Фазовые соотношения в радиодальномере
Изложим теорию радиодальномера в первом приближении, рассматривая фазовые соотношения для масштабных (модулирующих) частот. Допустим, что ведущая станция расположена в точке А, а ведомая — в точке В. Текущую фазу колебаний кварцевого генератора ведущей станции в точке А можно записать в виде
фі* = -|- фоі,. • (4.15)
где фоі — начальная фаза.
После прохождения расстояния D до ведомой станции фаза этих колебаний в точке В будет равна
ф? = (t—rD) + ф01, (4.16)
гдетв=Д/о. .
Фаза колебаний кварцевого генератора ведомой станции в точке В
фf = £2^+фо2. (4.17)
После прохождения расстояния D до ведущей станции фаза этого колебания в точке А будет
ф2 = (t—xD) + фоа. (4.18)
Положим, что Qi>Q2.
После амплитудного детектирования на ведущей станции образуется и подается на фазометр НЧ сигнал с фазой
фі* = фі^—фг = (Qj.—Qj) t -|- Q2td + (фоі—фо*)—фі» (4-19)
где фі — дополнительная фазовая задержка в цепях ведущей станции (от смесителя до фазометра).
Аналогично на ведомой станции после амплитудного детектирования образуется НЧ сигнал с фазой
фв = ф? — ф^ =(^i—^2) t—^itd + (фоі—Ф02)—Ф21 (4.20)
где ф2—дополнительная фазовая задержка в цепях ведомой станции.
НЧ сигнал с ведомой станции передается на ведущую при помощи дополнительной модуляции и после детектирования в частотном детекторе подается на фазометр. При этом его фаза будет равна фазе (4.20) с учетом задержки, полученной за счет прохождения расстояния D и соответствующих цепей обеих станций (на частоте Й = Й4—й2)
фн = (^i — ^2) ^4" (фоі—фег)—Ф2— (^1 — ^2)^d — Фз»
(4.21)
где фз — фазовые задержки в цепях станций.
Таким образом, на фазометр поступают сигналы с разностью фаз
Ф = фі[28] — фн = 2Q]T£)—фі — f* ф2 4" Фз — (4.22)
Формула (4.22) получена в предположении, что Qi>Q2, т. е. разность —Й2 = Й положительна. Чтобы подчеркнуть это об
стоятельство, придадим ер значок « + » вверху и перепишем
(4.21) в виде
Ф+ = 2Qxt D + Y ■= QiT2D + W9 (4.23)
где Чг = фг—фі+фз — суммарная фазовая задержка в трактах радиодальномера; t2d=2td.
Положим теперь, что Qi<Q2. Тогда совершенно аналогичным образом придем к результату
Ф~ =—£2]Т2£>V. (4.24)
Если измерить величины ф+ и ф — и взять их полуразность, то получим
ф+~ф~ = Q1T2p, (4.25)
і. е. результат измерения будет свободен от ошибок, обусловленных фазовыми задержками в аппаратуре.
•В радиодальномере на ведомой станции имеются две переключаемые частоты модуляции Й2+ и й2”, одна из которых меньше, а другая больше частоты модуляции ведущей станции йі на одну и ту же небольшую величину £2. На ведущей станции частоту Qj обычно обозначают буквой А, а на ведомой станции частоты Q2+ и йг” обозначают соответственно А+ и А — *.
Полное время прохождения ДВОЙНОГО расстояния T2D можно представить в виде
tjo = NT — f т, (4.26)
 |
 |
 |
где N — целое число периодов Г частоты £2Ь т — доля периода. Так как любой фазометр непосредственно измеряет только долю фазового цикла, т. е. величину, не превышающую 2я, то вместо (4.25) мы будем иметь
т. е. результат измерения дает т — дробную часть периода. Для определения целого числа периодов во времени t2D (числа N) производят измерения на других частотах модуляции (см. след, раздел).
Практическая реализация формулы (4.27) зависит от типа применяемого фазометра и градуировки его отсчетного устройства, которым может быть шкала с делениями, механический цифровой счетчик или электронное цифровое табло.
Фазометр на ЭЛТ использовался в первых моделях радиодальномеров. Однако некоторые из них до сих пор применяются на практике (в частности, советский радиодальномер РДГВ и разработанный в ГДР радиодальномер РЕМ-2). В этих приборах.4 = 10,000 МГц, Л+=9,999 МГц, А~— = 10,001 МГц и, следовательно, разность модулирующих частот ведущей и ведомой станций составляет F=Q/2n= кГц.
В радиодальномерах этого типа на экран ЭЛТ нанесена круговая шкала, разделенная на 100 делений (см. рис. 81), и величины физм+ и физм- выражаются отсчетами по шкале а+ и а~. Так как вся шкала соответствует по фазе 2я, то отсчеты в делениях шкалы будут равны: а =——ф^и» о = ——Фим.
 |
 |
 |
|
Из-за неточного совпадения центра круговой развертки с центром шкалы эти отсчеты будут отягощены ошибками Дяі и Даг соответственно и полуразность отсчетов будет равна
т. е. результат будет искажен ошибкой за эксцентриситет (последний член). Для ее исключения нужно, как и в угломерных геодезических приборах, взять отсчеты на диаметрально противоположных делениях шкалы. Для этого на ведомой станции предусмотрен фазоинвертор (см. рис. 82), при помощи которого фазу напряжения низкой частоты Qb из которой формируется импульсный сигнал, можно изменить на 180°[29]. При этом за-
|
|
|
|
 |
 |
|
|
|
|
 |
|
 |
 |
|
|
 |
|
|