Фазометрическое устройство
Конечным звеном ведущей станции радиодальномера является фазометрическое устройство, задача которого — измерить разность фаз двух НЧ сигналов частоты Q, снимаемых с выходов амплитудного и частотного детекторов (рис. 80). При этом сигнал, поступающий от АД — синусоидальный, а сигнал от ЧД может быть, как пояснялось выше, либо синусоидальным, либо импульсным, в зависимости от способа передачи с ведомой станции.
Если сигнал на выходе ЧД импульсный, что имеет место в ранних моделях радиодальномеров, то в качестве фазометри-
Подключение фазометричёского устройства на ведущей станции радиодальномера
Рис. 81. Фазометрическое устройство на электронно-лучевой трубке: а — блок-схема; б — вид индикаторной шкалы на экране ЭЛТ |
Два сигнала, |
сдвинутые на 180° |
ческого устройства используется электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), на экран которой нанесена круговая шкала. Гармонический сигнал от амплитудного детектора используется для создания круговой развертки — светящейся окружности на экране ЭЛТ, а импульсный сигнал от частотного детектора — для создания отсчетной метки на этой развертке. Для получения круговой развертки из сигнала АД образуют два колебания, сдвинутые по фазе на 90°, и подают их через усилители соответственно на горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ (рис. 81). При одинаковых амплитудах подводимых к пластинам напряжений электронный луч описывает на экране трубки окружность. Импульсный же сигнал проходит усилительный каскад, в котором также осуществляется изменение полярности импульсов на отрицательную, и подается на управляющий (модуляторный) электрод трубки. При подаче отрицательного импульса трубка запирается, и на развертке образуется разрыв (затемнение), длина которого определяется длительностью импульса. Так как частота следования импульсов одинакова с частотой развертки, то разрыв возникает при каж-
дом импульсе в одном и том же месте окружности, т. е. кажется неподвижным.
Однако положение неподвижного разрыва на круге развертки зависит от времени распространения импульса от ведомой станции до ведущей, т. е. это время определяет тот угол, на который сместится точка начала разрыва от точки начала развертки (нуля шкалы). Указанный угол и выражает собой сдвиг фаз синусоидального и импульсного сигналов (в пределах 2 я).
Шкала фазометра обычно разбивается на 100 делений (рис. 81, б). Временной масштаб всей шкалы равен периоду модулирующей частоты ведущей станции 7’=2я/йі и может быть изменен введением набора модулирующих частот (§ 19).
Замена в более поздних моделях радиодальномеров импульсного сигнала синусоидальным позволила применить вместо фазометра на ЭЛТ более точные фазометрические устройства — компенсационный фазометр с фазовым детектором и фазовращателем и цифровой фазометр.
Компенсационный фазометр строится таким же образом, как и в светодальномерах (см. § 15, рис. 48,6). Два гармонических сигнала, между которыми необходимо измерить разность фаз, подаются на фазовый детектор, причем один из них поступает на детектор непосредственно, а другой — через градуированный фазовращатель. На выходе фазового детектора включен индикатор (например, стрелочный нуль-индикатор), способный регистрировать моменты, когда разность фаз на входах фазового детектора приведена к определенной величине (например, к я/2). Осуществляя это приведение фазовращателем, можно по его шкале определить изменение фазы, потребовавшееся для приведения измеряемой разности фаз Дф к известному значению, и тем самым определить искомую величину Аф.
Принцип действия цифрового фазометра был описан при рассмотрении фазовых измерений в светодальномерах (см. § 15, рис. 50). Напомним, что он основан на преобразовании сравниваемых по фазе гармонических сигналов в импульсы, сдвинутые по времени на интервал т, соответствующий измеряемой разности фаз Дф(Дф = Й-т), и измерении х путем счета числа заполняющих (счетных) импульсов за этот интервал времени. В радиодальномерах, так же как и в светодальномерах, счетчик цифрового фазометра обычно градуируется сразу в единицах расстояния, для чего частота модуляции, служащая исходной для образования частоты следования счетных импульсов, выбирается численно равной или кратной величине о/2 — половине скорости радиоволн в стандартных условиях (с надлежащим учетом размерности этой величины). Подробнее этот вопрос применительно к радиодальномерам рассматривается в § 19 (стр. 232).