазовой модуляцией. Здесь происходит перенос сигнала на вторую промежуточную частоту со сворачиванием фазовой модуляции. Далее идет амплитудный модулятор, осуществляющий умножение сигнала на функцию, изменяющуюся по закону амплитудной модуляции, внесенной антенной. Частота сигнала гетеродина с фазовой модуляцией непрерывно подстраивается системой измерения скорости, а его фазовая модуляция, равно как и модулирующий сигнал от амплитудного модулятора, — системой измерения дальности.
После этих операций сигнал поступает на узкополосный фильтр, частотная характеристика которого по возможности согласовывается со спектром флюктуаций сигнала (обычно, конечно, согласование касается лишь ширины полосы пропускания фильтра). Ввиду ограниченности диапазона линейности усилителей в практических схемах всегда используются системы АРУ,
поддерживающие необходимый уровень сигнала в схеме. С выхода узкополосного фильтра сигнал поступает на амплитудный детектор и затем на фазовый детектор. Опорное напряжение поступает на фазовый детектор от генератора опорных напряжений (ГОН); это же напряжение управляет и сканированием диаграммы направленности.
Аналогичные, усложненные основными техническими деталями, варианты схем рис. 10.8 и 10.9 мы приводить не будем, так как они весьма подобны только что рассмотренной схеме, на примере которой ясно видны основные черты такого усложнения.
Таким образом, практические схемы довольно сильно отличаются от их теоретического прообраза. Теперь легко установить, в каких элементах практических схем возможно отличие операций, производимых над сигналами, от идеализированных оптимальных операций. Прежде всего, из-за ограниченной точности измерения скорости будет производиться недостаточно точная подстройка частоты гетеродина с фазовой модуляцией, и сигнал после преобразования будет иметь частоту, несколько отличную от той, на которую настроен узкополосный фильтр. Из-за ограниченной точности измерения дальности фазовая модуляция сигнала гетеродина будет несколько запаздывать относительно фазовой модуляции принимаемого сигнала (или опережать ее). То же самое относится и к сигналу амплитудного модулятора.
В случае импульсного излучения во избежание потерь полезного сигнала импульсы амплитудного модулятора (стробы) делают даже, как правило, в несколько раз длиннее, чем импульсы принимаемого сигнала. Наконец, форма спектра флюктуаций отраженного сигнала, а также отношение сигнал/шум в схеме, необходимые для расчета частотной характеристики узкополосного фильтра, известны нам весьма приближенно. Это приведет к неконтролируемому отклонению частотной характеристики узкополосного фильтра от расчетной, которое может оказаться значительным.
Таким образом, точно реализовать на практике оптимальную схему невозможно. Можно точно выдержать структуру схемы, т. е. последовательность основных операций, производимых над принимаемым сигналом, однако параметры схемы будут в большей или меньшей степени отличаться от их оптимальных значений.
Сделаем несколько замечаний относительно сравнительной оценки схем рис. 10.8, 10.9 и 10.10 с точки зрения сложности их технического построения. Ясно, что схема рис. 10.8 является самой сложной из них, и мы ей в дальнейшем уделим минимальное внимание.
Схемы рис. 10.9 и 10.10 можно считать одинаковыми по сложности; во всяком случае, разница между ними незначительна. Дело в том, что наиболее сложные элементы этих схем 
смесители со сворачиванием фазовой модуляции, амплитудные модуляторы, фазовые детекторы) содержатся в обеих схемах в одинаковом числе.
В дальнейшем схему рис. 10.8 (но с параметрами, возможно, отличными от их оптимальных значений) будем называть квазиоптимальной схемой, схему рис. 
схемой с узкополосными фильтрами, а схему рис. 
схемой с широкополосным фильтром. Эти названия правильно отражают существо дела и будут использоваться в качестве терминов.
