Метод максимума

Суть метода заключается в том, что отсчет угловой координаты объекта выполняется в тот момент, когда диаграмма направленности антенны, принудительно перемещаемая в пространстве по измеряемой yгловой координате, окажется направленной максимумом на объект. Указанному моменту соответствует максимальное (из всех возможных) значение амплитуды принимаемого радиосигнала.

Упрощенная структура приемной части радиосистемы, осуществляющей измерение угловой координаты (обобщенный угол; в частных случаях или ) объекта по методу максимума, представлена на рис. 3.25, а) а зависимость амплитуды выходного напряжения приемного устройства от текущего значения (угла поворота диаграммы направленности в пространстве) изображена на рис. 3.25, б). Объект при этом полагается точечным.

Рис. 3.25. Метод максимума: а – упрощенная структура измерителя угловой координаты

объекта; б – зависимость амплитуды напряжения;

на выходе радиоприемного устройства от углового положения 0 максимума диаграммы направленности в пространстве; 1 – устройство сканирования; 2 – приемная антенна; 3 – радиоприемное устройство; 4 – индикатор.

Отметим, что передающая часть указанной радиосистемы на рис. 3.25, а) не показана, поскольку источником принятого радиосигнала может оказаться не только пассивно-отражающий объект, но и активно-излучающая радиосиотема (например, радиомаяк), чью угловую координату необходимо измерить.

Работа измерителя угловой координаты объекта происходит следующим образом. Диаграмма направленности антенны перемещается в пространстве по той или иной угловой координате, причем закон (линейный, по окружности и т.д.) этого перемещения задается устройством сканирования 1. Данное устройство может перемещать диаграмму направленности либо механическим способом путем поворота всей антенны 2 с помощью механического привода (рис. 3.25, а), либо электронным (в этом случае антенна, представляющая собой фазированную антенную решетку, остается неподвижной). То же самое устройство сканирования задает начальное () положение диаграммы направленности.

Когда в процессе движения диаграммы направленности по пространству ее максимум окажется направленным на объект (), напряжение на выходе радиоприемного устройства 3 оказывается наибольшим, и в этот момент индикатор 4 формирует отсчет угловой координаты объекта.

Достоинством метода максимума является сравнительная аппаратурная простота устройства и максимальный уровень (в момент отсчета) принимаемого радиосигнала, а недостатком – невысокая точность. Последнее обстоятельство объясняется наличием участка с малой кривизной в окрестности максимума диаграммы направленности. Иными словами, незначительному изменению измеряемого выходного напряжения соответствует (рис. 3.25, б) существенная величина ошибки измерения угловой координаты объекта, а именно где – ширина диаграммы направленности. Для снижения используют узкие (игольчатые, карандашного типа) диаграммы направленности.