Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
b 163
преобразуется в два напряжения:
Ucx = ЬдИс0 cos Чг>
u.q —¦ sin . ,
где kA — коэффициент передачи фазового детектора. В свою очередь,
ис^ = S,lp/Сус АФ,
где Snp — крутизна приемника излучения, В/Вт; Кус — коэффициент усиления усилителя.
Большое распространение получил полудисковый модулятор — амплитудно-фазовый растровый анализатор с ограниченной зоной
линейности, — представляющий собой концентрический секторный растр с одним прозрачным и одним непрозрачным сектором, т. е. круглую пластинку с вырезом, охватывающим угол 180° (рис. 145, а).
Излучение от цели фокусируется оптической системой прибора на растре в виде нятна конечного диаметра 2 г, который он редел я-ется аберрациями объектива и расфокусировкой. Если изображение цели находится точно в центре растра, то модуляции не происходит, так как величина потока излучения, проходящего в этом случае через растр и воздействующего на приемник, всегда постоянна и равна половине падающего потока. При смещении изображения от центра появляется переменная составляющая сигнала, пропорциональная разности потоков излучения, проходя-
Рис. 145. Амплитудно-фазовый растр с ограниченной зоной линейности: а — рисунок растра; б — амплитудная характеристика; в — процесс возникновения переменной составляющей си-
гнала
164
х через растр в двух крайних положениях, которые он занимает о отношению к изображению в процессе вращения (рис. 145, е).
Очевидно, что форма кривой изменения амплитудной характеристики растра в зоне линейности (рис. 145, б) определяется в данном случае зависимостью разности потоков излучения ДФ = __ ф —ф2 от расстояния между центрами вращения растра и
пятна рассеяния.
Для преобразования полярных координат, определяющих по-аожение изображения цели на диске растра, в декартовы можно так же как в предыдущем случае, использовать генератор опорных напряжений и фазовый детектор. Обычно в сочетании с рассматриваемым растром используется коллекторный фазовый детектор.
Одной из наиболее неприятных проблем, возникающих при использовании амплитудно-фазового растра с ограниченной зоной линейности описанного типа, является необходимость ликвидации зависимости амплитуды модулированного сигнала от анергии излучения источника, так как при расположении изображения цели в центре растра амплитуда модулированного сигнала равна нулю независимо от величины энергии, заключенной в изображении. Если это обстоятельство не учитывать, то крутизна амплитудной характеристики растра в зоне линейности оказывается переменной, что может привести к ошибкам или потере устойчивости прибора, в котором используется растр.
Решение указанной задачи может быть осуществлено путем введения дополнительной модуляции потока излучения прерывателем, установленным до растра. При этом применяется обычная схема с АРУ, описанная ранее. Однако возможно и иное решение, не требующее установки дополнительного прерывателя. В этом случае вводится модуляция излучения цели с помощью колеблющейся линзы, зеркала или вращающегося клина. В результате происходит колебание изображения цели на небольшую величину относительно среднего положения. В тракте усиления возникает дополнительный сигнал, частота которого равна частоте колебания изображения, а амплитуда зависит от энергии, заключенной в изображении. Выделение этого сигнала и использование его совместно с сигналом основной частоты для АРУ позволяет избавиться от изменения крутизны амплитудной характеристики растра.
Модуляция излучения за счет колебания изображения называется вобуляцией.
Растр, обеспечивающий амплитудно-фазовую модуляцию с ограниченной зоной линейности, центр которой смещен относительно Центра вращения растра, представлен на рис. 146. Если изобра-Жение находится на расстоянии от центра, меньшем R, оно модулируется с частотой вращения растра и имеет определенную фазу ^°Дуляции, зависящую от полярного угла ср. При смещении изо-Ражения вдоль радиуса за границу раздела фаза модуляции изме-
165
няется на 180°. При положении изображения цели на границе раздела часть изображения модулируется с одной фазой, а часть_____
с противоположной, следовательно, амплитуда сигнала изменяется и становится равной нулю, когда энергетический центр изображения совпадает с линией раздела.
Избежать уменьшения амплитуды сигнала до нуля на линии раздела можно, создавая вспомогательную несущую частоту, за счет дополнительной амплитудной модуляции. Растр, реализующий этот метод, представлен на рис. 147. Если изображение цели
Рис. 146. Амплитудно-фазовый растр со смещен* ным центром амплитудной характеристики
Рис. 147. Амплитудно-фазовый растр со смещенным центром амплитудной характеристики и несущей частотой
находится на расстоянии от центра такого растра, меньшем R, то происходит модуляция потока излучения в виде, показанном на рис. 148, а.
При смещении изображения вдоль радиуса оно попадает на границу раздела двух зон и в этой области половина изображения в течение полуоборота модулируется внутренней зоной, а другая половина в течение следующего полуоборота — внешней зоной. Вид модуляции в этом случае показан на рис. 148, б. Дальнейшее смещение изображения на внешнюю зону приводит к модуляции, показанной на рис. 148, в. Как видно из рисунка, фаза появления группы импульсов изменилась на обратную, что используется для регистрации смещения изображения.
