Кафедры КазНту имени к.И. Сатпаева

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

10 мин.

1.

Назначение, состав, технические характеристики системы АПЧ, взаимодействие с другими системами

25 мин.

2

Работа системы АПЧ по структурной схеме

25 мин.

3

Структурная схема сервоусилителя АПЧ (бл. 42) и серводвигателя (бл. 74)

20 мин.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

10 мин.

№ п\п

Изучаемый вопрос

метод

время

1

2.1

2.2

2.3

3

Вступительная часть:

• Прием доклада дежурного по взводу;

• Проверка личного состава и готовности к занятию;

• Целесообразно провести контрольный опрос по теме 7.

1. Что называется СКВ

Схема, которая сообщает когерентному напряжению сдвиг по фазе, называется схемой компенсации ветра (СКВ).

2. Назначение бл. 32.

Блок первого потенциалоскопа (бл. 32)

Блок обеспечивает:

• череспериодное вычитание сигналов когерентного канала;

• выделение сигналов несинхронной импульсной помехи амплитудного канала;

• формирование модулирующего (опорного) напряжения.

• Оценить ответы и объявить оценки. Сделать выводы об усвоении материала.

• Доведения темы, целей занятия и учебных

вопросов;

____________________________________________

Основная часть.

Первый учебный вопрос.

Назначение, состав, технические характеристики системы АПЧ, взаимодействие с другими системами

Система АПЧ предназначенадля поддержания промежуточной частоты приемника, равной номинальному значению(слайд № 5, 6):

f_пр = f_пр.о = 10 МГц ± 50 кГц

Основное усиление эхо-сигналов в приемном устройстве осуществляется на промежуточной частоте, поэтому при ее уходе от номинальной усиление приемника уменьшается. Следовательно, уменьшается и дальность обнаружения целей. Кроме того, нестабильность промежуточной частоты приводит к нарушению фазирования когерентного гетеродина, что ухудшает эффективность работы аппаратуры СДЦ.

Известно, что

f_пр = f_ген - f_гет .

Из данной зависимости видно, что уход промежуточной частоты

Δf = (f_ген – f_гет) – f_пр.о

зависит от изменения частот генератора СВЧ и местного гетеродина.

Уход частоты генератора СВЧ и гетеродина обусловлен:

• нестабильностью питающих напряжений;

• изменением температурного режима;

• изменением параметров колебательных систем генератора СВЧ и гетеродина;

• неточностью отработки системы перестройки РЛС;

• изменением сопротивления нагрузки генератора СВЧ при вращении антенны РЛС.

При уходе промежуточной частоты от номинального значения система АПЧ должна автоматически изменять частоту генератора СВЧ или гетеродина приемника в сторону уменьшения величины расстройки (слайд № 7).

В зависимости от величины расстройки промежуточной частоты различают три режима работы АПЧ (слайд № 8):

- режим грубой АПЧ;

- режим переходной АПЧ;

- режим точной АПЧ.

Состав системы АПЧ (слайд № 9):

Система АПЧ включает в себя:

• направленный ответвитель Э6 (стойка 108);

• канал АПЧ, находящийся в бл. 115;

• блок дискриминаторов (бл. 47)

• сервоусилитель АПЧ (бл. 42);

• субблок серводвигателя БСД-115 (бл. 115);

• блок серводвигателя точной АПЧ (бл. 74);

• трансформаторы возбуждения Тр4, Тр5 (стойка 101);

• сельсин-индикатор точной АПЧ (бл. 44).

Технические характеристики

(слайд (слайд № 10)

• зона нечувствительности системы АПЧ - ± 50 кГц;

• пределы работы точной АПЧ - ±(0,05 ... 0,15) МГц;

• пределы работы переходной АПЧ - ±(0,15 ... 0,2) МГц;

• пределы работы грубой АПЧ - ±(0,2 ... 1,2) МГц;

• быстродействие грубой АПЧ ≤ 1 с;

• время работы в режиме переходной АПЧ 0,3 с;

Режим точной АПЧ является основным режимом системы при боевой работе РЛС.

Контрольные вопросы

1. Назначение системы АПЧ.

2. Перечислить режимы работы АПЧ.

3. Какие факторы влияют на уход частоты передатчика и гетеродина?

Второй учебный вопрос.

Работа системы АПЧ по структурной схеме

Структурная схема системы АПЧ изображена на слайде № 12. Рассмотрим принцип работы системы АПЧ по структурной схеме.

При включенном передатчике часть энергии зондирующих импульсов генератора СВЧ подается с направленного ответвителя Э6 на смеситель канала АПЧ бл. 115. Под воздействием импульсов генератора СВЧ и напряжения гетеродина смеситель вырабатывает импульсы напряжений разностной, промежуточной частоты, которые подаются в блок дискриминаторов бл. 47.

Блок дискриминаторов состоит из каналов грубого и точного дискриминаторов, а также канала коммутации. Колебательная система ГД имеет расстройку относительно промежуточной частоты приемника на величину ±0,6 МГц. Колебательные системы ТД и канала коммутации настроены на номинальную промежуточную частоту.

