Моноимпульсный радиолокатор

 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в системах управления воздушным движением. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения угловых координат объектов. Указанный моноимпульсный радиолокатор содержит антенну, выполненную в виде двух идентичных каналов, расположенных симметрично относительно оси антенны, тракты высокой и промежуточной частоты, фазовый детектор, узел автоматической подстройки фазы, управляемые фазовращатели, переключатели прием - передача, генератор контрольных сигналов в виде вынесенного ответчика, сигналы которого выделяются формирователем координатного строба. В узле автоматической подстройки фазы определяются данные азимута контрольного ответчика, а по результатам сравнения измеренного азимута с истинным определяется ошибка измерения, преобразуемая в сигнал, компенсирующий фазовую ошибку в трактах передачи сигнала. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радиолокации, в частности к области моноимпульсных вторичных радиолокаторов, обладающих повышенной точностью измерения угловых координат, и может быть использовано в системах управления воздушным движением.

Известны шесть основных типов моноимпульсных радиолокаторов (МРЛ), различающихся по методу пеленгации (амплитудный и фазовый) и по методу измерения угловых координат (амплитудный, фазовый и суммарно-разностный) [1].

В настоящее время для управления воздушным движением широкое распространение получили МРЛ фазово-фазового типа, использующие фазовую пеленгацию и фазовый метод измерения. Подобные МРЛ рассматриваются в настоящей заявке.

При разработке МРЛ любых типов, в том числе и фазово-фазовых, с целью повышения точности измерения угловых координат, важнейшей проблемой является обеспечение высокой стабильности амплитудно-фазовых характеристик входящих в МРЛ функциональных узлов.

Известны МРЛ, в которых производится аппаратурная коррекция ошибки вызванной фазовой нестабильностью приемных каналов [2 - 4].

Характерным из указанных аналогов заявляемого устройства является МРЛ [4] , содержащий суммарно-разностную антенну, формирующую суммарную и разностную диаграммы и имеющую два выхода, которые через тракты высокой и промежуточной частоты (ВЧ- и ПЧ-тракты) соединены с фазовым детектором, а также генератор контрольного сигнала, выход которого подключен к высокочастотным трактам. В данном МРЛ при воздействии контрольного сигнала определяется фазовая ошибка, возникающая в приемнике, образованном ВЧ- и ПЧ-трактами, и в соответствии с величиной и знаком ошибки, считываемой с выхода фазового детектора, осуществляется корректировка значений измеренных угловых координат самолета.

Однако, коррекция фазовых ошибок приводит к смещению рабочего участка пеленгационной характеристики от центра диаграммы направленности, что, при значительных ошибках, нарушает симметрию ветвей пеленгационной характеристики и уменьшает реальную чувствительность.

Указанные недостатки могут быть устранены, если вместо коррекции ошибок осуществить автоматическую подстройку (выравнивание) фаз в параллельных каналах.

В патенте [5] описан фазовый МРЛ, в котором осуществляется выравнивание фаз в параллельных каналах.

Такой МРЛ является прототипом заявляемого изобретения (Фиг. 1). Устройство - прототип содержит суммарно-разностную антенну - 1, выходы суммарного и разностного сигналов которой подключены ко входам соответствующих первого и второго ВЧ-трактов - 2 и 3, выходы которых подключены к сигнальным входам первого и второго смесителей - 4 и 5 соответственно, гетеродинный вход первого смесителя подключен к первому выходу гетеродина - 6, выходы упомянутых смесителей соединены со входами первого и второго усилителей промежуточной частоты (УПЧ) - 7, 8, выходы которых подключены ко входам фазового детектора - 9, узел автоматической подстройки фазы (АПФ) - 10, информационный вход которого подключен к выходу фазового детектора - 9, а выход соединен со входом управляемого фазовращателя - 11, включенного между вторым выходом гетеродина и гетеродинным входом второго смесителя. Контрольный генератор 12 подсоединен через направленные ответвители к ВЧ-трактам - 2, 3. При этом передатчик подключается к тракту суммарного сигнала через переключатель прием-передача (ППП) - 13, что типично для подобного типа МРЛ. ВЧ-тракты на своем протяжении имеют общий узел для преобразования амплитудных соотношений сигналов суммы и разности в фазовые соотношения - суммарно-разностный преобразователь 14 (на фиг. патента [5] он изображен в виде смежного с антенной узла).

В состав узла АПФ входят логические схемы и реверсивный счетчик.

Типичным примером современной суммарно-разностной антенны, используемой в прототипе, может служит (см., например, [6]) антенная решетка, позволяющая помимо основных диаграмм, суммарной и разностной, формировать также диаграмму подавления боковых лепестков. Антенная решетка содержит набор излучателей, расположенных симметрично относительно центрального излучателя, размещенного на оси антенны, причем излучатели, расположенные слева и справа относительно центрального излучателя, соединены между собой через суммарно-разностные преобразователи, одноименные выходы которых объединены через делители мощности, подключенные выходами ко входам суммарного и разностного сигналов, а выход центрального излучателя через направленный ответвитель соединен со входом сигналов подавления боковых лепестков (contr).

Применение суммарно-разностной антенны позволяет удобно использовать полный раскрыв антенны при работе на передачу. Однако, при формировании суммарно-разностных диаграмм происходит преобразование фазовых соотношений сигналов в амплитудные, что нарушает однородность сквозных моноимпульсных трактов и не позволяет осуществить в них автоматическую подстройку фазы.

