Устройство измерения разности частот двух генераторов, установленных на неподвижном и движущемся объектах

 

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ЧАСТОТ ДВУХ ГЕНЕРАТОРОВ, УСТАНОВЛЕННЫХ НА НЕПОДВИЖНОМ И ДВИЖУЩЕМСЯ ОБЪЕКТАХ, содержащее установленные на неподвижном объекте измеритель частоты, последовательно соединенные первый передатчик и первую передающую антенну, последовательно соединенные первую приемную антенну и первый приемник и установленные на движущемся объекте последовательно соединенные вторую приемную антенну и второй приемник к последовательно соединенные второй передатчик и вторую передающую антенну, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, введены установленные на неподвижном объекте последовательно соединенные первый смеситель и фильтр нижних частот и установленные на движущемся объекте последовательно соединенные умножитель частоты на два, второй смеситель и полосовой фильтр, причем соединенные между собой вход первого передатчика и первый вход первого смесителя являются первым входом устройства измерения разности частот двух генераторов, выход первого приемника соединен со вторым входом первого смесителя, выход фильтра нижних частот соединен с входом измерителя частоты , вход умножителя частоты на два является вторым входом устройства измерения (Л разности частот двух генераторов, выход второго приемника соединен с вторым входом второго смесителя, а выход полосового фильтра соединен с входом второго передатчика . Сд СП СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(SD G 01 $7/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3680967/24-09 (22) 30.12.83 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) А. Г. Притычкин и В. А. Притычкин (53) 621.396.96 (088.8) (56) 1. Акулов И. И. и др., Радиотехническая система единого времени, МО СССР, М., 1973, с. 161 — 175..

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 593550, кл. G 01 $ 7/40, 21.10.77 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ РА3НОСТИ ЧАСТОТ ДВУХ ГЕНЕРАТОРОВ, УСТАНОВЛЕННЫХ НА НЕПОДВИЖНОМ

И ДВИЖУЩЕМСЯ ОБЪЕКТАХ, содержащее установленные на неподвижном объекте измеритель частоты, последовательно соединенные первый передатчик и первую передающую антенну, последовательно соединенные первую приемную антенну и первый приемник и установленные на движущемся объекте последовательно соединенные вторую приемную антенну и второй прием„„SU„„1167557 A ник и последовательно соединенные второй передатчик и вторую передающую антенну, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, введены установленные на неподвижном объекте последовательно соединенные первый смеситель и фильтр нижних частот и установленные на движущемся объекте последовательно соединенные умножитель частоты на два, второй смеситель и полосовой фильтр, причем соединенные между собой вход первого передатчика и первый вход первого смесителя являются первым входом устройства измерения разности частот двух генераторов, выход первого приемника соединен со вторым входом первого смесителя, выход фильтра нижних частот соединен с входом измерителя частоты, вход умножителя частоты на два является вторым входом устройства измерения разности частот двух генераторов, выход второго приемника соединен с вторым входом второго смесителя, а выход полосового фильтра соединен с входом второго передатчика.

1167557

Изобретение относится к радионавигации и может использоваться в радиоканалах сличения частот генераторов, когда один из них расположен на подвижном объекте.

Известно устройство измерения разности частот бортового и наземного генераторов, содержащее бортовой передатчик, бортовой приемник, преобразователь частоты, наземный приемник 11).

Однако известное устройство не обеспечивает исключения влияния эффекта Допплера и гравитационного смещения, что снижает точность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство измерения разности частот двух генераторов, установленных на подвижном и движущемся объектах, содержащее установленные на неподвижном объекте измеритель частоты, последовательно соединенные первый передатчик и первую передающую антенну, последовательно соединенные первую приемную антенну и первый приемник и установленные на движущемся объекте последовательно соединенные вторую приемную антенну и второй приемник и последовательно соединенные второй передатчик и вторую передающую антенну (2).

