Импульсно-доплеровский радиолокатор с фазоманипулированными сигналами

 

Использование: в системах, где требуется получение высокой разрешающей способности по доплеровской частоте и защищенности от пассивных помех. Сущность изобретения: содержит один задающий генератор 1, один фазовращатель 2 на 90°., четыре переключателя 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, один усилитель мощности 4, один модулятор 5, один антенный переключатель 6, одну антенну 7, один усилитель высокой частоты 8, один смеситель 9, один усилитель промежуточной частоты 10, один синхронизатор 11, два согласованных фильтра 12.1, 12.2, два квантователя 13.1, 13.2, два блока селекции движущихся целей 14.1, 14.2, два пороговых блока 15.1, 15.2, один индикатор 16, что дает возможность двукратного расширения интервала однозначно измеряемых дальностей или доплеровских частот при одновременном увеличении защищенности от пассивных помех. 1 ил.

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано в системах, где требуется получение высокой разрешающей способности по доплеровской частоте.

Известные импульсно-доплеровские РЛС содержат передатчик, состоящий из стабильного задающего генератора, усилителя мощности и модулятора, антенну с антенным переключателем, приемник, квантователь сигналов по дальности, фильтровую систему селекции движущихся целей, пороговый блок, синхронизатор и индикатор отображения сигналов. Наиболее близким устройством импульсно-доплеровской РЛС является устройство [1] поэтому оно выбрано в качестве прототипа. Особенность этой РЛС состоит в том, что с ее помощью практически однозначно определяется скорость цели. При этом возникает неоднозначность по дальности.

Целью изобретения является расширение интервалов однозначно измеряемой дальности при выбранной высокой частоте повторения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит задающий генератор 1, фазовращатель 2 на 90^о, четыре переключателя 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, усилитель 4 мощности, модулятор 5, антенный переключатель 6, антенну 7, усилитель 8 высокой частоты, смеситель 9, усилитель 10 промежуточной частоты, синхронизатор 11, 12,10 12,2 два согласованных фильтра, квантователи 13,1, 13,2, блоки 14,1, 14,2 селекции движущихся целей, пороговые блоки 15,1, 15,2, индикатор 16.

Радиолокатор работает следующим образом.

Задающий генератор 1 создает стабильные непрерывные гармонические колебания. С помощью ключей 3.1, 3.2 и фазовращателя 2 из этого колебания создаются радиоимпульсы длительности Т_о с бинарной модуляцией начальных фаз до значений 0 и П. Для этого ключи управляются импульсами синхронизатора 11. При этом ключ 31 изменяет положение в начале каждого периода повторения. Поэтому в смежных периодах повторения колебание на выходе переключателя 3.1 отличается по фазе на П. Переключатель 3.2 управляется другими импульсами синхронизатора 11 и изменение положения его происходит в каждом такте через 1/2 Т_о после начала зондирующего импульса. В результате этого на усилитель мощности 4 подаются фазоманипулированные (ФМ) импульсы длительностью Т_о. При этом вследствие переключения в 34.2 образуется ФМ для первой и второй половины этого импульса (0-1/2 Т_о и 1/2 Т_о-Т_о), а за счет переключателя 3.1 закон ФМ изменяется в каждом новом периоде повторения: ФМ (0; 0), ФМ2 (О, П), ФМ₁ ФМ₂, ФМ₂. Далее эти импульсы усиливаются в модулируемом усилителе 4 (5) и с помощью антенного переключателя 6 и антенны 7 излучаются. Последовательность импульсов содержит их четное число и повторяется аналогичным образом на другой частоте повторения. Отраженные от цели сигналы через антенну 7 и антенный переключатель 6 поступают в приемник, где усиливаются на высокой частоте в блоке 8, преобразуются в смесителе 9 на промежуточную частоту и далее усиливаются в усилителе 10. Далее сигналы поступают в два фильтра 12.1, 12.2, согласованных соответственно с зондирующими ФМ₁ и ФМ₂. С помощью переключателей 3.3 и 3.4, управляемых синхронизатором, образуются два идентичных приемных канала. Переключение переключателя 3.3 производится так, что положение его изменяется с началом каждого нового периода повторения. В каналах производится селекция движущихся целей и обнаружение сигналов. Для этого сигналы квантуются по времени в квантователе, селектируются по доплеровским частотам в блоках 14.1, 14.2 и обнаруживаются с помощью пороговых блоков 15.1, 15.2. Обнаруженные сигналы подаются на индикатор 16, где они отображаются и дают информацию об однозначной дальности до цели. С помощью синхронизатора 11 обеспечивается необходимая последовательность работы элементов заявленного устройства. Переключатели 3.1, 3.3 и 3.4 переключаются синхронно с началом каждого нового периода повторения. Переключатель 3.2 переключается через 1/2 Т_о после начала каждого зондирующего импульса, модулятор 5 и индикатор 16 запускаются синхронно с началом зондирования. На квантователи 13.1, 13.2 и индикатор 16 выдаются импульсы квантования, следующие через Δ t ≅ 1/2 Т_о, для разделения каналов дальности и определения масштаба дальностей шкалы в индикаторе.

Формула изобретения

ИМПУЛЬСНО-ДОПЛЕРОВСКИЙ РАДИОЛОКАТОР С ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫМИ СИГНАЛАМИ, содержащий антенну, задающий генератор, последовательно соединенные синхронизатор, модулятор, усилитель мощности, антенный переключатель, усилитель высокой частоты, смеситель и усилитель промежуточной частоты и последовательно соединенные первые квантователь, блок селекции движущихся целей и пороговый блок и индикатор, первый синхровход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а второй синхровход с вторым выходом синхронизатора и вторым входом первого квантователя, при этом вход антенны соединен с вторым выходом антенного переключателя, а второй выход задающего генератора соединен с вторым входом смесителя, отличающийся тем, что, с целью расширения интервала однозначно измеряемых дальностей или доплеровских частот при одновременном увеличении защищенности радиолокатора от пассивных помех, введены четыре переключателя, два согласованных фильтра, входы которых соединены с выходом усилителя промежуточной частоты, фазовращатель на 90^o и последовательно соединенные вторые квантователь, блок селекции движущихся целей и пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом индикатора, при этом первый выход задающего генератора соединен с первыми входами первого и второго переключателей и через фазовращатель на 90^o - с вторым входом первого переключателя, выход которого соединен с вторым входом второго переключателя, выход которого соединен с вторым входом усилителя мощности, выход первого согласованного фильтра соединен с первым и вторым входами соответственно третьего и четвертого переключателей, а выход второго согласованного фильтра соединен с первым и вторым входами соответственно четвертого и третьего переключателей, выход третьего переключателя соединен с первым входом первого квантователя, второй вход которого соединен с вторым входом второго квантователя, первый вход которого соединен с выходом четвертого переключателя, третий выход синхронизатора соединен с управляющими входами первого, третьего и четвертого переключателей, а четвертый выход с управляющим входом второго переключателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1