Радиотехнические навигационные средства самолетовождения и посадки (стр. 6 )

К ним относятся усилитель, усилитель выравнивания глубины модуляции, фазоинверсный каскад и балансный модулятор.

1-й каскад усилителя рамочного канала собран на полевом транзисторе, обладающим малым уровнем собственных шумов. Использование его во входном каскаде улучшает отношение сигнал/шум на входе рамочного канала. В цепь затвора полевого транзистора включены по поддиапазонам резонансные рамочные контура.

Перестройка контуров осуществляется с помощью варикапа. В рамочных входных цепях применена диодная коммутация контуров и варикапов. При установке частоты настройки автоматически с ПУ подаётся напряжение коммутации +12,6 В на диоды одного из пяти поддиапазонов.

Усилительные каскады обеспечивают усиление, необходимое для доведения уровня сигнала от рамочной антенны до уровня сигнала от ненаправленной антенны.

Балансный модулятор управляется напряжением 133Гц с усилителя канала возбуждения. Противоположность фаз сигналов обеспечивается работой фазоинверсного каскада, каждый из выходов которого соединён с одним из диодов балансного модулятора. Сигнал с балансного модулятора поступает на усилитель схемы сложения.

Вход ненаправленной антенны. Блок АСУ

Сигнал с ненаправленной антенны поступает на вход приёмника через блок АСУ и ВЧ кабель.

Антенно-согласующее устройство представляет собой широкополосный усилитель, работающий в диапазоне частот 150-1300 кГц.

Блок АСУ предназначен для усиления сигнала и согласования параметров антенны и кабеля с входом приёмного устройства.

На входе блока АСУ предусмотрен диодный ограничитель перегрузок, который необходим для защиты усилителя от воздействия электромагнитных сигналов (ЭМС) с большой напряженностью поля.

АСУ содержит однокаскадный усилитель, собранный на полевом транзисторе и эмиттерный повторитель, служащий для согласования выходного сопротивления усилителя с входным сопротивлением кабеля, соединяющего блок АСУ с блоком ВЧ.

2.2.3. Радиодевиация. Методы компенсации радиодевиации

Радиодевиацией называется ошибка в измерении направления на радиостанцию, вызываемая действием вторичного поля металлического фюзеляжа самолета.

Радиодевиация определяется следующим выражением:

DР=КУР - ОРК,

где DР – радиодевиация;

КУР – курсовой угол радиостанции;

ОРК – отсчет радиокомпаса.

Для средних волн вторичное поле самолета совпадает по фазе с полем приходящей волны и действует в основном на поперечную составляющую магнитного поля радиостанции. Кривая радиодевиации обязательно носит четвертной характер с нулем на углах относительно оси самолета 0°, 90°, 180°, 270°.

Для компенсации четвертной составляющей радиодевиации самолета используются электрический метод, который компенсирует четвертную составляющую на 15° и механический метод для компенсации остаточной радиодевиации.

Электрическая компенсации радиодевиации

Для пояснения работы схемы электрической компенсации рассмотрим механизм появления радиодевиационной ошибки.

Рис.2.10. Пояснение к возникновению радиодевиационной ошибки

На рисунке 2.10: Н – вектор напряженности магнитного поля принимаемой радиостанции, Н1 и Н2 – составляющие вектора этого поля, воздействующие на продольную и поперечную обмотки рамочной антенны,

Н1=Нcosj,

Н2=Нsinj,

j - угол на радиостанцию,

DН­1=К1×Н­1 ,

DН­2=К2×Н­2 .

где DН­1­, DН­2 – приращения составляющих общего вектора поля Н за счет вторичного поля корпуса самолета. Здесь К1 и К2 – коэффициенты обратного излучения корпуса самолета по продельной и поперечной осям (соответственно), Нр – общий суммарный вектор поля с учетом вторичного излучения корпуса самолета. Угол между векторами Нр и Н, равный DР, соответствует ошибке, появляющейся за счет радиодевиационных искажений. При современных формах корпуса самолета К1=(0,5-1); К2=0. Для компенсации ошибок, возникающих от радиодевиации, две рамочные антенны выполнены различными по действующей высоте (hд), а именно: продольная рамка (плоскость витков которой лежит вдоль фюзеляжа) имеет меньшую действующую высоту. Достигается это за счет размеров ферритового сердечника, на котором размещены обмотки. За счет разных hд вводится поправка на угловое положение результирующего вектора магнитного поля гониометра при различных углах. Эта поправка компенсирует четвертные ошибки радиодевиации до величины 15°.

Механическая компенсация радиодевиации

Отклонения радиодевиации от четвертного характера (остаточная радиодевиация) компенсируется механическим компенсатором (МК). С помощью МК вводится поправка в показания стрелки индикатора курсового угла, в соответствии с кривой остаточной радиодевиации. Максимальное значение радиодевиации на ЛА достигают величины 200. Для её устранения необходимо проведение радиодевиационных работ, которые выполняются с помощью специального компенсатора, конструктивно входящего в состав АРК. Компенсатор радиодевиации имеет 24 винта расположенные через 150 неподвижной шкалы компенсатора. Шкала поправок жестко связана с двигателем вращения антенны или гониометра и имеет оцифровку до 250 в лево и вправо от 00.

