Устройство для контроля работоспособности радиокомпаса

 

1., УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РАДИОКОМПАСА , содержащее послецовательно соеаиненные генератор высокочастотных колебание и нэпучатель, послеповательно соециненные усилитель вырокой частоты, первый смеситель, усилитель промежуточ ной частоты и амплитуцный детектор и последовательно соединенные генератор опорных колебаний и второй смеси-гель, Ьыход которого соеаинен с опорным входом первого смесителя, причем вхоц усилителя высокой частоты и выход амплитудного детектора являются соответственно вхоцом и выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени контроля путем сопряжения частоты излучаемых колебаний с полосой пропускания усилителя промежуточной частоты устройства, в него введены управляемый фазовращатель и фазовый дискриминатор, причем выход усилителя высокой частоты соединен с вхоцом фазового аискриминатора, а выход генератора высокочастотных колебаний соединен через управляемый фазо-3 вращатель с вторыми входами второго, (О смесителя и фазового дискриминатора, выхоц которого соединен с управляющим с входом управляемого фазовращателя.

„„SU„„1021656 A

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

»ЮОМ»

РЕСПУБЛИК за 01 9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;.

К ABTOPCNOMV»И»ЕТВ»бт»у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3415264/18-09 (22) 31.03.82 (46) 07.06.83. Бюл. Ж 21 (72) 10. Б. Разенберг, А. М. Миронов и Б. 3. Хайтин (53) 621.396.96:396.75(088.8) (56) l. Авторское свидетельство CCCP

Ж 719268, 3Ql» Gt 01S 3/02»

01,12.77 (прототип) ° (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТ»

РОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РАДИО

КОМПАСА, соцержашее последовательно соединенные генератор высокочастотных колебаняй и излучатель, последовательно соециненные усилитель высокой частоты, первый смеситель, усилитель промежуточ» ной частоты и амплитуцный детектор и последовательно соединенные генератор опорных колебаний и второй смеситель, Ьыхоц которого соединен с опорным вхо цом первого смесителя, причем вход усилителя высокой частоты и выход амплитуд ного детектора являются соответственно входом и выходом устройства, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью уменьшения времени контроля путем сопряжения частоты излучаемых колеМний с полосой пропускания усилителя промежуточной частоты устройства, в него введены управляемый фаэоврашатель и фазовый цискриминатор, причем выхоц

1 усилителя высокой частоты соединен с первым входом фазового дискриминатора, а выход генератора высокочастотных колебаний соединен через управляемый фазо-+ е врашатель с вторыми вхоцами второго. смесителя и фазового цискриминатора, выход которого соединен с управлявшим входом управляемого фазоврашателя.

XO2XeSe

2. Устрбйство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фазовый дискриминатор содержит генератор опорных колебаний, генератор низкой частоты, интег рируюшую цепь и послецовательно соеци ненные цифференцирующую цепь, переклю чатель, первый смеситель, второй смеситель, усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор, фазовый детектор и фильтр нижних частот, причем выход интегрирующей цепи соецинен с вторым вхоцом переключателя, выхоц генератора ,ю

Изобретение относится к радиотехнике н может быть использовано для контроля работоспособности рациокомпасов, например, амплитудного типа, в которых инфор мация о пеленге заключена в огибающей.

Известно устройство цля контроля работоспособности радиокомпаса, содержащее послецовательно соединенные генератор высокочастотных колебаний и излучатель, послецовательно соединенные усилитель 10 высокой частоты, первый смесятедь, уси- литель промежуточной частоты и амплитудный детектор и послецовательно соединенные генератор опорных колебаний и второй смеситель, выход которого сое- 15 динен с опорным входом перэого смесителяу причем вход усилителя высокой частоты и выход амплитудного детектора являют»ся соответственно входом и выходом устройства. 20

B этом устройстве при контроле пара-: метров радиокомпаса высокочастотный генератор, в качестве которого использу ют генератор стандартных сигналов, настраивают на частоту выбранного канала 25 приемного устройства.

Контроль осуществляют на нескольких частотных каналах, равномерно распределенных по рабочему частотному диапазону рациокомпаса 1 g

ЗО

Однако настройка генератора на час . тоту выбранного канала требует значительного времени при контроле IIQpBMe ров рациокомпаса, Цель изобретения уменьшение вре» мени контроля путем сопряжения частоты излучаемых колебаний с полосой пропус канпя усилителя промежуточной частоты устройства. низкой частоты соединен с управляющим входом переключателя и вторым вхоцом фазового цетектора, а выход генератора опорных колебаний соединен с опорным вхоцом первого смесителя, при этом вто рой ахоп второго смесителя является иврвым входом фазового дискриминатора, соединенные между собой входы интегри руюшей я дифференцируюшей цепей явля-, ются вторым входом фазового дискриминатора, а выход фильтра нк.них частот является выходом фазового дискриминатора.

