Đồ án Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống dẫn đường APK-15 và nguyên lý hoạt động của mạng trung tần, tách sóng APY của hệ thống

y với vận tốc góc theo chiều ngược kim đồng hồ. Tương tự, ta cũng biểu diễn tín hiệu lấy ra trên Anten dây bằng một véc tơ có độ dài EPmax. Véc tơ này quay với vận tốc ngược chiều với kim đồng hồ. Hai véc tơ này lệch nhau một góc . Ta hình dung mặt giấy cũng quay với vận tốc nhưng thuận chiều kim đồng hồ. Ta biểu diễn hai véc tơ này trên một mặt phẳng quay với vận tốc góc thì ta được hình 4. 0 H×nh 4 Từ hình vẽ ta có: Nếu ta đặt: và thì biểu thức trên ta có thể viết: - Ta xét trường hợp tín hiệu trên Anten khung đồng pha với tín hiệu Anten vô hướng, tức là góc . Thay giá trị vào ta được: Gi¶n ®å h­íng cña Anten tæng hîp Gi¶n ®å h­íng cña Anten khung Gi¶n ®å h­íng cña Anten d©y H­íng 1800 H­íng 2700 H­íng 900 H­íng 00 H×nh 5a: Gi¶n ®å h­íng cña An ten tæng hîp khi chän A=1 vµ . Nếu ta chọn A=1 thì . Vậy ta có giản đồ hướng của Anten tổng hợp nh­ hình 5a. Gi¶n ®å h­íng cña Anten tæng hîp Gi¶n ®å h­íng cña Anten khung Gi¶n ®å h­íng cña Anten d©y H­íng 1800 H­íng 2700 H­íng 900 H­íng 00 H×nh 5b: Gi¶n ®å h­íng cña An ten tæng hîp khi chän A=1 vµ - Ta xét trường hợp tín hiệu trên Anten khung ngược pha với tín hiệu Anten vô hướng, tức là góc : A=1, lúc này thay vào ta được . Khi đó ta có giản đồ hướng Anten tổng hợp nh­ hình 6. Nhận xét: Giản đồ hướng của Anten tổng hợp có cực tiểu vuông góc với hướng cực tiểu của Anten khung nên khi quay Anten khung hướng cực tiểu của Anten tổng hợp cũng quay, do vậy ta xác định hướng đến mục tiêu. Điều kiện để khi ta cộng giản đồ hướng của Anten dây với giản đồ hướng của Anten khung cho ta giản đồ hướng của Anten tổng hợp là có hình trái tim: Là điều kiện về pha: Có thể chọn hoặc tức là tín hiệu Anten khung và Anten dây phải đồng pha hoặc ngược pha với nhau. Theo tính toán trên khi thu hai tín hiệu này pha của chúng lệch nhau 900 nên để đảm bảo điều kiện trên ta phải dịch pha tín hiệu Anten khung đi 900. Điện kiện về biên độ: Biên độ tín hiệu trên Anten khung và Anten dây phải bằng nhau. Trên thực tế thì tín hiệu trên Anten khung nhỏ hơn rất nhiều so với tín hiệu trên Anten dây vì vây ta phải đưa tín hiệu của Anten khung qua rất nhiều tầng khuyếch đại trước khi đưa vào mạch cộng. 3. Phương pháp quay giản đồ hướng của Anten . Để xác định hướng được bằng sóng vô tuyến điện, phần lớn người ta phải quay Anten mới xác định được hướng. Để thực hiện điều này người ta có hai cách: a.Dùng cơ học. Dùng động cơ có điều khiển, có cơ cấu truyền động đến Anten khung. Khi có lệch quay thì động cơ sẽ chạy và kéo theo Anten khung quay. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, độ tin cậy cao nhưng ngược lại thì việc bố trí Anten sao cho vừa thu được sóng lại vừa quay là khó khăn và xuất hiện quán tính khi quay. S q 1 2 1' 2' H2 Hn H1 HT q a Ura H×nh 6: Nguyªn lý lµm viÖc cña G«n«mÐt b. Dùng Gônômét. Dùng Gônômét để thay thế cho việc quay Anten khung mà giản đồ hướng của Anten vẫn có thể quay được. Sơ đồ nguyên lý của Gônômét thể hiện trên hình 6. Anten khung gồm hai cuộn dây cố định đặt vuông góc với nhau ( cuộn 1 và 2) và đặt ở vị trí thoáng có thể thu được sóng điện từ. Gônômét cũng có hai cuộn dây đặt vuông góc với nhau và đặt cố định (1' và 2'). Hai cuộn này được nối với nhau theo từng cặp nh­ hình vẽ. Ngoài ra ở Gônômét còn có cuộn thứ ba có thể quay một cách tương đối với hai cuộn tìm nên gọi là cuộn rôto của hai cuộn trên. Nguyên lý làm việc: Giả sử có một tia sóng điện từ tác động vào anten khung, khi tia sóng S hợp với cuộn 1 của anten khung một góc q thì suất điện động trên cuộn 1 là: Vì cuộn 1 nối với cuộn 1' nên gây ra ở cuộn 1' một dòng điện là: Dòng điện I1 tạo ra từ trường H1 vuông góc với cuộn dây và có giá trị: Hiện tượng trên cũng xảy ra nh­ ở cuộn 2 và 2'. Do đó ta có: Tại Gônômét có thể tổng hợp hai véc tơ thành véc tơ HT và xác định góc hợp bởi véc tơ HT với thành phần nằm ngang của Gônômét, đó là góc q. Vậy khi xác định véc tơ HT ta xác định hướng mục tiêu, nhưng chưa chỉ rõ được việc quay rôto của Gônômét có thể được thay thế việc quay anten khung, do vậy phải tính điện áp ra của rôto. Cuộn rôto của Gônômét có mặt phẳng hợp với Gônômét một góc a, muốn tìm điện áp lấy ra trên rôto ta phải phân tích véc tơ HT thành hai thành phần. Một thành phần vuông góc với cuộn dây rôto và một thành phần song song với cuộn dây rôto. Ta tính Hn: Trong tam giác vuông OHnHT ta có góc nhọn HT bằng tổng góc q và góc phụ với góc a. Trong đó: - là góc hướng đến nguồn phát. - là góc hợp bởi cuộn rôto và cuộn stato thứ nhất. Theo hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có: Từ thông xuyên qua cuộn dây rôto được tính bằng biểu thức: Trong đó: - là hệ số từ thẩm của môi trường. - S là diện tích bề mặt của cuộn rôto. - Hn là thành phần từ thông vuông góc với cuộn rôto. Thay giá trị Hn vào biểu thức từ thông xuyên qua cuộn dây ta có: Theo định luật cảm ứng điện từ trên cuộn dây rôto xuất hiện một suất điện động được tính bằng biểu thức: Căn cứ vào biểu thức trên ta thấy tín hiệu trên Gônômét đồng pha với tín hiệu lấy trên anten dây. Trong biểu thức của uRa có tham số góc q, do vậy tín hiệu đầu ra cũng phụ thuộc vào góc hướng đến mục tiêu. Bằng cách quay rôto để a bằng góc hướng q thì biên độ tín hiệu lấy trên rôto của Gônômét sao cho biên độ điện áp ra là lớn nhất thì ta dừng lại, giá trị pha lúc đó chính là giá trị của góc hướng đến mục tiêu. Như vậy trong biểu thức của uRa thì vai trò của a và q là bình đẳng nhau nên ta có thể thay thế việc thay đổi a(quay rôto) cho việc thay đổi q (quay anten khung). Kết quả điện áp ra nh­ nhau. Gônômét thuận lợi hơn cho việc bố trí trên máy bay, chỉ cần đặt phần tử xử lý tín hiệu với khoảng cách cực đại từ Gônômét đến anten khung là Dmax=10m, khi D <10m, phải dùng đường dây giả để cộng vào cho đủ. 4. Độ chính xác, định đường chuẩn trong hệ thống dẫn đường góc. Trong hệ thống dẫn đường vị trí, đường chuẩn là những đường có góc hướng không thay đổi Vị trí chính xác của đường chuẩn là OM ( hình 7). Vì một nguyên nhân nào đó mà vị trí chuyển thành OM', như vây việc xác định góc sẽ sai đi một lượng là Dq và độ dài DMM'=Dl. Đoạn này rất nhỏ ta tính Dl=DSinDq ( coi tam giác OMM' là vuông). Nhưng Dq rất nhỏ nên suy ra SinDq»Dq Dl =D. Dq. Nếu thay