Метеорологический лчм-радар с непрерывным сигналом

 

Изобретение относится к радиотехнике, и в частности к метеорологическим радарам . Целью изобретения является повышение точности метеорологических наблюдений путем подавления помеховых составляющих. Метеорологический ЛЧМ-радар с непрерывным сигналом содержит передающую антенну 1, приемную антенну 2, усилитель 3 мощности, генератор 4 высокой частоты, смеситель 5, усилитель 6 высокой частоты, модулятор 7, устройство 8 формирования импульсов, гребенчатый режекторный фильтр 9 и анализатор 10 спектра. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 $13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4793789/22

{22) 20.02.90 . (46) 30.07;92, Бюл. М 28 (71) Московский приборостроительный институт (72) А.А.Глуговский и В.P.Æeæåpèí (56) Супряга Н.П. Радиолокационные средства непрерывного излучения.- M.: Воениздат, 1974, с. 36. (54) МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ЛЧМ-РАДАР

С НЕПРЕРЫВНЫМ СИГНАЛОМ

„„Я2 „„1751708 А1 (57) Изобретение относится к радиотехнике, и в частности к метеорологическим радарам, Целью изобретения является повышеwe точности метеорологическйх наблюдений путем подавления помеховых составляющих.

Метеорологический ЛЧМ-радар с непрерывным сигналом содержит передающую антенну 1, приемную антенну 2, усилитель 3 мощности, генератор 4 высокой частоты, смеситель 5, усилитель 6 высокой частоты, модулятор 7, устройство 8 формирования импульсов, гребенчатый режекторный фильтр 9 и анализатор 10 спектра. 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к метеорологическим радарам, и может быть использовано для наблюдения за развитием отражений от ясного неба, конвекционных потоков, дистанционного определения вертикальных и горизонтальных компонент ветра.

Известен радар непрерывного излучения, состоящий из приемной и передающей антенн, модулятора, генератора высокой частоты, смесителя, усилителя и частотомера.

Недостатком данного радара является то, что при его использовании в метеорологических целях по технологии ЛЧМ (непрерывный сигнал линейно-частотно модулированный) анализируется спектр сигнала на выходе смесителя, В случае такой обработки в получаемых спектрах в центрах ячеек разрешения, кратных Тп (период повторения модуляции частоты) находятся компоненты спектра от неподвижных местных предметов, которые являются помеховыми составляющими спектра, Введение в состав такого ЛЧМрадара с целью подавления зтих помеховых составляющих обычных режекторных фильтров неприемлемо, поскольку при перестройке радара по разным метеорологи" ческим целям (снег, дождь, отражения от ясного неба) приходится изменять частоту

20 модуляции (Р = 1/Тг ), вследствие чего центры ячеек оазрешения перемещаются по спектру, и в этом случае режекторный фильтр, настроенный на один режим работы, перестает давить помехи(отражения от местных 35 предметов) в другом режиме (при другом периоде Tn) и даже более Toro начинает давить полезные составляющие спектра, Цель изобретения — повышение точности метеорологических наблюдений за счет подавления помеховых составляющих, представляющих собой отражение от наземных неподвижных предметов при любых периодах повторения модуляции частоты генератора ВЧ.

Поставленная цель достигается тем, что в радар введены синхронный гребенчатый режекторный фильтр на коммутирующих емкостях, соединенный со смесителем, и ус" тройство формирования импульСов, синхронно управляющее периодом повторения модуляции генератора ВЧ и периодом работы гребенчатого режекторного фильтра на коммутируемых емкостях.

На фиг.1 показана блок-схема ЛЧМ-радара; нэ фиг.2 — блок-схема синхроннога гребенча ого режекторного фильтра на коммутируемых емкостях; на фиг,3- временная

Диаграмма работы системы радар фильтр; на фиг,4 — его ча YOYHBA характеристика.

На фиг.1 и 2 обозначены: 1 — передающая антенна; 2 — приемная антенна; 3— усилитель мощности; 4 — ВЧ-генератор; 5— смеситель; 6 — усилитель ВЧ; 7 — модулятор;

8 — формирователь импульсов; 9 — синхронный гребенчатый режекторный фильтр (СГРФ), 10 — анализатор спектра; 11 — генератор тактовых импульсов; 12 — делитель на й, где N — число емкостей в СГРФ; 13 .— электронные аналоговые ключи; 14- счетчики; 15 — дешифраторы; 16 — операционный усилитель, На фиг.3 на верхней эпюре показано управляющее напряжение с модулятора; на средней — импульсы, синхронизирующие работу модулятора и СГРФ, а на нижней— тактовые импульсы коммутации емкостей

СГРФ.