Бель цостигается тем, что в устройство для контроля работоспособности радиокомпаса, содержащее последовательно соединенные генератор высокочастот-, ных колебаний и излучатель, последовательно соединенные усилитель высокой частоты, первый смеситель, усилитель промежуточной частоты и амплитудный детектор и последовательно соединенные генератор опорных колебаний и второй смеситель, выхоц которого соединен с опорным входом первого смесителя, при чем вхоц усилителя высокой частоты и выход амплитуцного детектора являются соответственно входом и выходом устройства, введены управляемый фазоврашатель и фазовый дискриминатор, причем выход усилителя высокой частоты соединен с первым входом фазового цискриминато ра, а выход генератора высокочастотных колебаний соединен через управляемый фаэовращатель с вторыми вхоцами второго смесителя и фазового дискриминатора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого фаэоврашателя, Фазовый дискриминатор содержит генератор опорных колебаний, генератор низкой частоты, интегрирующую цепь и последовательно соединенные дифференци» руюшую цепь, переключатель, первый сме» ситель, второй смеситель, усилитель промежуточной частоты, амплитудный .цетектор, фазовый детектор и фильтр нижних частот, причем выход интегрирующей цепи соецинен с вторым входом переключателя, выход генератора низкой частоты соеци» нен с управляющим входом переключателя и вторым входом фазового декектора, а выход генератора опорных колебаний соеU =0„coç (ОГ1+ (г-), (2}

3 1О2 динен с опорным входом первого смеси теля, при этом второй вход второго сме снтеля является первым входом фазового дискриминатора, соединенные -ivre2K@y со бой входы интегрируюшей и дифференции» кяцей цепей являются вторым входом фа зового дискриминатора, а выход фильтра нижних частот является выходом фазово- . го дискриминатора.

На фиг. 1 прецставлена структурная электрическая схема прецлагаемого yei ройства; иа фиг. 2 - фазовый ажкримина тор.

Устройство (фиг. 1) содержит генера тор 1 высокочастотных колебаний, излу чатель 2, усилитель 3 высокой частоты, первый смеситель 4, усилитель 5 проме жуточной частоты, амплитудный детекеср тор 6, генератор 7 опорных колебаний, второй смеситель 8, управляемый фазо врашатель 9 и фазовый дискриминатор 10.

Фазовый цискриминатор (фиг. 2) оо цержит генератор 11 опорных колебаний, фильтр .12 нижних частот, генератор 13 низкой частоты, интегрируняяую цепь 14, цифференцирукяцую цепь 15, переключа» тель 16, первый смеситель 17, второй смеситель 18, усилитель 19 промея(уточ- ной .частоты, амплитудный детектор 20: и фазовый детектор 21.

Устройство работает слецукяцим обри зоыо

Высокочастот гый сигнал %9cToTbl М()) с выхоца генератора 1 постуцает на излучатель 2. Этот сигнал (0 ) опре деляется выражением

0 =О (Ю,а+ +VO) (11} гце 0o - амплитуца сигнала геиератбра 1;

Ч - начальная фаза.

Посредством излучателя вблизи ан теплой системы контролируемого рацио компаса создается электромагнитяое по ле, имитируюшее приход фронта волны с заданного направления.

Сигнал с выхода антенной системы через усилитель 3 высокой частоты постуцает на первый sxos смесителя 4.

Сигнал генератора 1 с его аополнитель ного мощного выхода через управляемый фаэоврашатель 9 также поступает на первый вхоц смесителя.8. На второй вхоа смесителя 8 поступает сигнал генератора 7, работавшего на частоте юг(< vo

Сигнал генератора 7 (U ) определяется выражением

1656 где Ог - амппитуца сигнала генерато ра 73

Ч - начал1 чая фаза. г

В смесителе 8 происходит перемноже-, ние сигналов, поступающих на его вхоцы.

Сигнал на выходе смесителя (Ос„ ) опрэ целяется выражением

0 =U 0 =U 0 cos(w

10 UO0Ã х (i@I -t+ EC

+(Чо+4 -Ч ))+ сос((ш +ш )+

15 ((о+ 4 + с )) (ц гае ((2 - фазовый савиг, вносимый фазо врашателем 9. .Таким образом, на выхоце смесителя 8 имеются гармоиическяе составляю

> шие частогы ((и, = юг) с начальной фазой (с + 4 - М ) s sсоставлякщ ssaaccm ты (из+ юг) с начальной фазой (Чо+ +- г) °

В антенной системе контролируемого 5 рэциокомпаса принятый сигнал моцуляру.ется по амплитуце. Сигнал на выхоце антенной системы (0c ) опрецеляется выражением

Uc= Uñ(1+ cosQt)cos(auО + V ), (4): гце U -. аи(плитуца сигнала;

С

Vc - sa mm 4

Я - частоты сканирования антенны; гп - глубина модуляции.

