Всенаправленный азимутальный ОВЧ – радиомаяк VOR

При построении радиомаяков типа VOR используется амплитудно-фазовый метод радиоуглометрии.

Азимутальный радиомаяк VOR(РМА) (рис.2.50)состоит из антенной системы, передающего устройства и контрольно - юстировочной аппаратуры.

Антенная система VOR состоит из ненаправленной антенны (ННА) и антенны вращающегося поля (АВП).

Диполи АВП питаются от электронного гониометра (ЭГ) балансно - модулированными колебаниями со сдвигом по фазе на 90° модулирующих колебаний частоты 30 Гц. Благодаря этому создается, вращающаяся с частотой 30 Гц, ДН, имеющая форму восьмерки. Балансно - модулированный сигнал, излучённый АВП, представляет собой сигнал «переменной фазы», несущий информацию об азимуте ВС относительно точки установки радиомаяка.

Рис.2.50.Структурная схема радиомаяка VOR

Передающее устройство «сигнала опорной фазы» состоит из задающего генератора (ЗГ) рабочей частоты f₀ и усилителя мощности (УМ).

Для обеспечения возможности разделения в бортовой аппаратуре сигналов «опорной фазы» и «переменной фазы» применён частотный сдвиг опорного напряжения 30 Гц на величину 9960 Гц. Для этого напряжение поднесущей частоты 9960 Гц модулируется в частотном модуляторе (ЧМ) сигналом опорной фазы 30 Гц, поступающим из ЭГ. Полученный ЧМ сигнал используется для амплитудной модуляции несущей f₀ в УМ. Усиленный УМ сигнал «опорной фазы» излучается в пространство ненаправленной антенной ННА.

В результате сложения в пространстве электромагнитных полей, излучённых антеннами АВП и ННА, формируется результирующая диаграмма в виде кардиоиды, вращающаяся с частотой 30 Гц.

Источниками модулирующих напряжений являются генератор низкой частоты ГНЧ 30 Гц и датчик сигналов опознавания (ДСО). Амплитудный модулятор AM может использоваться для передачи на ВС речевой информации от диспетчера УВД.

Контрольно - юстировочная аппаратура — контрольное устройство КУ, осуществляет прием и демодуляцию сигналов маяка. Схема управления СУ служит для контроля значения азимута, измеренного в точке установки контрольной антенны (КА), определения соответствия параметров сигналов допускам и выдачи сигнала «Авария» при нарушениях работы маяка, а также сигнала перехода на резервный комплект.

Бортовая аппаратура VOR (рис.2.51.) содержит два включенных после приёмника (Прм) фильтра. Фильтр Ф-1 выделяет сигнал «переменной фазы» U_A, ψ _А который после усилителя У подается на фазовый дискриминатор ФД — чувствительный элемент следящего измерителя фазы ИФ.

Рис.2.51. Структурная схема бортовой аппаратуры VOR

Фильтр Ф-2 выделяет сигнал, который проходит усилитель - ограничитель УО, срезающий паразитную AM, и подается на частотный детектор ЧД, где выделяется сигнал «опорной фазы» U_o.

В фазовращателе ФВ фаза сигнала U₀ изменяется на φ_ФВ, а затем сдвигается на 90°.

Фазовый дискриминатор выделяет сигнал ошибки

 

Под действием сигнала ошибки электродвигатель ЭД поворачивает ротор ФВ до тех пор, пока не будет выполнено условие Ψ_A = φ _ФВ. По углу поворота ротора ФВ можно определить фазу Ψ_A, численно равную азимуту точки приема. Преобразователь Пр служит для питания ЭД от сети 400 Гц.