Формирователь 8 импульсов соединен с модулятором 7 и СГРФ 9 и вырабатывает две сетки частот — fH u fT. Модулятор 7 вырабатывает линейно изменяющееся пилообразное напряжение (фиг.3), поступающее на генератор 4 высокой частоты, с которого линейно-частотно модулированный сигнал поступает на передающую антенну 1. Отраженный от цели сигнал принимается приемной антенной 2 и подается на. усилитель 6 высокой частоты, С усилителя 6 высокой частоты и генератора 4 высокой частоты сигналы подаются на смеситель 5. Результирующий сигнзл со смесителя подается на

СГРФ 9, на который поступают тактовые управляющие импульсы частоты Ь и f,Ñèãнал с СГРФ поступает на анализатор 10

СпвктрЭ.

ЛЧМ-радар работает следующим образом, Формирователь 8 импульсов вырабатывает тактирующие импульсы частоты fT и f>, За период Т> вырабатываются и сигналов частоты fT (фиг,3). По приходу импульсов частоты f> на модулятор сбрасывается линейное напряжение, вырабатываемое модулятором 7, которое подается на генератор 4 высокой частоты, формирующий линейное частотно-модулированное напряжение, подаваемое на усилитель мощности 3 и на смеситель 5 в качестве опорного напряжения. Усиленный частотно-модулированный сигнал излучается передающей антенной 1 и будучи отраженным от метеоцели принимается антенной 2, После усиления в УВЧ 6 принятый сигнал в смесителе 5 смешивается с опорным и результирующий сигнал подается на СГРФ 9, СГРФ 9 (фиг.2) представляет собой N емкостей, коммутируемых ключами К,...К .

Коммутацией емкостей управляют счетчик

14 и дешифратор 15 так, что за такт частоты

1751708

f> последовательно коммутируются все N емкостей, За счет последовательной коммутации емкостей с частотой fT СГРФ 9 подавляет составляющие сигнала, кратные частоте 1/Тп, на которых как раз и находят- 5 ся составляющие спектра, соответствующие отражениям от местных предметов, Полоса режекции определяется количеством коммутируемых емкостей и постоянной времени RC-цепочки, причем Я=1/ЯСАМ, 10 где N — количество емкостей, Амплитудночастотная характеристика СГРФ представлена на фиг,4. С СГРФ 9 сигнал подается на анализатор 10 спектра.

При изменении частоты повторения Тл 15 модуляции частоты радара происходит смещение центров ячеек разрешения, где как раз и находятся помеховые составляющие от местных неподвижных предметов, а также происходит смещение полос режекции, 20 при этом точки режекции всегда совпадают с центрами ячеек разрешения и помеховые составляющие давятся во всех режимах работы.

Таким образом, изобретение позволяет 25 при применении ЛЧМ-технологии интерп- ретации полученных спектров подавлять отражения от местных предметов при любых периодах модулирования частоты передатчика Т, Кроме того, так как период повто- 30 рения Тп, как правило, кратен частоте сети (50 Гц), то все гармоники сети попадают в полосы режекции СГРФ и также подавляются, Ф о рмул а изобрете и и я

Метеорологический ЛЧМ-радар с непрерывным сигналом, содержащий последовательно соединенные модулятор, генератор высокой частоты и йередающую антенну, последовательно соединенные приемную антенну, усилитель высокой частоты и смеситель, второй аход которого соединен с вторым выходом генератора высокой частоты. а также анализатор спектра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности метеорологических наблюдений путем подавления помеховых составляющих; в него введены устройство формирования импульсов и гребенчатый режекторный фильтр на коммутируемых емкОстях, вход которого соединен с выходом смесителя, первый управляющий вход — .с первым выходом устройства формирования импульсов, второй выход которого. соединен с управляющим входом модулятора и вторым управляющим входом гребенчатого режекторного фильтра на коммутируемых емкостях, выход которого соединен с входом анализатора спектра.

1751708

Составитель П. Ляшов

РедакторА.Лежнина ТехредМ.Моргентал Корректор Q. Кравцова

Заказ 2690 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101