В смесителе 4 осушествляется пере»

З s сi u,„„,s u,. Cs sa выходе смесителя 4 (О ) определяев ся выражением .. ц =U ц = — соф2ш -ш )С+

+(Юо+с +с - V ))+ — сос(-шсс+ (Ч -V +v-Ч )) — сос((2ш +ш )t+

A о с г 2 о а"

+ (+ Q+ 9 + сг Й1 — cosЬ t+

° (2,+V+ V,— 2,)), (И где А (}о Ur Uc

2 (1+ moose,ф).

Сигнал с выхода смесителя 4 поступает на усилитель 5 проь эжуточной частоты (УПЧ), настроенный на частоту и2 .

ВЫХОцНОй СИГНаЛ УПЧ (0 Ч ) ОПро.дЕЛяЕ1 ся выражением

Ы ц А сос (-ш t+P +М-4 — Єô

Гсц 2

+ — соs(ш С+(М +4 — - — с)), (о(S 1021 т.е. в выходном сигнале Опи отсутствуют составляющие частот 2 4 (о„. После простых преобразований получают окончательное выражение для UÄ о А сов (чд - ч„+ ч ) cas (w <+(v„- ))=

00uru

2 «5 (4о Чс+ "Я"+ co5 <) ксоз(м + -9 ). () 30

Как видно иэ выражения (7) выходной сигнал УПЧ 5 представляет собой напряжение частоты 0я,-с амплитудой В; модулированное по амшщц .уце сигналом часто 15 ты Я с глубиной модуляции пъ Ампли туца сигнала на выхоце УПЧ 5 опреце ляется выражением

Uî0гUà

6 = сов(ЧО- Чс+ 4). (8) ю

Как видно из (8) амплитуда В зависит от величины разности фаз (.Ч + 4 — Ч ) и максимальна при Y +Ч - Ц = О, что обеспечивается фазоврашателем 9, управ- 25 ляемым выхоцным сигналом фазового дискриминатора 10. Таким образом, в 1 результате преобразования происходит перенос спектра информативного сигнала частоты Я на фиксированную частоту ю „5р

При этом частотное сопряжени усилителя и генератора 1 осуществляется автоматически. Сигнал управления фаэоврашателя формируется следующим образом.

С выхода фаэовращателя 9 сигнал U опрецеляемый выражением (1), сцвинутый на фазовый yron Ч,. вносимый фазоврашателем 9, поступает на выходы интегрирующей и дифференцируюшей цепей 14 и 15. К выхоцам этих цепей посредством переключателя 16, управляемого генератора 13 низкой частоты, периоцически (с частотой Я 1) подключается вход смесителя 17. -Без учета преобразования сигнала, обусловленного коммутацией сигнала на входе смесителя 17, и беэ учета фазового сигнала, вносимого цепями 14 и 15, сигналы на выходах сме656 6 сителей 17 и 18 соответственно совпадают с выходными сигналами смесителей 8 и 4 и определяются выражениями (3) и (5), а сигнал на выходе УПЧ 19 определяется выражением (7).

Амплитуда сигйала на выхоце УПЧ 19 определяется выражением (8) и зависит от величины разности фаз (Чо + Ч - Ч ), а с учетом дополнительного фазового сцвига (+д »), вносимого цепями 14 и 15, амплитуца сигнала на выходе УПЧ 19 зависит от разности фаз (М, +Ч - +а Р).

В результате периодического изменения знака дополнительного фазового сдвига выходной сигнал УПЧ 19 оказывается дополнительно промоцулирован по амплитуде сигналом частотыЯ» где Я час-1 тата переключения переключателя 16..При этом амплитудная модуляция отсутствует только при (Ч +Y- »". =0). Огибающая

0 С амплитуцной моцуляции выделяется на вы ходе амплитуцного детектора 20. В фазовом цетекторе 21 осуществляется сравнение фазы огибающей с опорным сиг налом генератора 13. Отфильтрованное фильтром 12 выходное напряжение де мктора 21 управляет фазоврашателем 9, Величина и знак этого напряжения определяет соответственно величину и знак необходимого фазового сцвига сигнала на вхоцах смесителей 8 и 17, вносимого фаэоврашателем для выполнения равенства Ч + - У =0 цля получения согласно выражению (8) максимального сигнала на выходе УПЧ 5. Сигнал U „детектируется детектором 6 и поступает на вхоц ! блока послецетекторной обработки сигнала контролируемого рациокомпаса.

По отработке рациокомпаса заданного

;пеленга суцят о его работоспособности и параметрах.

Таким образом, в прецлагаемом устройстве цля контроля рациокомпасов в отличие от известного обеспечивается автоматическое частотное сопряжение высокочастотного генератора, испытательного сигнала и усилителя, промежуточной частоты, что уменьшает время контроля.

1021656

Составитель А. Калмыков

Редактор Н. Киштулинеи Техред О.Неце Корректор Л. Бокшан

Заказ 3979/16 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного ко>аитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушскаи наб.; д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4