. Пассивные и активные системы. Типы схем
При рассмотрении принципов работы фазовой дальномерной системы мы предполагали, что на другом конце измеряемой линии устанавливается отражатель для отражения приходящих к нему электромагнитных волн в сторону приемно-передающей системы. Такой отражатель называется пассивным.
Пассивный отражатель применяется, как правило, в светодальномерах. В радиодальномерах использование пассивного отражателя нецелесообразно по следующим причинам:
1) поскольку излучение радиоволн происходит в широком телесном угле, на отражатель попадает незначительная доля излучаемой энергии и отраженный сигнал, принятый приемником, будет весьма слабым. Это резко снизит дальность действия системы или потребует, особенно при значительных расстояниях, очень высокой чувствительности приемника, что приводит к большим техническим трудностям;
2) измерения радиодальномером с пассивным отражателем будут нарушаться, если на пути радиоволн окажутся различные местные предметы, от которых будет также происходить отражение.
Поэтому в случае радиодальномера на другом конце линии обычно устанавливают не пассивный отражатель радиоволн, а приемно-передающее устройство, имеющее собственный излучатель радиоволн (обычно такой же мощности, что и на на
чальном конце линии). Такое устройство называют активным отражателем или ретранслятором [4].
Существуют два возможных варианта построения активных систем, получившие название когерентной и некогерентной (гетеродинной) схем.
В когерентной схеме несущие колебания, излучаемые передатчиком активного отражателя, модулируются не независимой частотой, а масштабной частотой, принятой от основной станции (выделяемой из приходящего от основной станции модулированного сигнала). Поэтому фаза модуляции колебаний, излучаемых активным отражателем, отличается от фазы модуляции приходящих на активный отражатель колебаний на постоянную величину, определяемую задержкой фазы в активном отражателе, т. е. на активном отражателе принимаемые и излучаемые колебания когерентны по масштабной частоте.
В некогерентной (гетеродинной) схеме несущие частоты на основной станции и на активном отражателе модулируются различными масштабными частотами, т. е. модулирующие частоты станций независимы, некогерентны. Это дает возможность использовать в такой системе принцип гетеродинирования— смешения различных частот с выделением разностной частоты, и производить фазовые измерения на низкой частоте, равной разности масштабных частот станций. Перенесение же измерений на низкую частоту имеет большие преимущества, так как выполняется проще, надежнее и точнее.
Геодезические фазовые радиодальномеры представляют собой активные системы, построенные по некогерентной схеме (см. § 18, 19). Светодальномеры же пока создаются, как уже отмечалось, с пассивным отражателем; при этом приемопередатчик светодальномера может быть также построен по гетеродинной схеме: основной генератор и гетеродин помещаются в одном приборе и фазовые измерения производятся на низкой разностной частоте (см. § 15).