Устройство для контроля работоспособности радиокомпаса Советский патент 1983 года по МПК G01S7/40 

to

а ела

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.

фуг.

Изобретение относится к радиотехнике и мсмсет быть использовано для контроля работоспособности радиокомпасов, например, амплитудного типа, в которых инфор мадия о пеленге заключена в огибающей.

Извесгао устройство для контроля работоспособности радиокомпаса, содержащее последовательно соецияенные генератор высокочастотных колебаний и излучатель, последовательно соединенные усилитель высокой частоты, первый смесите/|ь, уси «итель промежуто 1ной частоты и амплитудный детектор и последовательно соединенные генератор опорных колебаний и второй смеситель, выход которого соединен с опорным входом смесителя причем вход усилителя высокой частоть и выход амплитудного детектора являются соответственно входом и выходом уст« ройства.

В этом устройстве при контроле параметров радиокомпаса высокочастотный генератор, в качестве которого использу«ч ют генератор стандартных сигналов, настраивают на частоту выбранного канала приемного устройства.

Контроль осуществляют на нескольких частотных каналах, равномерно распределенных по рабочему частотному ииапазсиау радиокомпаса Cl 1

Однако настройка генератора на частоту выбранного канала требует значительного времени при контроле параме-рров радиокомпаса.

Цель изобретения « уменьшение вре- мени контроля путем сопряжения частоты излучаемых колебаний с полосой пропускания усилителя промежуточной частоты устройства.

низкой частоты соединен с управляющим входом переключателя и вторым входом фазового детектора, а ЕВЫХОД генератора опорных колебаний соединен с опорным входом первого смесителя, при этом второй вход второго смесителя является первым входом фазового дискриминатора, соединенные между собой входы интегрирующей и дифференцирующей цепей явля-, ются вторым входом фазового дискриминатора, а выход фильтра ни: сних частот является выходом фазового дискриминатора.

Цель достигается тем, что в устройство для контроля работоспособности радиокомпаса, содержащее последовательно соединенные генератор высокочастотных колебаний и излучатель, последовательно соединенные усилитель высокой частоты, первый смеситель, усилитель промежуточной частоты и амплитудный детектор и последовательйо соединенные генератор опорных колебаний и второй смеситель, выход которого соединен с опорным входом первого смесителя, причем вход усилителя высокой частоты и выход амплитудногч детектора являются соответственно входом и выходом устройства, введены управляемый фазовращатель и фазовый дискриминатор, причем выход усилителя высокой частоты соедине с первым входом фазового дискриминатора, а выход генератора высокочастотных колебаний соединен через управляемый фазовращатель с вторыми входами второго смесителя и фазового дискриминато, выход которого соецинен с управляющим входом управляемого фазоврашатбля.