Данное устройство также имеет низкую точность из-за влияния допплеровского эффекта второго порядка и гравитационного смещения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство измерения разности частот двух генераторов, установленных на неподвижном и движущемся объектах, содержащее установленные на неподвижном объекте измеритель частоты, последовательно соединенные первый передатчик и: первую передающую антенну, последовательно .соединенные первую приемную антенну и первый приемник и установленные на движущемся объекте последовательно соединенные вторую приемную антенну и второй приемник и последовательно соединенные второй передатчик и вторую передающую антенну, введены установленные на неподвижном объекте последовательно соединенные первый смеситель и фильтр нижних частот и установленные на движущемся объекте последовательно соединенные умножитель частоты на два, второй смеситель и полосовой фильтр, причем соединенные между собой вход первого передатчика и первый вход первого смесителя являются первым входом устройства измерения разности частот двух генераторов, выход первого приемника соединен с вторым входом первого смесителя, выход фильтра нижних частот соединен. с входом измерителя частоты, вход умножителя частоты на два является вторым входом устройства измерения разности частот двух генераторов, выход второго приемника соединен с вторым входом второго смесителя, а выход полосового фильтра соединен с входом второго передатчика.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит установленные на неподвижном объекте первый передатчик 1 и первую передающую антенну 2, первую приемную антенну 3 и первый приемник 4, измеритель 5 частоты, первый смеситель 6 и фильтр 7 нижних частот и установленные на движущемся объекте, вторую приемную антенну 8, второй приемник 9, второй передатчик 10, вторую передающую антенну 11, умножитель 12 частоты на два, второй смеситель 13, полосовой фильтр 14.

Устройство работает следующим образом.

Передатчик 1 излучает сигнал с часто20 той fo, которая в соответствии с теорией относительности в точке приема будет иметь значение -p g+ А(fî) (o = 1о

25 где p= — — отношение линейной скорости объекта к скорости света;

A(fo) — относительная величина ионосферного смещения частоты; ф — приведенный гравитационный

30 потенциал; .7 — угол между направлением излучения и вектором скорости объекта.

Приемник 9 принимает этот сигнал и подает его на смеситель 13. На второй вход смесителя 13 подается сигнал удвоенной частоты в умножителе 12. После смесителя 13 и полосового фильтра 14 выделяется сигнал с частотой f = 2(1р + f) — 4,, который излучается передатчиком 10. Придя в точку приема, этот сигнал будет иметь частоту, равную ф (2)

I — ДсрзУ +А (f)

Этот сигнал принимается приемником 4 и

4 подается на смеситель 6. На второй вход смесителя 6 подается сигнал с наземного генератора (не показан) с частотой f<. Смеситель 6 и фильтр 7 нижних частот формирует сигнал разностной частоты F = f — 1р, которая измеряется в измерителе 5 частоты.

f =f (3) 1 IPcos 9 — А (1)

Раскладывая числитель и знаменатель в ряд и ограничиваясь квадратичным прибли1167557

F глf

fo f0

3 жением по р и линейным по A(f) и ф, получим после преобразований

F = 2hf + 2Ь1(1УСоУУ вЂ” P Cosg) +

+ 2М(А(1) — 2 + ) (4)

Справедливость такого ограничения подтверждается следующим. При современных скоростях объектов P = 0 -10 8, A (f) = ф=

=10 — 10 . Поэтому значение отброшенных членов не превосходит по J3 ì 10 8;

А2(1)=ф =10 18 — 10 22 что не оказывает влияния на результат измерения. Тогда как это следует из выражения (4) измеритель 5 частоты измеряет относительную величину

=ëÛ + =2üf (фСоз2у — рСозУ) +fo fo

+ " P(1 — + ) (5) 4

Как видно из этого выражения при нестабильности — = 10 — fo з второе слагаемое не превосходит величины 10 —

10 а третье 10" з — 10 2 4 поэтому их можно отбросить и полагать, что коэффициент 2 учитывается в измерителе 5.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выделить и измерить истинное расхождение частот с компенсацией влияния эффекта Допплера 1-го и 2-го порядков, гравитационного и ионосферного смещения частоты.

Составитель В. Калмыков

Редактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ 4433/45 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Грсударственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4