Dl =d(e): sai sè trung bình, bình phương của phép xác định đường chuẩn Dq = d(q), sai sè trung bình, bình phương của phép xác định hướng. Đại lượng d(e) của hệ thống dẫn đường góc không phụ thuộc vào hướng đến mục tiêu mà chúng tỷ lệ thuận với cư ly đên mục tiêu và sai sè trung bình, bình phương của phép xác định góc hướng q. Nm 0 q Dq D M M' H×nh 7 Chương II Nguyên lý làm việc của APK-15 theo sơ đồ chức năng I. SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG THEO NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC. Nhiệm vụ. La bàn định hướng APK-15 là thiết bị dẫn đường góc được xây dựng theo phương pháp so sánh biên độ đầu vào với hệ số bám sát ở đầu ra, dựa trên nguyên lý định hướng cực tiểu độ sâu điều chế. Sơ đồ chức năng APK-15 được biểu diễn ở hình II-1. Anten khung có dản đồ hướng hình số 8. khi xác định theo phương pháp cực tiểu, cuộn tìm “K” của Gônômét sẽ quay đến thời điểm tín hiệu thu trên anten khung là nhỏ nhất. Giản đồ hướng của anten khung có 2 điểm cực tiểu đó là 900 và 2700, do đó sẽ gây ra sai sè khi định hướng. Để khắc phục người ta mắc thêm anten dây để tạo thành tổng hợp. Việc xử lý tín hiệu thu được thực hiện trên anten tổng hợp với vai trò điều chế cho phép ta nhận được tín hiệu điều chế biên độ, thông tin chứa ban đầu của tín hiệu cao tần đối với việc xác định góc lệch so với hướng thu cực tiểu dùng để thay đổi phương quay của cuộn tìm. Độ sâu điều chế xác định bởi góc lệch của cuộn tìm so với hướng cực tiểu, pha của đường bao phụ thuộc vào hướng lệch. Tín hiệu này được so sánh với tín hiệu có pha chuẩn của dao động âm tần, tạo tín hiệu điều khiển quay cuộn tìm về vị trí cực tiểu. Trong quá trình bám sát đó góc quay của cuộn tìm luôn được chỉ thị thành góc kẹp KYP giữa hướng của máy bay với hướng của đài phát từ mặt đất. + Anten khung: Dùng để thu các tín hiệu ngoài không gian. Cấu tạo của Anten khung gồm hai cuộn dây quấn trên lõi pherít, các vòng dây được quấn vuông góc với nhau. Mỗi cuộn dây là một Anten khung riêng biệt có độ cao hiệu dụng 120mm, điểm giữa các cuộn dây được tiếp mát qua màng chắn của dây cáp. Trên lõi pherít có đặt các vòng kiểm tra khả năng làm việt của APK khi dùng máy kiểm tra IPK-3. Anten khung cùng các vòng dây được tẩm phủ bằng keo dính đặc biệt tạo thành một khối. Tín hiệu thu được trên Anten được đưa qua bệ cáp tương đương của Anten để đến những lớp sau. + Bộ tương đương của cáp Anten khung. Dùng để đảm bảo các tham số của cáp Anten khung. Độ dài của chúng đối vơi mỗi loại máy bay khác nhau. Cuộn dây kích từ Gônômét nối với Anten khung nhờ bộ tương đương này. + Gônômét. Nằm giữa cáp Anten khung và thiết bị thu. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Gônômét đã nói ở phần trước. Anten khung cố định và Gônômét có thể quay nh­ Anten khung quay. Tín hiệu lấy ra từ cuộn tìm Gônômét được đưa đến bộ khuyếch đại Anten khung. + Khuếch đại Anten khung. Tín hiệu từ cuộn tìm có giá trị và pha xác định bởi hướng đến đài phát được đưa và bộ điều chế qua các cấp chuyển mạch vào nh­ khuyếch đại dịch pha 900, đảo pha và điều chế cân bằng. Cấp khuyếch đại dùng để khuếch đại thêm tín hiệu của anten khung tới một biên