Конструкция блока гониометра позволяет определить по неподвижной шкале курсовой угол с учетом суммарной поправки на радиодевиацию (вносимой электрической схемой и механическим компенсатором), а также определить величину поправки, которую дает только механический компенсатор. Радиодевиация может отсчитываться по положению стрелки относительно подвижной шкалы поправок блока гониометра.

Компенсация производится через 150, при этом соблюдается последовательность 3450; 150; 3300; 300; 3150; 450 и так далее. При этом крутят тот винт на против которого находится нулевая риска шкалы поправок, но не больше 30-40 поворота стрелки указателя.

2.2.4. Приёмное устройство АРК-19. Принцип работы блоков приёмного тракта по функциональной схеме

Приемный тракт АРК выполнен по схеме супергетеродинного приемника и обеспечивает прием, как модулированных, так и немодулированных сигналов.

Приемное устройство включает в себя:

-тракт высокой час­тоты,

-тракт промежуточной частоты,

-тракт низкой частоты.

Тракт высокой частоты

Тракт ВЧ содержит схему сложения (ССл), полосовой фильтр (ПФ), согласующее устройство истоковый повторитель (ИП) и гетеродин, представленный на рисунке 2.11.

Рис.2.11. Вход ненаправленной антенны и тракт ВЧ

I-вход ненаправленной антенны; II-тракт высокой частоты; 1-рамочный сигнал; 2-сигнал с ИП на смеситель; 3-сигнал с гетеродина на смеситель

Сигнал с рамочной антенны, прошедший через гониометр, поступает на входной контур блока ВЧ. Общий диапазон частот АРК (150-1299,5 кГц) разбит на следующие 5 поддиапазонов:

1)  150 – 239,5 кГц;

2)  240 – 339,5 кГц;

3)  340 – 539,5 кГц;

4)  540 – 839,5 кГц;

5)  840 – 1299,5 кГц.

В зависимости от настройки АРК к входу гониометра подключается один из пяти входных контуров. Переключение осуществляется диодной схемой при подачи с пульта управления коммутирующего напряжения. Внутри соответствующего поддиапазона контур перестраивается с помощью варикапа, под воздействием управляющего напряжения с выхода БСЧ. С входного контура сигнал подаётся на усилительный каскад который обеспечивает усиление, необходимое для доведения уровня сигнала от рамочной до уровня сигнала от ненаправленной антенны. После усиления сигнал направленной антенны через фазоинверсный каскад поступает на балансный модулятор, собранный на двух диодах. Фазоинверсный каскад предназначен для обеспечения противоположности фаз сигналов, поступающих на диоды БМ. БМ управляется напряжением частотой 133 Гц с выхода канала возбуждения. Сигнал рамочного канала и сигнал от ненаправленной антенны поступают на схему сложения. В результате сложения образуется амплитудно-модулированный сигнал, в котором антенный сигнал, является опорным, а сигнал с рамки - модулирующим. После этого сигнал поступает на трёхкаскадный фильтр сосредоточенной селекции (на рис. 2.11.) и через истоковый повторитель в блок ПЧ. ИП служит для согласования полосового фильтра со смесителем блока ПЧ.

В состав блока ВЧ входит гетеродин. Гетеродин представляет собой автогенератор с трансформаторной обратной связью. Частота гетеродина на 500 кГц выше частоты настройки ВЧ контуров на всех поддиапазонах за исключением 3-го, где применяется двойное преобразование частоты и превышение частоты гетеродина составляет 600 кГц.

Применение двойного преобразования частоты вызвано тем, что однократное преобразование не позволяет получить достаточного ослабления сигнала fпч на частотах настройки, близких к промежуточной.

Элементами настройки всех ВЧ контуров тракта являются варикапы. Управление варикапами, т. е. подача на них соответствующих по величине напряжений производится от блока сетки частот.

В зависимости от величины управляющего напряжения меняется емкость варикапа, и тем самым обеспечивается перестройка по частоте соответствующих избирательных элементов схемы тракта ВЧ

Варикапы также используются для связи между, контурами полосового фильтра. При изменении управляющего напряжения изменяются величины емкостей варикапов, что приводит к изменению коэффициента связи между контурами и способствует выравниванию усиления в пределах одного поддиапазона.

Тракт высокой частоты обеспечивает необходимое усиление сигнала и избирательность по зеркальному каналу.

Тракт промежуточной частоты

Работу тракта промежуточной частоты рассмотрим с помощью рисунка 2.12.

Блок ПЧ предназначен для формирования полосы пропускания приёмника, для основного усиления сигнала, для детектирования сигнала ПЧ и поддержания неизменного уровня сигнала на вход блока ПЧ.

В блоке ПЧ происходит преобразование частот сигнала и плавного гетеродина в промежуточную частоту и второе преобразование частоты на третьем поддиапазоне. БПЧ обеспечивает ручную регулировку усиления с пульта управления в режиме «антенна» и в режиме «ТЛГ» - амплитудную модуляцию промежуточной частоты сигналом 800 Гц, поступающим от БСЧ.