На рис. 5.26 изображена схема координатора с амплитудным модулятором, разработанного Институтом электромеханики АН УССР [84]. Модулирующий растр 1 имеет отверстия, боковые стороны которых направлены радиально, и вращается в корпусе 2 относительно оси, совпадающей с опти-

Рис. 5.26. Координатор , с амплитудным модулятором института элек1 ромеханжи АН УССР:

1 - модулирующий растр; 2 - корпус; .9 - призма; 4 - лииза; 5 - приемник f излучения; 6 - окно непрозрачного экрана

ческой осью. Расфокусированное изображение объекта представляет окружность радиуса R. Излучение объекта через диаметрально расположенные окна непрозрачного экрана б попадает на приемник 5, пройдя призмы 3 и линзы 4- Всего в координаторе два

23! ut О

приемника излучения для двух пар'окон, расположенных в непрозрачном экране под углом 90 и соответствующих двум взаимно перпендикулярным осям измерения рассогласования.

Вращающийся модулирующий диск попеременно Перекрывает противоположные окна, так как число отверстий в диске нечетное. Если центр изображения объекта совпадает с оптической осью (угол рассогласования равен нулю), лучистые потоки и F от взаимно противоположных окон равны, между собой. Суммарный поток, падающий на приемник излучения, F = f i+ -Ь f2 = const. При появлении рассогласования центр изображения объекта смещается относительно оптической оси (например, вдоль оси оу) к Руф F, в суммарном потоке появляется переменная /оставляющая. При изменении направления рассогласования фаза переменной составлиющей изменится на 180°. Иа рис. 5.27 изоб-

Рис. 6.27. Графики формирования сигнала в цепи приемника излучения при f j = F (а) и FlF (б)

ражены графики формирования сигнала в цепи приемника. Здесь буквами d и с обозначены соответственно угловые размеры окна непрозрачного экрана и отверстия модулирующего диска; Ll, t/j - выходные сигналы приемника, соответствующие потокам Fx и F; U = t/i + t/2 - результирующий выходной сигнал.

При Fl = F2 (рис. 5.27, а) изображение объекта заполняет по высоте половину отверстия модулирующего диска (i?f - 7? = Я/2), и амплитудное насыщение координатора наступает в тот момент, когда один из потоков Fi или fa становится равным нулю. В случае Fi ф F (рис. 5.27, б) результирующий выходной сигнал имеет переменную составляющую, фаза которой определяется направлением смещения изображения объекта. Линейная зависимость сигнала от величины рассогласования сохраняется при условии, что последняя меньше Я/2.

Рассмотрим координатор с амплитудно-фазовой модуляцией, в котором модулирующий растр неподвижен, а изображение объекта движется по окружности. Оптическая ч,асть координатора выполнена по схеме, изображенной на рис. 5.28, а, и состоит из первичного зеркала и вторичного вращающегося зеркала, нормаль к которому N образует постоянный угол а с оптической осью системы. Б фокальной плоскости неподвижно установлен модулирующий изо1рашение растр, за которым расположен o6iema(9%}

Рис. 5.28. Оптико-механическая схема крординатора нутационного типа (а), модулирующий растр (б) и графики формирования сигналов при р = О и ф =jt о (е): 1 - обтекатель; 2 - двигатель; 5- вторичное зеркало; 4 - модулирующий растр; Б - приемник излучения; 6 - первичное зеркало

приемник излучения. Прозрачные элементы модулирующего растра имеют приблизительно квадратную форму и их линейный размер равен размеру изображения объекта (рис. 5.28, б).

При угле рассогласования, равном нулю, изображение объекта описывает в фокальной плоскости окружность, радиус которой равен радиусу модулирующего растра, а центр совпадает с его центром. Импульсы фототека в этом случае имеют приблизительно постоянную амплитуду, а частота их,следования определяется скоростью вращения плоского зеркала и числом прозрачных элементов модулирующего растра (рис. 5.28, в).

При угле рассогласования, не равном нулю, но меньшем углового размера изображения объекта, величина потока, попадающего на приемник излучения, не остается постоянной (как в предыдущем случае), а периодически изменяется. Вследствие этого амплитуда импульсов фототока изменяется приблизительно по синусоидальному закону. Огибающая импульсов, выделяемая резонансным усилителем фототока, представляет собой синусоиду.

амплитуда которой пропорциональна углу рассогласования, а фаза определяется углом фазирования.

При больших углах рассогласования, превышающих угловой размер изображения объекта, длительность пачки импульсов за один оборот зеркала оказывается меньше полупериода. Это является недостатком координатора, так как необходимо применять усилители с широкой полосой пропускания, что приводит к повышению уровня шумов.

Важное достоинство рассмотренной схемы заключается в отсутствии зоны нечувствительности, так как центральная область модулирующего растра не участвует в процессе модуляции потока излучения, что имеет место в других координаторах.

Координаторы с частотно-фазовой модуляцией

В координаторах с частотно-фазовой модуляцией изменение (девиация) частоты модулированного сигнала определяет величину угла рассогласования, а изменение фазы девиации 2 частоты - направление (знак)рас-

согласования.

Оптическая система координатора с частотио-фазовой модуляцией (рис. 5.29, fl) состоит из первичного / вогнутого зеркала, вторичного 2 плоского зеркала и конденсора 4. В фокальной плоскости размещен вращающийся растр 5, модулирующий излучение с частотой, зависящей от величины смещения изображения от центра растра (т. е. от угла рассо-гласовани.я). Число прямоугольных импульсов тока на выходе приемника излучения 5, размещенного за конденсором, является, таким образом, функцией угла рассогласования. Для того чтобы эта функция была более плавной, количество концентрических поясов растра, а следовательно, и количество ступеней частоты делают большим, чем три ступени, изображенные на рис. 5.29, б. При угле рассогласования, равном нулю, частота выходного сигнала становится минимальной нли равной нулю.

Рис. 5.29. Оптическая система координатора с частотно-фазовой мо- дуляцией (а) и модулирующий растр (б):

1,2- первичное и вторичное зеркала; 3 - модулирующий растр; 4 - конденсор; 5 - приемник излучения

Дополнительная периодическая модуляция создаетси за счет изменения ширины модулирующих полос по синусоидальному закону в пределах каждого концентрического пояса. Соответственно изменяется и ширина прозрач-