độ đủ lớn. Vì độ cao hiệu dụng của anten khung nhỏ hơn khoảng 100 lần so với độ cao hiệu dung của anten dây. Tín hiệu sau khi khuếch đại được đưa sang mạch đảo pha 900. + Mạch đảo pha 900. Cấu tạo là mạch RC có tác dụng dịch pha tín hiện anten khung đi 900. Phải dịch pha 900 vì điên áp lấy từ cuộn tìm của Gônômét và điện áp lấy từ đầu ra của anten dây lệch pha nhau 900. Ta đã đề cập trong phần chương I đến điều kiện về pha và biên độ của tín hiệu trên anten khung và anten dây để tín hiệu tổng hợp của chúng có giản đồ hướng hình trái tim. Do vây phải nhất thiết có dịch pha 900. Về nguyên tắc ta có thể dịch pha 900 mét trong hai tín hiệu trên, nhưng trong APK-15 ta tiến hành dịch pha tín hiệu của anten khung. Tín hiệu sau khi dịch pha được đưa sang mạch đảo pha cân bằng. + Mạch điều chế cân bằng. Mạch này có cấu tạo gồm hai khoá điốt được điều khiển bởi điện áp dao động chuẩn 135Hz. Điện áp dao động chuẩn mở lần lượt các điốt điều chế. Tín hiệu cao tần từ mạch điều chế cân bằng ngược pha nhau tạo bởi mạch đảo pha. Mỗi đầu ra của mạch đảo pha được nối vơi các khoá điốt riêng biệt của mạch điều chế cân bằng. Tín hiệu sau mạch điều chế cân bằng được đưa sang mạch cộng hưởng. + Khối dao động chuẩn. Tạo tín hiệu chuẩn có tần số chuẩn là 135Hz cấp cho mạch điều chế cân bằng, khống chế pha của tín hiệu cao tần từ anten khung, đông thời làm tín hiệu chuẩn so sánh với tín hiệu la bàn sau khối thu riêng từ đó xác định tín hiệu sai lệch tạo điện áp điều khiển môtơ quay cuộn tìm của Gônômét. Làm cơ sở cho việc xác định hướng đài. + Anten dây. Dùng thu về hướng tín hiệu ngoài không gian qua bộ phối hợp anten, tín hiệu này kết hợp với tín hiệu từ anten khung đưa tơi mạch cộng để tạo thành tín hiệu anten tổng hợp. Anten dây không có phương hướng nên sức điện động cẩm ứng thu được trên anten dây ở mọi hướng đều có pha và biên độ nh­ nhau. Tín hiệu của anten dây sau khi qua bộ phối hợp anten được khuyếch đại đến biên độ phù hợp sau đó đưa vào mạch cộng. + Bộ phối hợp anten. Đây là khối riêng biệt đặt gồm anten dây dùng để phối hợp các tham sè anten và cáp với đầu vào của khối thu riêng, Quá trình phối hợp đảm bảo độ cao hiệu dụng có thể thay đổi trong khoảng nhờ mắc thêm tụ khác nhau trong khối anten. + Mạch cộng. Có nhiệm vụ tổng hợp hai tín hiệu thu từ anten khung và anten dây tạo thành tín hiệu của anten tổng hợp. Tín hiệu sau mạch cộng là tín hiệu được điều chế bởi dao động chuẩn 135Hz được đưa sang mạch chọn lọc tập trung. Đây là tín hiện điều biên. + Mạch chọn lọc tập trung. Dùng để cân bằng hệ số truyền tín hiệu trong toàn bộ băng tần và kết hợp giữa mạch lọc với trộn tần. Quá trình này đạt được là do mắc các va ly cáp có điện dung biến đổi từ làm phần tử liên hệ. Tín hiệu sau mạch lọc tập trung được đưa sang mạch trộn tần. + Mạch trộn tần. Làm nhiêm vụ trộn hai tín hiệu. Tín hiệu từ anten tổng hợp và tín hiệu từ bộ dao động nội đưa lên tạo thành tín hiệu trung tần, tải của mạch trộn tần được măc với đầu vào của khối trung tần và điều khiển tần số sau trộn bằng 500Khz. Tín hiệu sau trộn tần được đưa sang khối trung tần. + Khối trung tần. Làm nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu trung tần, đảm bảo chọn lọc tín hiệu và đảm bảo độ rộng dải thông cần thiết cho phần thu. Tín hiệu sau trung tần đươc ổn định nhờ mạch tự điều khiển khuyếch đại. Tín hiệu này được đưa sang tách sóng tín hiệu và tách sóng APY. + Khối tách sóng tín hiệu: Tách tín hiệu la bàn đưa tới khối điều khiển và tín hiệu âm tần đưa ra tai nghe. + Khối khuyếch đại âm tần: khuyếch đại tín hiệu âm tần sau khi tách sóng tín hiệu đưa ra tai nghe để kiểm tra và điều chỉnh. + Mạch khuyếch đại kênh la bàn: dùng để khuyếch đại tín hiệu sai lệch la bàn từ sau tách sóng tín hiệu, đưa đến tạo ra tín hiệu sai lệch la bàn, đưa sang mô tơ điều khiển góc quay cuộn tìm của Gônômét. + Mạch tách sóng APY: nhận tín hiệu trung tần đưa sang tách sóng lấy tín hiệu APY đưa sang mạch tự động điều chỉnh hệ số khuyếch đại APY. + Mạch tự động điều chỉnh hệ số khuyếch đại APY: tạo ra điện áp để ổn định hệ số khuyếch đại cho khối trung tần, đảm bảo mức tín hiệu ra của trung tần luôn ổn định khi tín hiệu đầu vao luôn thay đổi. + Khối mạng tần số: dùng để điều chỉnh khối thu APK-15 đến tần số tín hiệu cần thu và ổn định tần số qua bé dao động nội tại 3.300 điểm cách nhau 500Hz. Tín hiệu ra của khối mạng tần số được đưa đến điều khiển các va ri cáp và xác định tần số điều chỉnh các khung cao tần và bộ dao động. + Bảng điều khiển: dùng để điều khiển và điều chỉnh tần số của đài từ xa, còng nh­ việc điều chỉnh các quá trình làm việc của đài. + Mô tơ: dùng để quay cuộn tìm của Gônômét phù hợp với tín hiệu sai lệch. Chiều quay của mô tơ phụ thuộc vào pha của tín hiệu điều khiển từ dao động âm tần đưa đến cuộn điều khiển của mô tơ. Đồng thời với mô tơ quay cuộn tìm cũng kéo theo biến thế Sin- Cosin quay và kim đồng hồ chỉ thị góc quay còng quay theo và cho ta biết chính xác góc giữa máy bay với hướng đài phát. + Khối nguồn: đảm bảo cung cấp nguồn điện cho toàn bộ đài APK-15, đảm bảo cho đài hoạt động. t t t t t t t t t t t t t t t t t a c b H×nh 2-4: BiÓu ®å ®iÖn ¸p trong c¸c khèi cña la bµn v« tuyÕn ®iÖn. Nh¸nh (+) ®ang h­íng vÒ ®µi dÉn H­íng ®óng vÒ ®µi dÉn Nh¸nh (-) ®ang h­íng vÒ ®µi dÉn 1 2 3 4 5 6 t t 7 t ChiÒu quay cña ®éng c¬ II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA APK-15 Ở CHẾ ĐỘ ANTEN VÀ CHẾ ĐỘ PAMKA. Chế độ Anten. Trong chế độ anten, mạch khuyếch đại, anten khung bị ngắt đồng thời tín hiệu anten khung cũng bị ngắt không đưa đến mạch cộng. Nguồn cung cấp cho một tròn các cấp khuyếch đại kênh la bàn nằm trong mạch thấp tần cũng bị ngắt, điều này khiến cho mạch điều khiển kênh la bàn không làm việc. Nh­ vậy APK làm việc nh­ một máy thu với anten dây ở đầu vào và tai nghe đầu ra. KhuyÕch ®¹i anten M¸y thu KhuyÕch ®¹i ©m tÇn ACY H×nh 2-2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của APK-15 ở chế độ anten nh­ sau: 2. Chế độ PAMKA. Chế độ PAMKA là chế độ phụ, ở chế độ này APK-15 là một máy thu với anten khung ở đầu vào. Khi chuyển sang chế độ PAMKA thì điện áp dao động thấp tần bị ngắt khỏi mạch điều chế cân bằng, lúc này điều chế cân bằng trở thành mạch khuyếch đại tín hiệu anten khung. - Mét trong các cấp khuyếch đại kênh la bàn cũng bị ngắt nguồn cung cấp. Ngắt nguồn cung cấp cho khối ACY