Частотный радиодальномер. Функциональная схема, основные теоретические положения
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Рис. 3.4. Частотный радиодальномер: 1 – генератор масштабной частоты; 2 – частотный модулятор; 3 – генератор высокой частоты; 4 – усилитель мощности; 5 – антенна передатчика; 6 – антенна приѐмника; 7 – приѐмник;

8 – балансный детектор (смеситель); 9 – частотомер; 10 – индикатор дальности

Вырабатываемые генератором масштабной частоты (1) периодические колебания в частотном модуляторе (2) управляют частотой генератора высокой частоты (3). Промодулированные по частоте колебания усиливаются по мощности (4) и излучаются антенной (5). Принятый отражѐнный сигнал (антенна 6, приѐмник 7) поступает на балансный детектор (8), куда подаѐтся также опорное напряжение – часть напряжения излучаемых частотно-модулированных колебаний. В балансном детекторе (8) выделяет- ся сигнал разностной частоты. Этот сигнал измеряется частотомером (9), шкала которого (указатель 10) проградуирована в единицах дальности.

Допустим, что генератор (1) вырабатывает напряжение, изменяющееся по пилообразному закону. Тогда частота излучаемого сигнала fизл изменяется так, как показано на рис. сплошной линией.

Принимаемый сигнал изменяется по тому же закону, но запаздывает на время tД = 2Д/C (пунктирная кривая на рис. 3.5). Поэтому поступающие на смеситель (8) сигналы отличаются по частоте. Разностная частота определяется из рассмотрения треугольников ABC и AB1C1 (рис. 3.5):

AC1/AC = B1C1/BC,                                               B1C1 = AC1·BC/AC,

т. е. Fр = ïfизл – fпрï = [Dfg/(Tм/4)]·tд, тогда Fр = [8·Dfg/(Tм·С)]·Д. (3.15) Измеряемая дальность равна Д = M·Fр, (3.16) здесь M – масштабный коэффициент,

M = C/(8·Dfg·Fм).                                                                                         (3.17) Связь ошибки измерителя частоты DFр с дальномерной ошибкой  DД при постоянстве M определяется выражением DД = M·DFр.                           (3.18)

Для уменьшения DД, при данном значении DFр, следует уменьшать M путѐм увеличения Dfg и Fм. Увеличению Fм препятствует неоднозначность отсчѐта, возникающая при нарушении условия tД max < Tм/2, (3.19) т. к. смеситель выделяет абсолютное значение разностной частоты. Условие (3.19) используется для выбора частоты Fм. Значение Fм вы- бирается в диапазоне сотен герц. Большие возможности для уменьшения М открываются при увеличении девиации частоты Dfg. Увеличению Dfg препятствует только необходимость применения более высоких несущих частот fн. Это объясняется тем, что технически возможно получить Dfg 0,1fн. (3.20)

Обычно fg порядка десятков мегагерц, тогда fн не менее сотен мега- герц. Такие схемы используются при построении самолѐтных радиовысотомеров. Современные радиовысотомеры имеют вес до 10 кг, точность ±1 м на высотах до 100 м. В частотном дальномере (высотомере) отсутствуют меры селекции сигналов.

Дата: 2018-09-13, просмотров: 611.