Фазовый дискриминатор содержит генератор опорных колебаний, генератор низкой частоты, интегрирующую цепь и последовательно соединенные дифференци- кяцую цепь, переключатель, первый смеситель, второй смеситель, усилитель промежуточной частоты, амплитудный .детектор, фазовый детектор и фильтр нижних частот, причем выход интегрирующей цепи соединен с вторым входом переключателя выход генератора низкой частоты соединен с управляющим входом переключателя и вторым входом фазового деаектора, а выход генерато,ра опорных колебаний соецинен с опорным вхопом смесии теля, при этом втор вход второго смесителя является первым вхоаом фазового аискримшштора, соеаияенные между со бой вхоаы интегрирующей и аифференпи{1)гкшюй цэпей являются вторым входом фв эового дискЕЖМииатора, а выход фильтра нижних частот является выходом фазового дискриминатора. . На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого yct ройства{ №1 фиг. 2 - фазовый дискримина тор. Устройство (фиг. 1} содержит генератор 1 высокочастотных колебаний, изпу чатель 2, усилитель 3 выссжой частоты, первый смеситель 4, усилитель 5 проме- жуточной частоты, амплитудный детекякф тор 6, генератор 7 опорных колебаний, второй смеситель 8, ухфавляемый фазовращатель 9 и фазовый дискриминатор 10 Фазовый дискриминатор (фиг. 2) содержит генератор 11 опорных колебаний, фильтр 12 нижних частот, генератор 13 низкой частоты, интегрярукяоуЮ аеш 14, дифференцирующую цепь 15, переключатель 16, пёршлй смеситеш 17, втсфой смеситель 18, юш1втет 13 пр(1«ежуто { ной .чистоты, амшхитудный детектор 2О; иJ)aзoылй детектор 21. Устройство работает слевуюшим обра.эом. Высокочастотный сигнал частоты Wg с выхода генератора 1 поступает на . излучатель 2. Этот сигяал (1) определяется выражением (U)tVtfJ , (Я где Uq - амплитуда ситала геиерато ц/д - начальная фаза. Посредством излучателя вблизи антенной системы к Ж1Тролируемого радио компаса создается электромагнитное поле, имитирующее приход .фроата волны с заданного направлен1ш. Сигнал с выхода антенной системы через усилитель 3 высоксй частоты поступает на пе1юый вход смесителя 4. Сигнал генератора 1 с его дополнительного мощного выхода через управляемый фазовращатель 9 также поступает на первый вход смесителя 8. На второй вход смесителя 8 поступает сигнал генератора 7, работающего на частоте tu.« 0 Сигнал генератора 7 (Uj.) определяется выражением , U UrCOs() , (2Г где Уг - акпиппуда сигнала генерато - начат мая фаза. В смесителе 8 происходит перемноже-. ие сигналов, поступакших на его входы. Сигнал на выходе смесителя (.) Р деляется выражением ) X Cf) (Ч.М,-,.(и,. ) (.),(3) где V - фазовый сдвиг, вносимый фазо- врвщателем 9, Таким образом, на выходе смеете- ля 8 имеются гармсжические составляющие частоты (uig-tup с начальной фазой (tg У - tf) и составляющие частоты (Ыа+ с начальной фазой {Ча +%). В антенной системе контролвруемого радиокомпаса п яшятый сигнал мрдулиру- ется по амплитуде. Сигнал на выходе антенне системы (U } определяется выражением и U tl+wcosfltfcosrui-i+ y, (4)i где (J - амплитуда сигнала; Ч(. - начальная фаза; . Si - частоты скгшярования антенны; пг - мооуляции. В смесителе 4 осуществляется пере- множение UCM с- Сигнал на шлходе смесителя () определяет ся {а 1раженвем . см. Чм2 V fH()t -( . Ч-. 4, ц, - Ч-.Д co5(2u,- wjt ..-VV))t. ). рце А - (И- mcosSl-b). Сигяал с выхода смесителя 4 поступает на усилитель 5 про лзжуточной частоты (У ПЧ), настроенный на частоту и,-. Выходной сигнал УПЧ ( ) опрецеляе- ся выражением ( : 4Acos w i+( ). - Ч г с т.е. в выходном сигнале Uf, отсутствую составляющие частот 2uip Шр, После простых преобразований получают оконча тельное выражение аля (4o-4 4),t(V) (tfQ-4 +4j(1 mcos«t) cos(.|.(1) Как видно иэ выражения (7) выходной сигнал УПЧ 5 представляет собой напряжение частоты Ujp с амплитудой В j модулированное по амплцхуде сигналом часто ты Я с глубиной модуляции MX Амплитуда сигнала на выходе УПЧ 5 определяется выражением (4o-4c+V). ( Как видно иэ (8) амплитуда В зависит от величины разности фаз ( и максимальна при - 4. О, чТо обеспечивается фазовращателем 9, управляемым выходным сигналом фазового дискриминатора 10. Таким образом, в результате преобразования происходит перенос спектра информативного сигнеию частоты на фиксированную частоту и;р При этом частотное сопряжени усилителя и генератора 1 осуществляется автоматически. Сигнал управления фазовращателя формируется следующим образом. С выхода фазовращателя 9 сигнал U, определяемый выражением (1), сдвинутый на фазовый угол Ч, вносимый фазовращателем 9, поступает на выходы интегрирующей и дифференцирующей цепей 1 и 15. К выходам этих цепей посредством переключателя 16, управляемого генератора 13 низкой частоты, периодически (с частотой S 1) подключается вход сме сителя 17. Без учета преобразования сигнала, обусловленного коммутацией сигнала на вхоце смесителя 17, и без учета фазового сигнала, вносимого цепями 14 и 15, сигналы на выходах смесителей 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 сигнала на вькодё УПЧ 19 (жределяется выражением (8) и зависит от величины разности фаз ( Чд +V - а с учетом дополнительного фазового сдвига (+йЧ), вносимого цепями 14 и 15, амплитуда сигнала на выходе УПЧ 19 зависит от разности фаз (4 +V-4f ). В результате периодического изменения знака дополнительного фазового сдвига выходной сигаал УПЧ 19 оказывается дополнительно промодулирован по амплитуде сигналом частоты у частота переключения переключателя 16..При этом амплитудная модуляция отсутствует только при (Ч +У-4j..0). Огибающая амплитудной модуляции выделяется на выходе амплитудного детектора 20. В фазовом детекторе 21 осуществляется сравнение фазы огибающей с опорным сиг налом генератора 13. Отфильтрованное фильтром 12 выходное напряжение детектора 21 управляет фазовращателем 9. Величина и знак этого напряжения определяет соответственно величину и знак необходимого фазового сдвига сигнала на входах смесителей 8 и 17, вносимого фазовращателем для выполнения равенства -jH-Ч - f K) для получения согласно выражению (8) максимального сигнала на выходе УПЧ 5. Сигнбш ир,ц детектируетг ся детектором 6 и поступает на вход блока послецетектортой обработки сигнала контролируемого радиокомпаса. По отработке радиокомпаса заданного jпеленга судят о его работоспособности и параметрах. Таким образом, в предлагаемом уст ройстве для контроля радиокомпасов в отличие от известного обеспечивается автоматическое частотное сопряжение высокочастотного генератора, испытательного сигнала и усилителя, промежуточной частоты, что уменьшает время контроля.

5

ЗЕ

N «

X