và ngắt mạch liên hệ với anten dây. Lúc này APK chỉ làm việc từ anten khung đến tai nghe. Sơ đồ làm việc của APK-15 ở chế độ PAMKA (hình 2-3): KhuyÕch ®¹i M¸y thu cöa ra tai nghe Cöa ra la bµn gdm G«n«mÐt H×nh 2-3 Khi Ên nót PAMKA trên bảng điều khiển điện áp 135Hz từ bộ dao động thấp tần rồi vào các cấp đầu ra của mạch điều khiển làm xuất hiện tín hiệu không đổi ở cựa ra APK dồn đến quay liên tục cuộn tìm của Gônômét. Quá trình quay tiếp tục cho đến khi tín hiệu từ bộ dao động thấp tần ngắt khoá đầu ra kênh la bàn. 3. Tính đơn trị và quá trình bù sai của APK-15. a. Tính đơn trị của đài APK-15: Sử dông anten khung để định hướng, có hai hướng thu "Không" lệch nhau 1800 nên xảy ra hiện tượng có 2 giá trị xác định phương vị nhưng thực chất hai vị trí Êy sẽ có một vị trí bền vững, còn vị trí không bền vững. Pha của điện áp đưa đến cuộn điều khiển của động cơ quay cuộn tìm của Gônômét khi hướng thu "Không" lệch về bên trái và về bên phải so với hướng đài phát ( hướng tín hiệu đến ) là ngược nhau nên làm cho chiều quay của động cơ này cũng ngược nhau. Mỗi quan hệ về pha trong mạch chọn sao cho khi cuộn lệch về bên trái hướng thu "Không" ( hình2-4a ) động cơ sẽ quay theo chiều kim đồng hồ, quay cuộn tìm lệch về hướng bên phải hướng thu "Không" (hình 2-4b). Khi cuộn tìm lệch về hướng thu bên phải "Không" ( hình2-4c). Động cơ sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ, quay cuộn tìm về đúng hướng đài phát ( hướng thu không ). Giả sử cuộn dừng ngẫu nhiên ở vị trí hướng ngược ( Sai lệch 1800 - hình 2-4b). Nh­ vậy xảy ra trường hợp với độ lệch ngẫu nhiên của cuộn tìm ( điều này có thể xảy ra do ảnh hưởng của nhiễu khí quyển ). Nếu như cuộn tìm lệch về phía theo chiều kim đồng hồ, từ biểu đồ điện áp (hình 2-4a) ta thấy động cơ quay theo chiều kim đồng hồ, cuộn tìm về vị trí mới (vị trí định hướng thuận ) chứ không quay cuộn tìm về vị trí cũ ( vị trí định hướng ngược ). Ngược lại nếu cuộn tìm lệch về hướng ngược chiều kim đồng hồ ( hình 2-4c). Sẽ có điện áp điều khiển mô tơ quay, cuộn tìm ngược chiều kim đồng hồ từ vị trí định hướng ngược về vị trí định hướng thuận. Qua xem xét quá trình trên ta thấy: Khi cuộn tìm của Gônômét lệch về bất kỳ hướng nào hệ bám sát cũng sẽ điều khiển quay về đúng hướng thuận. Nên vị trí định hướng thuận là vị trí duy nhất bền vững. Đây chính là tính đơn trị của APK-15. b. Bộ bù trừ sai lệch vô tuyến. Vỏ máy bay tạo nên từ trường thứ cấp khi thu tín hiệu từ đài phát và tạo ra độ sai lệch vô tuyến ( hình2-5 ). Qua thực nghiệm nhận thấy sai số phân biệt theo các hướng khác nhau tương ứng với máy bay có đặc tính là 1/4 nghĩa là sai số bằng "0" ở các góc 900, 1800, và 2700 đối với mỗi loại máy bay khác nhau thì độ sai lệch khác nhau về giá trị dấu. Các sai số trên sẽ được khử nhở các mạch bù. + Mạch bù điện: Xét hình 2-5: H - véc tơ tổng của đài. H1,H2 - véc tơ thành phần tác động lên cuộn dây cuộn ngang và cuộn dọc của anten khung, chúng có giá trị: HP- véc tơ tổng khi tính đến bức xạ thứ cấp của vỏ máy bay. H1 = H.Cos H2 = H.Sin DH1 = k1.H1 DH2 = k2.H2 Trong đó: - DH1, DH2 là sự thay đổi của véc tơ thành phần do trường thứ cấp của vỏ máy bay tạo ra. - k1, k2 