Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

кр мелеш / пеленгатор 3 (2)

.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
340.99 Кб
Скачать

Group 1

3.Розрахунок параметрiв радiопеленгатора i розробка структурноi схеми

3.1 Загальні відомості роботи радіопеленгатора

Нехай об’єкт опромінюється електромагнітною хвилею довжини . В просторі в точках 1 і 2 розташовані дві нерухомі ненапрямлені приймальні антени, рисунок 3.1, відстань між якими (база) є . Прийняті антенами сигнали надходять до фазового дискримінатора. Вихідна напруга фазового дискримінатора визначається тільки різницею фаз коливань (можна вважати амплітуди обох коливань на входах детектора однаковими).

, (3.1)

де - коефіцієнт підсилення (послаблення) фазового дискримінатора.

Якщо напрямок надходження радіохвилі складає кут з перпенди­куляром до бази (кут розузгодження), то фазовий зсув високочастотних коливань в антенах буде мати вигляд:

, (3.2)

а вихідна напруга

. (3.3)

Оскільки косинус парна функція, то знак напруги не залежить від сторони ухилення напрямку на об’єкт від нормалі антени.

Рисунок 3.1 – Узагальнена структурна схема пеленгатора.

Оскільки косинус парна функція, то знак напруги не залежить від сторони ухилення напрямку на об’єкт від нормалі антени. Для усунення цього недоліку в один з приймальних каналів вводять ланку зсуву фази на , завдяки чому залежність від кута задовольняє усім вимогам дискримі­наційної характеристики (3.3) а колібровочна формула фазового пеленгатора стане

. (3.4)

На рисунку 3.2 наведено якісний графік функції (2.3), крива 1 без фазового зсуву, крива 2 – з зсувом.

При незначних кутах надходження радіохвилі його значення можна визначити безпосередньо по вихідній напрузі фазового дискримінатора.

Рисунок 3.2 – Пеленгаційні характеристики фазового пеленгатора.

При малих значеннях кута , коли припустима заміна , вираз (3.3) можливо спростити

, (3.5)

. (3.6)

Залежність відносного значення напруги розузгодження від кута розузгодження називається пеленгаційною характеристикою

. (3.7)

3.2 Розрахунок параметрів радіопеленгатора та розробка структурної схеми

Періодичний характер фази приводить до багатозначності формул (3.5)-(3.7), виникає багатозначність відліку. Якщо діапазон однозначного вимірювання

фази прийняти рівним , межі однозначного вимірювання кута

. (3.8)

Відповідно технічному завданню:

база антени

d=2 (м), (3.9)

робоча довжина хвилі

λ=4(см), (3.10)

робоча зона

ψ=40°, (3.11)

точність вимірювання кутів

σm=1°. (3.12)

Межі однозначного вимірювання кута

(3.13)

Для забезпечення робочої зони при однозначному вимірюванні кута φ=1,5° необхідно використати 3 антени. Антену, яка встановлюється посередині необхідно змістити вправо(вліво), щоб утворилася база (м). Менша база забезпечує грубий однозначний відлік, а більша - задану точність вимірювання.

Відповідно технічному завданню в радіопеленгаторі використано цифровий зйом даних. До недавнього часу в якості цифрового зйому даних використовувався принцип лічби еталонних імпульсів, тривалість між якими відповідає визначеному куту обороту, або використовуючи прозорий диск, вісь якого жорстко зв’язана з приводом антени, з нанесенням прозорих та не прозорих секторних участків циклічного коду Грея. Значно покращити характеристики та параметри вище згаданих пристроїв дозволяє застосування цифрової обчислювальної техніки.

В якості вимірювача напруги фазового дискримінатору використаємо аналогово – цифровий перетворювач(АЦП). Для перерахунку отриманого значення напруги в відповідне значення кута використано цифровий вираховуючий пристрій на основі мікропроцесора. Структурна схема радіопеленгатора наведена на рисунку 3.3.

Рисунок 3.3 – Структурна схема фазового радіопеленгатора з цифровим зйомом даних.

Для забезпечення точності вимірювання σ=1° необхідно обрати регістрів аналогово – цифрового перетворювача та регістрів зберігання виміряного значення

. (3.14)

Реальна точність пеленгації оцінюється середньоквадратичною похибкою

, (3.15)

де - потенційна середньоквадратична похибка,

- середньоквадратична похибка вимірювача.

Потенційна середньоквадратична похибка

, (3.16)

Прийнявши, що

Середньоквадратичне відхилення вимірювача визначається похибкою оцифровування значення, в даному випадку

. (3.17)

Тоді реальна роздільна здатність по куту:

(3.18)

Соседние файлы в папке кр мелеш