В блоке дискриминаторов бл. 47 осуществляется преобразование сигналов разностной частоты в видеосигналы, величина и полярность которых зависит от величины и знака расстройки Δf (слайд № 13).

Сигнал включения точного дискриминатора (сигнал коммутации) имеет отрицательную полярность и его максимум совпадает с величиной Δf = 0.

Управляющие сигналы ГД, ТД и канала коммутации поступают на сервоусилитель АПЧ бл. 42, в котором они усиливаются и преобразуются в переменные напряжения, амплитуда и фаза которых зависят от величины и знака входного сигнала (управляющего напряжения). Кроме того, в сервоусилителе осуществляется коммутация режимов работы системы АПЧ в зависимости от амплитуды сигнала коммутации.

Если расстройка велика (Δf = 0,2...1,2 МГц) и лежит в пределах полосы захвата грубой АПЧ, напряжение сигнала коммутации мало и схема коммутации подключает к сервоусилителю бл. 42 канал ГД. Выход сервоусилителя при этом подключается к субблоку БСД-115 УВЧ приемника, который осуществляет подстройку контуров входной цепи, УВЧ-2, УВЧ-3 и гетеродина. Данный режим устраняет расстройку в пределах ±200 кГц (точка Б на кривой ГД), величина импульса коммутации достигает порядка –2 В, и схема коммутации подключит на вход сервоусилителя бл. 42 канал ТД. Выход сервоусилителя остается подключенным к БСД-115 УВЧ приемника и происходит его подстройка в режиме переходной АПЧ. Режим переходной АПЧ введен для уменьшения ошибки автоподстройки приемника по сигналу ГД, так как на отдельных точках диапазона РЛС ошибка грубой АПЧ может превысить полосу захвата точной АПЧ (диапазон автоподстройки генератора СВЧ). Время работы в режиме переходной АПЧ не более 0,3 секунды (от точки Б до точки А кривой ТД).

При уменьшении расстройки до величины ±150 кГц система автоматический переходит в режим точной АПЧ, при котором сервоусилитель АПЧ бл. 42 подключен к каналу ТД, а его выход – на вход серводвигателя точной АПЧ бл. 74. Серводвигатель изменяет частоту генератора СВЧ бл. 20 в сторону уменьшения величины расстройки (Δf = ±50 кГц).

Контрольные вопросы

1. Перечислить блоки, входящие в систему АПЧ.

2. Назначение блока 47.

3. Назначение линейки АПЧ в бл. 115.

Третий учебный вопрос.

Структурная схема сервоусилителя АПЧ

(бл. 42) и серводвигателя (бл. 74)

Сервоусилитель АПЧ (бл. 42) предназначен для преобразования и усиления управляющих сигналов АПЧ и перестройки до величины, необходимой для управления серводвигателем БСД-115 в режимах перестройки, грубой и переходной АПЧ или серводвигателем АПЧ бл. 74 в режиме точной АПЧ.

Режимы работы блока

• перестройка;

• грубая АПЧ;

• переходная АПЧ;

• точная АПЧ.

Управление режимами работы осуществляется схемой коммутации.

Состав блока

В состав блока входят:

• сервоусилитель АПЧ;

• схема коммутации.

Сервоусилитель АПЧ включает в себя(слайд № 17):

• модулятор сигналов ГД и ТД (Л1);

• каскад суммирования (Л3 а)

• инвертор (Л3 б);

• фазочувствительный выпрямитель (Л4);

• усилитель постоянного тока (Л5, Л6);

• магнитный усилитель (У-1);

• схема стабилизации (Л8).

Модулятор сигналов ГД и ТД усиливает и преобразует управляющие сигналы постоянного тока, поступающие с блока дискриминаторов бл. 47 в переменное напряжение частоты 400 Гц, амплитуда которого пропорциональна величине сигнала, а фаза изменяется на 180^о в зависимости от его полярности.

Каскад суммирования усиливает разность напряжения с выхода модулятора и напряжения отрицательной обратной связи.

Инвертор изменяет фазу управляющего напряжения.

Фазочувствительный выпрямитель предназначен для преобразования переменного управляющего напряжения в постоянное.

Усилитель постоянного тока усиливает управляющее напряжение до величины, необходимой для нормальной работы выходного магнитного усилителя.

Магнитный усилитель преобразует управляющее напряжение постоянного тока в напряжение частоты 400 Гц и усиливает его по мощности для управления серводвигателем БСД-115 или бл. 74.

Схема стабилизации обеспечивает быстродействие АПЧ при отсутствии колебаний исполнительных органов АПЧ после отработки.

Назначение и состав схемы коммутации

Схема коммутации обеспечивает переключение входных сигналов блока 42, цепей нагрузки и напряжения обратной связи при переключении режимов АПЧ и при перестройке РЛС (слайд № 18).

Состав схемы коммутации

В состав схемы коммутации входят:

• реле Р1 и Р6, обеспечивающие переключение блока 42 с режима перестройки автомата АП-4 на режим АПЧ и обратно;

• схема коммутации режимов грубой и переходной АПЧ:

а) электронное реле коммутации (Л2 а, Л7);

б) реле управления (Р3);

в) исполнительное реле (Р5);

г) реле с задержкой на отпускание (Р4);

• исполнительное реле, обеспечивающее переключение блока БСД-115 приемника и блока серводвигателя АПЧ бл. 74 при переходе с режима переходной АПЧ на режим точной АПЧ и наоборот.

