Если направление антенны не совпадает с направлением вектора путевой скорости, то для случая, земля облучается в пределах дуги а, б, в. Составлявшие вектора путевой скорости в направлении этих точек будут различны. Соответственно различными оказываются и доплеровские частоты Fg(a), Fg (б) и Fg(в). Между ними возникают биения детектор выделяет колебания разностной - вторичной доплеровской частоты Fg(а, б, в). Это напряжение после усиления вместе с сигналом изображения вызывает яркостную модуляцию линии развертка. Однако при наличии указанного выше несовпадения величина Fg(а, б, в) велика, и глаз не обнаруживает мелькания яркости.
Если поворачивать антенну до тех пор, пока диаграмма направленности расположится симметрично относительно вектора путевой скорости, то составляющие путевой скорости (скорости сближения о точками Г и Е) будут равны. Вторичные доплеровские частоты в этом случав имеет минимальное значение. При этом частота и скорость движения блесток на линии развертки также становятся минимальными.
Таким образом, по минимуму вторичных доплеровских частот определяется направление вектора путевой скорости, а угол, на который при этом пришлось отвернуть антенну от продольной оси самолета (от линии курса), и есть угол сноса. Угол сноса отсчитывается по азимутальной шкале индикатора направления антенны.
В режиме "Снос" на масштабах дальностей до 30,50 и 125 км используется веерная диаграмма направленности, что обеспечивает наблюдение блесток по всей линии развертки дальности.
Скорость поворота антенны регулируется потенциометром, связанным с ручкой "Контраст", однако потенциометр "Контраст" из схемы видеоусилителя отключается. Ручное управление поворотом антенны включается при помощи нажимных клавишей.
5. КОМПЛЕКТНОСТЬ АППАРАТУРЫ И СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
Самолеты ТУ-154 комплектуются следующими блоками локатора:
- антенный блок с диаметром отражателя 760 мм. вариант Гр1Б;
- два приемопередатчика, основной блок Гр2Б и дополнительный Гр2Б;
- индикаторный блок Гр4Н;
- эквивалент отклоняющей системы дополнительного индикатора Гр35;
- блок стабилизации и управления антенной 1р7Б;
- коробка коммутационная Гр17, служащая для перехода о одного приемопередатчика на другой;
- коммутатор волноводный Гр47, служащий для переключения антенны о одного приемопередатчика на другой;
- волноводный тракт Гр32.
Структурная схема локатора, при включении питания станции нажатием клавиши "РЛС" на панели управления блока Гр4Н напряжение источников бортов» подается к локатору. Переключателем на панели устанавливается один из режимов работы. При этом напряжение +27В поступает в блок Гр2Б на схему задержки включения передатчика, которая срабатывает и подключает, переменное напряжение питания ко входу магнитного модулятора. Он формирует импульсы высокого напряжения для анодной цепи магнетрона и импульсы для запуска канала синхронизации и схемы ВАРУ. Магнетрон создает радиоимпульс СВЧ колебаний мощностью 9 кВт. Через антенный переключатель он направляется в волноводный коммутатор Гр47, при этом небольшая мощность ответвляется к смесителю АПЧ.
С выхода Гр47 по волноводному тракту Гр32 импульс магнетрона подается в антенну Гр1Б и излучается ею в пределах узкой или веерной диаграммы направленности.
В паузах между импульсами передатчика энергия, отраженная от земной поверхности или от различных гидрообразований в атмосфере, воспринимается антенной. По волноводному тракту Гр32 через коммутатор Гр47 принятый сигнал в виде колебаний СВЧ подается в блок Гр2Б. Антенный переключатель направляет сигнал в смеситель приемника. Ко второму входу смесителя подводятся колебания гетеродина, выполненного на лампе обратной волны (ЛОВ). Огибающая принятого сигнала, содержащая радиолокационную информацию, переносится на колебания промежуточной частоты, возникающие в смесителе.
Для обеспечения постоянства промежуточной частоты попользуется система АПЧ. Система АПЧ состоит из смесителя АПЧ, схемы АПЧ и гетеродина, расположенных в блока Гр2Б.
Напряжение промежуточной частоты усиливается предварительным УПЧ. В отдельных режимах усиление ПУПЧ регулируется импульсом схемы ВАРУ, который исключает зависимость амплитуды выходных импульсов от расстояния до отражающей зоны. С выхода ПУПЧ сигнал поступает на основной УПЧ и далее на детектор. Видеоимпульсы с выхода узла УПЧ подается через коммутационную коробку Гр17 в блок индикатора Гр4Н на вход видеоусилителя. Схема видеоусилителя изменяется при переходе из одного режима в другой. В одном из "каскадов усилителя информационные видеоимпульсы смешиваются с импульсами масштабных меток, которые вырабатываются. каналом формирования масштабных меток (расположены в том же блоке).
