Амплітудні кутові пеленгатори і дискримінатори

пеленгатор дискримінатор сигнал амплітудний

Амплітудні кутові пеленгатори

Амплітудний пеленгатор конструкційно виконується у вигляді однієї антенної системи з двома рознесеними за кутом ДН, які мають єдиний фазовий центр.

Сигнали, прийняті двома антенами, надходять на них одночасно, тобто з однаковою фазою, але з різними амплітудами, тому що диференціальні коефіцієнти підсилення ДН G ₁ (j) і G ₂ (j) неоднакові і залежать від кута надходження сигналів відповіді.

Напрямок надходження сигналів Dj°_ц відносно РСН визначається за співвідношенням диференціальних коефіцієнтів підсилення G ₁ (j)/G ₂ (j), тобто в остаточному підсумку, за співвідношенням амплітуд сигналів у двоканальному приймачі (U ₁ /U ₂ ). Використання двоканального принципу дозволяє визначати кутове положення цілі незалежно від абсолютних значень амплітуд прийнятих сигналів, тобто незалежно від відстані до цілі, потужності передавача відповідача, згасання радіохвиль в атмосфері й інших дестабілізуючих чинників. Але тоді, зазвичай, на перший план висувається вимога взаємної амплітудної стабільності обох каналів приймального тракту аж до вхідних ланцюгів відповідного кутового дискримінатора.

Наведена на рис. 1 найпростіша реалізація амплітудного кутового пеленгатора має ряд недоліків. Головний недолік полягає в тому, що в такому пеленгаторі відсутній єдиний канал, за яким провадиться запит і відбувається прийом сигналів відповідей.

Крім того, у найбільш важливій зоні поблизу РСН спостерігається знижена чутливість пеленгатора стосовно прийнятих сигналів. Виникають також певні труднощі в реалізації систем придушення бокових пелюсток обох ДН антени.

У зв’язку з цим у кутових амплітудних пеленгаторах сучасних моноімпульсних вторинних оглядових радіолокаторів використовують дещо інший принцип амплітудного порівняння прийнятих сигналів. Цей принцип припускає, що для запиту і прийому відповіді використовується та сама антена, яка формує одночасно три ДН: так звану «сумарну» гостроспрямовану ДН (Σ), різницеву (Δ), що має глибокий провал у напрямку осі симетрії сумарної діаграми, і неспрямовану діаграму (Ω), призначену для придушення сигналів бокових пелюсток сумарної ДН за запитом і відповіддю. Ця діаграма охоплює всі бокові пелюстки сумарної і різницевої діаграм, але не охоплює головні пелюстки цих діаграм (рис. 1).

Ширина сумарної ДН в азимутальній площині на рівні -3 дБ зазвичай обирається у межах 2…3°, тоді кут між двома максимумами різницевої ДН становить 2,5…3,5°. У цьому випадку глибина нуля різницевої ДН на 28…38 дБ нижче максимального рівня сумарного променя.

Згідно з чинними нормами рівень бокових пелюсток сумарної ДН має бути менше –24 дБ, а випромінювання потужності неспрямованої антени за всіма напрямками, крім напрямку головної пелюстки сумарної антени, має бути менше –9 дБ у порівнянні з випромінюванням потужності головною пелюсткою сумарної ДН.

На відміну від амплітудного кутового пеленгатора, відхилення цілі від кутового положення осі антени визначається не за співвідношенням амплітуд сигналів U ₁ /U ₂ , а за співвідношенням амплітуд сигналів у різницевому і сумарному каналах пеленгатора (U _D /U _å ). Розглянуте вище ілюструється рис. 2. У верхній частині рисунку в прямокутних координатах в умовному вигляді наведені сумарна G _å (Dj) і різницева G _D (Dj) ДН антени у функції відхилення азимутального куту Dj° від осьового положення антени. Штриховою лінією показана так звана поправна діаграма G _D /G _{å ,} утворена діленням коефіцієнтів підсилення різницевої ДН на коефіцієнти сумарної діаграми.

Якщо при обертанні антени у якийсь момент в зоні дії сумарної ДН опиниться ПС і воно відповідатиме на запит, то на сумарному і різницевому виходах пеленгатора з’являться сигнали відповіді U _{å 1} і U _{D 1} . У момент появи сигналу U _{å 1} фіксується миттєве положення антени j_А1 , а за співвідношенням сигналів U _D /U _å визначається кутова поправка Dj_ц1 , за допомогою якої визначається справжнє кутове положення цілі

.

Сумарна і різницева ДН антени є парними функціями кутів Dj°. Тому залежність U_D /U_å є також парною функцією Dj°, за якою не можна однозначно визначити знак відхилення цілі від кутового положення осі антени. У сумарно-різницевих амплітудним кутових пеленгаторах знак коригувальної кутової добавки доводиться визначати оцінюванням різниці фаз Dy° сигналів, прийнятих за сумарним і різницевим каналами. Справа в тому, що фаза сигналів сумарного каналу залишається незмінною в межах усієї сумарної ДН антени, а в різницевому каналі спостерігається різка зміна фази сигналу від +90 до -90° у точці нульового відхилення азимутального кута від положення осі антени.

У нижній частині рис. 2 наведена залежність різниці фаз Dy° між сумарним і різницевим сигналами у функції кута Dj°. За позитивних значень Dj° коригувальна добавка Dj_ц ° матиме негативний знак, а за негативних – позитивний. Таки