В таблице (слайд № 19)показаны состояния реле при различных режимах работы (« - » - реле выключено, « + » включено).

Кроме того, в состав схемы коммутации входит переключатель В1 РОД РАБОТЫ с режимами:

• РАБОТА – соответствует нормальному автоматическому режиму работы автомата АП-4 в режиме перестройки и АПЧ;

• ВЫКЛ. – соответствует выключению автомата перестройки АП-4 и АПЧ, при этом отключаются цепи возбуждения серводвигателей (бл. 74) и БСД-115;

• КП (канал перестройки) – соответствует выключению АПЧ, при этом работает автомат перестройки АП-4;

• АПЧ ПРД – режим, при котором осуществляется автоподстройка только генератора СВЧ, то есть режим точной АПЧ. Этот род работы сервоусилителя АПЧ используется при проверке генератора СВЧ в режиме точной АПЧ;

• АПЧ ПРМ – режим, при котором осуществляется автоподстройка только блока УВЧ (бл. 115). Используется для настройки АПЧ в грубом и переходном режимах.

Серводвигатель АПЧ (бл. 74)

Блок серводвигателя АПЧ предназначен для управления исполнительным органом точной АПЧ генератора СВЧ (бл. 20) (слайд № 20).

Исполнительный орган точной АПЧ представляет собой сплошную металлическую пластину, размещенную в анодно-сеточном контуре генератора. В исходном положении (при выключенной АПЧ) плоскость пластины находится под углом в 45^о к вертикальной плоскости осевого сечения трубы генератора. Ось вращения пластины АПЧ – шестигранная штанга, которая поворачивается с помощью блока 74. При повороте пластины в пределах ±45^о от исходного положения изменяется частота генератора СВЧ (слайд № 21).

Состав блока серводвигателя АПЧ

• серводвигатель М1 типа АДП-123 с редуктором;

• сельсин-датчик М2 типа СГСМ-1А;

• тахогенератор М3 типа ДИД-0,5 ТА;

• электромагнитная муфта Э1;

• электромагнитный фиксатор Э2;

• концевой выключатель В2.

В режиме точной АПЧ с трансформатора Тр5 (стойка 101) подается напряжение возбуждения (А.сх.кн.2, ВКЛ.18):

• на обмотку 1-2 серводвигателя М1 U_возб= ~110 В, 400 Гц (разъем Ш1 к.9, 8)/;

• на роторную обмотку Р1Р2 сельсин-датчика М2 U_возб= ~110 В, 400 Гц (разъем Ш1 к. 8, 5)/;

• на обмотку 1-3 тахогенератора М3 U_возб= ~36 В, 400 Гц (разъем Ш1 к. 11, 12)/,

а также подается питание +26 В на электромагнитную муфту Э1 (разъем Ш1 к.10).

При подаче управляющего сигнала с разъема Ш1 к. 6, 7 с бл. 42 на обмотку 3-4 серводвигателя М1 вал двигателя начинает вращаться и через редуктор поворачивает якорь тахогенератора М3 и шестигранную штангу с пластиной АПЧ, сцепленную с помощью электромагнитной муфты Э1.

Тахогенератор М3 вырабатывает напряжение частоты 400 Гц, амплитуда которого пропорциональна скорости вращения серводвигателя, а фаза зависит от направления вращения. Это напряжение является сигналом стабилизации и подается через разъем Ш2 к.2, 3 на сервоусилитель АПЧ бл. 42.

При расстройке частоты Δf ≥ ±150 кГц пластина АПЧ поворачивается на угол ±45^о, и замыкается концевой выключатель В2. При этом:

• происходит переключение режимов АПЧ с точного на переходной (грубый);

• подается питание +26 В на электромагнитный фиксатор Э2, который устанавливает пластину АПЧ в нулевое положение.

Для контроля угла поворота пластины АПЧ с ней механически связан передачей 2:1 ротор сельсин-датчика М2. Напряжение синхронизации со статорной обмотки С1, С2, С3 сельсин-датчика М2 через разъем Ш1 к.2, 3, 4 подается на сельсин-приемник ИНДИКАТОР АПЧ пульта перестройки бл. 44. Стрелка на оси сельсина показывает угол поворота пластины АПЧ.

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

1. Назначение блока 42.

2. Назначение блока 74.

3. Назначение схемы коммутации в бл. 42.

Задание на самоподготовку:

1. Техническое описание 5Н84. Часть 1. С. 81-86, 96-97, 105, 107, 110, 112, 114.

2. Альбом схем. Часть 1.

3. Повторить работу канала АПЧ (бл. 115), схему взаимодействия всех блоков, входящих в систему АПЧ.

Окончание занятия;

устно

под запись

под запись

под запись

под запись

устно

устно

под запись

2 мин

2 мин

4 мин

2 мин

25 мин

30 мин

25 мин

2 мин

5 мин

3 мин