Полный радиолокационный сигнал подается на модулирующий электрод ЭЛТ и управляет током луча трубки. Старт - импульс, вырабатываемый модулятором в блоке Гр2Б, подается через блок Гр17 в блок Гр4Н на запуск канала синхронизации. Здесь происходит формирование импульсов, управляющих работой канала масштабных меток и канала развертки, а также формирование импульсов подсвета для приемника.
В РЛС применена радиально-круговая развертка с неподвижной отклоняющей катушкой. Прямоугольные импульсы запуска развертки поступают из схемы синхронизации в узел формирования пилообразных импульсов развертки в блоке Гр4Н. Эти импульсы трансформируются в две статорные обмотки вращающегося импульсного трансформатора (ВТИ), расположенного на антенне Гр1Б. Статорные обмотки соединены последовательно с отклоняющими катушками на ЭЛТ. Результирующий магнитный поток, образованный током в катушках, отклоняет электронный луч в трубке. При повороте ротора ВТИ азимутальным приводом вращения антенны происходит синхронный поворот результирующего отклоняющего магнитного потока в отклоняющей катушке.
В качестве вспомогательных устройств в комплекте рассматриваются: схема стабилизации и управления антенной, система АПЧ, узлы питания и коробка коммутационная. Для работы схемы стабилизации и управления антенной используются сигналы рассогласования по крену и тангажу от гиродатчика АГД-I. Кроме этого, на индикаторный блок могут подаваться сигналы от блока коррекции, сравнивающего координаты радиолокационного ориентира со счислимыми координатами в бортовом навигационном вычислителе.
6. Особенности построения отдельных блоков и функциональных узлов
Антенна локатора обеспечивает: излучение радиоимпульсов передатчика, прием отраженных сигналов, выбор направления излучения и приема, синхронизацию направления излучения о направлением радиальной развертки индикатора.
Высокочастотная часть антенны состоит из: параболического отражателя; веерного отражателя специального профиля; диэлектрического излучателя; контротражателя; вращателя плоскости поляризации волны.
Параболический отражатель, создающий узкий луч, выполнен из металлизированной стеклоткани. Перед параболическим отражателем помещен дополнительный веерный отражатель сложного профиля, образованный горизонтально расположенными проводниками, переплетенными стеклотканью. Этот отражатель прозрачен для радиоволн вертикальной поляризации и является основным отражателем для волн горизонтальной поляризации. Поэтому изменение поляризации излучаемой диэлектрическим излучателем волны приводит к изменению формы диаграммы направленности антенны от узкого луча к веерному и наоборот.
В качестве излучателя используется фторопластовый стержень, одним концом входящий в открытый конец круглого волновода. На втором конце излучателя укреплен металлический дисковый контротражатель.
Вращатель плоскости поляризации состоит из отрезка круглого волновода с ферритовым стержнем, расположенным вдоль оси волновода. На стержень действует управляемое магнитное поле под действием которого проявляется эффект Фарадея, т.е. при определенной величине намагниченности меняется поляризация проходящей волны.
Поляризация излучаемой волны и, соответственно, форма диаграммы направленности определяется автоматически, как указывалось выше, режимом работы локатора и шкалой дальности.
С антенной связаны также другие приборы, обеспечивающие управление антенной: двигатель азимута; решающий вращающийся трансформатор схемы стабилизации; вращающийся трансформатор схемы канала развертки, кулачковый механизм коммутации диаграмм направленности; двигатель наклона; тахогенератор; вращающийся трансформатор отработки схемы стабилизации.
В схеме можно выделить следующие основные узлы:
- тиристорно-магнитный модулятор;
- магнетранный СВЧ - генератор;
- высокочастотная головка;
- предварительный усилитель ПЧ;
- основной усилитель ПЧ;
- узел автоматической подстройки частоты;
- узел временной автоматической регулировки усиления. Циркулятор служит для переключения антенны с приемного на передающий каналы блока. Высокочастотная головка содержат входную цепь приемника, балансные смесители УПЧ и АПЧ и гетеродин, собранный на лампе обратной волны. Разрядник предназначен для улучшения защиты приемника во время действия импульса передатчика. Схема ВАРУ уменьшает усиление приемника при приеме сигналов, отраженных от близкорасположенных объектов, - тем самым выравнивается интенсивность свечения индикатора во всем диапазоне дальностей, при приеме отражений от объектов с одинаковой ЭПР.