là hệ số bức xạ ngược của vỏ máy bay tương ứng với trục ngang và trục dọc máy bay. - góc là góc giữa véc tơ từ trường HP và véc tơ từ trường tổng H. Nó tương ứng với sai số gây ra do độ sai lệch vô tuyến. Đối với các máy bay hiện đại k1»1, k2@1,5¸2. Để khử sai sè sai lệch vô tuyến. Hai anten khung được thiết kế khác nhau theo độ cao hiệu dụng, còn khung ngang có sức điện động cảm ứng chung. Những yêu cầu trên chúng ta có thể là được nhờ kích thước hình học của lõi để quấn các vòng dây. Do độ cao hiệu dụng khác nhau nên các sức điện động cảm ứng trong các khung khác nhau, nên đã đưa lượng bù vào giá trị góc của véc tơ từ trường tổng trong Gônômét. Nhờ phương pháp bù điện làm giảm sai số đến giá trị 150¸190. Độ sai lệch so với đặc tính 1/4 là sai là sai số dư được khử nhờ bộ bù cơ. + Bộ bù cơ: Nhờ bộ bù cơ ta có thể đưa lượng bù vào chỉ số của kim đồng hồ chỉ thị góc tương ứng với đường cong của sai số dư. Lượng bù vào mạch truyền từ vị trí trục cuộn tìm của Gônômét. Trên rôto của biến áp quay CKT của bộ truyền cảm hệ thống, truyền góc từ xa đến kim đồng hồ chỉ thị. Nguyên lý làm việc và kết cấu bù sai cơ khí của các máy APK với anten khung quay. Kết cấu của Gônômét cho phép xác định góc hướng chia theo vạch cố định, có tính đến bù tổng bằng điện và cơ, đồng thời cho phép xác định giá trị lượng bù tạo riêng bởi bộ cơ. §µi thËt §µi ¶o j =KPY H×nh 2-5 Ghi chó: -gãc h­íng ®µi thËt -gãc h­íng ®µi ®o la bµn APK ®o ®­îc -gãc sai lÖch la bµn APK c. Truyền góc hướng bay đến đồng hồ chỉ thị APK-15. Để đo góc quay của cuộn tìm Gônômét so với trục dọc máy bay, ta dùng hệ xenxin truyền góc từ xa ( hình2-6 ). Bao gồm động cơ quay cuộn tìm, cuộn tìm của Gônômét và biến thế Sin-Cos. Góc hướng được truyền đến đồng hồ chị thị hướng bay Nhờ hệ thống này sự chỉ thị góc giữa trục dọc máy bay và hướng đài về tuyến dẫn đường được thực hiện một cách đồng bộ và liên tục. Xenxin là loại động cơ đồng bộ đặc biệt có cuộn dây stato ba pha, các cuộn dây stato đấu hình sao. Các rôto của xenxin phát ( động cơ quay cuộn tìm ) và cuộn dây một pha của xenxin thu ( biến thế quay Sin- Cos ) nối song song với nhau. Khi rôto phát quay làm quay từ thông kích từ và làm thay đổi sức điện động trong từng cuộn dây của stato từ cực đại đến 0. Trong chỉ thị hướng bay, sức điện động cảm ứng trong các cuộn dây tương ứng của stato giống nhau về biên độ nên lúc Êy vị trí của rôto là phù hợp. Vì thế trong các cuộn dây stato của xenxin chỉ thị sẽ không có dòng điện và ở trục các xenxin sẽ không có mô men quay. Xenxin ph¸t Xenxin chØ thÞ Xenxin chØ thÞ Stato xenxin chØ thÞ Stato xenxin ph¸t R«to xenxin ph¸t R«to xenxin chØ thÞ H×nh2-6: HÖ xenxin truyÒn gãc chØ thÞ h­íng Nếu rôto của động cơ M nối với cuộn tìm quay đi một góc thì các cuộn dây có pha tương ứng của xenxin sẽ xuất hiện dòng điện cân bằng kêt hợp với từ thông trên hai cuộn kích từ của Gônômét tạo thành mômen quay. Dưới tác dụng của mômen này các rôto quay đến khi vị trí của chúng phù hợp với vị trí rôto phát mới thôi. Nh­ vậy với sự quay của động cơ M làm cuộn tìm của Gônômét và biến thế Sin- Cos sẽ quay đồng bộ theo. Trục kim đồng hồ gắn với trục của biến thế quay Sin - Cos, nên nhìn vào đồng hồ chỉ thị, người sử dụng sẽ xác định được góc lệch của trục dọc máy bay theo hướng đài phát với độ chính xác của chỉ thị là ± 20. Góc quay của cuộn tìm Gônômét qua bộ bù trừ sai lệch vô tuyến đến rôto xenxin phát. d. Khối thu riêng. Khối thu riêng bao gồm các cấp đưa qua máy thu tín hiệu điều biên với một lần biến tần. Tín hiệu điều chế bởi 135Hz, tạo ra ở đầu vào máy thu trong khung cộng là tải của cấp khuyếch đại đầu vào. Đầu vào của khung cộng gồm tín hiệu thu được trên anten dây và tín hiệu trên anten khung bị điều chế bởi 135Hz. Khối thu riêng bao gồm các mạch: Cao tần, trung tần, âm tần và cửa ra tai nghe. Chương III Nguyên lý làm việc của mạng trung tần và mạng thấp tần I. PHẦN TRUNG TẦN VÀ TÁCH SÓNG APY. 1. Nhiệm vụ. Phần trung tần, tách sóng APY đảm bảo khuyếch đại tín hiệu, tạo độ rộng dải thông máy thu APK-15. Các linh kiện của phần trung tần ráp trên modun trung tần. Khối trung tần gồm có: - Mạch tạo độ rộng dải thông. - Khuyếch đại trung tần tách sóng Phần trung tần mắc thêm mạch APY sao cho mức tín hiệu cựa ra ổn định khi thay đổi tín hiệu đầu vào. Dải thông mạch lọc được tạo bởi bộ lọc điện cơ gồm hệ thống dựa trên cơ sở sử dụng hiện tượng cộng hưởng cơ học. Các tham số hầu nh­ ổn định khi thay đổi môi trường xung quanh, mạch lọc đảm bảo độ rộng dải thông ở mức 0¸2,7 Khz. Sau mạch tạo bởi dải thông người ta mắc hai cấp khuyếch đại 6a-Y5, 6a-T1. Trong cấp 6a-T1 có mắc công tắc thoại báo "TΛf-TΛG" để đưa tín hiệu có tần số 800 Hz từ khối mạng tần số đến tai nghe khi máy công tác ở chế độ "TΛG". Phần cao tần sử dụng mạch APY với khuyếch đại giữ. Quá trình giữ chậm thực hiện nhờ tách sóng APY, khuyếch đại đạt mức chuẩn thì khuyếch đại một chiều mắc trên tranzistor ở trạng thái bão hoà bắt đầu đóng. Dòng điều khiển từ cực colector của 6a-T1 đưa đến cấp đầy đủ trung tần. Từ cấp khuyếch đại cuối tín hiệu đưa qua khoá điốt đặc biệt vào đầu cắm mođun và tiếp tục đưa đến các mạch nối điện. Nếu mắc máy hiện sóng vào điểm này có tải R=10kW, ta có thể quan sát được tín hiệu cựa ra của phần trung tần và kiểm tra giá trị trung tần. 2. Nguyên lý làm việc theo sơ đồ khối: Điện áp trung tần f=500Khz từ cựa ra emitor lặp của mạng cao tần đưa đến đầu vào hai cấp khuyếch đại với hệ số khuyếch đại điều chỉnh 6a-Y2, 6a-Y3. Từ cựa ra khuyếch đại 6a-Y3, tín hiệu trung tần đưa qua mạch lọc điện cơ 6a-Y4. Mạch lọc dải thông khuyếch đại trung tần. Tín hiệu đầu ra mạch lọc dải lọc điện cơ 6a-Y4 được khuyếch đại qua 6a-Y5, 6a-T1 đưa đến đầu ra 6a-C5, 6a-C6, 6a-L1. Từ khung đầu ra, tín hiệu đưa đến emitor lặp 6a-Y1a đến tách sóng 6a-Y1b và tách sóng APY 6a-Y1b. Từ đầu ra emitor lặp 6a-Y1a lấy ra tín hiệu kiểm tra mạng trung tần. Từ đầu ra tách sóng lấy ra tín hiệu tách sóng YKK và tín hiệu tách sóng YHH đưa sang mạng thấp tần. Từ đầu ra tách sóng APY tín hiệu đưa sang khuyếch đại một chiều 6a-T1 dùng để nhận điện áp điều chỉnh mạch APY của khuyếch đại 6a-Y2, 6a-Y3 và thay đổi hệ số khuyếch đại của mạng khuyếch đại trung tần tuỳ thuộc vào giá trị đầu vào. 6a-Y3 6a-Y2 » 6a-Y4 6a-Y5 6a-T1 T¸ch sãng 6a-Y1b T¸ch sãng APY 6a-Y1b Emit¬ lÆp 6a-Y1a YPT 6a-T1 4 5 6 7 2 3 6a-C5