В МРЛ - прототипе [5], как и в рассмотренном аналоге [4], автоматическую подстройку фазы можно осуществить лишь в той части моноимпульсных трактов, которая охвачена контрольным сигналом, т.е., в основном, в фазовом приемнике. Антенна же и значительная часть ВЧ-трактов не охвачены контрольным сигналом, что предъявляет весьма жесткие, часто трудновыполнимые, требования к стабильности характеристик этих устройств, а также приводит к необходимости применения дополнительных контуров локальной компенсации нестабильности. Указанное ведет к усложнению конструкции, снижению надежности аппаратуры и увеличению стоимости.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерения угловых координат при одновременном упрощении аппаратуры, повышении ее надежности и уменьшении стоимости.

В дальнейшем, для большей точности формулировок, будем рассматривать в качестве угловой координаты - азимут (что характерно для обзорных первичных и вторичных МРЛ управления воздушным движением), распространяя на другие случаи принцип эквивалентности решения. Кроме того, упоминаемым при рассмотрении прототипа управляемому фазовращателю и переключателю прием-передача присвоим индекс - первый.

Поставленная задача решается следующим образом.

В моноимпульсном радиолокаторе, содержащем антенну, первый и второй высокочастотные тракты (ВЧ-тракты), выходы которых подключены к сигнальным входам первого и второго смесителей соответственно, гетеродинные входы которых соединены с выходами гетеродина, выходы смесителей соответственно соединены со входами первого и второго усилителей промежуточной частоты (УПЧ), выходы которых подключены ко входам фазового детектора, узел автоматической подстройки фазы (АПФ), информационным входом подключенный к выходу фазового детектора, а первым выходом - ко входу первого управляемого фазовращателя, а также генератор контрольного сигнала и первый переключатель прием-передача (ППП), антенна выполнена в виде двух идентичных каналов - левого и правого относительно направления излучения, расположенных симметрично относительно оси вращения антенны, с возможностью формирования двух одинаковых независимых диаграмм направленности с разнесенными в горизонтальной плоскости фазовыми центрами, в устройство введены второй управляемый фазовращатель, второй переключатель прием-передача (ППП), в качестве генератора контрольного сигнала используется вынесенный контрольный ответчик (КО), кроме того, введен формирователь координатного строба (КС) контрольного ответчика, а узел АПФ выполнен со стробирующим входом и вторым выходом, при этом выходы левого и правого каналов антенны подключены соответственно к входам первого и второго ВЧ-трактов, которые выполнены независимыми друг от друга и в них включены последовательно одноименные управляемые фазовращатели и переключатели прием-передача, причем управляемые фазовращатели сигнальными выводами включены между выходами каналов антенны и общими выводами ППП. приемные выводы которых являются выходами высокочастотных трактов, а передающие выводы подключены к соответствующим выходам равноплечного делителя мощности, вход которого является входом сигнала передатчика, причем узел АПФ соединен стробирующим входом с выходом формирователя КС контрольного ответчика, а вторым выходом - со входом второго управляемого фазовращателя.

Предложен вариант выполнения антенны заявляемого МРЛ, в котором левый и правый каналы антенны выполнены из набора излучателей, расположенных симметрично относительно оси антенны, и центрального излучателя, который расположен на оси антенны и является общим для обоих каналов, при этом левые и правые излучатели соединены соответственно через первый и второй делители мощности и последовательно включенные с упомянутыми делителями первые плечи одноименных направленных ответвителей с выходами правого и левого каналов антенны, вторые плечи первого и второго направленных ответвителей соединены между собой одноименными выводами через первый и второй равноплечные делители мощности, при этом центральный вывод первого из них подключен к центральному антенному излучателю, а центральный вывод второго - является входом сигнала подавления боковых лепестков.

Предложен вариант выполнения устройства АПФ, содержащего аналого-цифровой преобразователь (АЦП), первый и второй входы которого являются соответственно информационным и стробирующим входами узла АПФ, выход АЦП соединен со входом вычислителя ошибки, выход которого соединен со входом усреднителя ошибки, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен со входом преобразователя кода и одновременно через регистр накопленной ошибки подключен ко второму входу сумматора, первый и второй выходы преобразователя кода соединены соответственно со входами первой и второй схем управления, выходы которых являются выходами, первым и вторым, узла АПФ.

Работа устройства поясняется на фиг. 1а-3. На фиг. 1а представлена общая блок-схема МРЛ, на фиг. 2 - вариант выполнения антенны МРЛ, на фиг. 3 - вариант выполнения узла АПФ.

МРЛ (см. фиг. 1а) содержит: антенну 1, первый - 2 и второй - 3 ВЧ-тракты, выходы которых подключены к сигнальным входам первого - 4 и второго - 5 смесителей соответственно, гетеродинные входы которых соединены с выходами гетеродина 6, выходы смесителей 4 и 5 соединены со входами первого - 7 и второго - 8 УПЧ, выходы которых подключены ко входам фазового детектора 9, узел АПФ 10 информационным входом подключен к выходу фазового детектора. Антенна 1 выполнена в виде двух идентичных каналов - левого 11 и правого 12 (по отношению к напарвлению излучения), расположенных симметрично относительно оси антенны, с возможностью формирования двух одинаковых независимых диаграмм направленности с разнесенными в горизонтальной плоскости фазовыми центрами. Выходы каналов антенны - левого - "Л" и правого - "П" - подключены соответственно к входам ВЧ-трактов 2 и 3. В каждый из ВЧ-трактов 2 и 3 последовательно включены управляемые фазовращатели и переключатели прием-передача, при этом управляемые фазовращатели 16 и 17 включены между выходами каналов антенны 11 и 12 и общими выводами ППП 13 и 14, приемные выводы ППП 13 и 14 подсоединены к сигнальным входам смесителей 4 и 5, а передающие выводы ППП - к выходам равноплечного делителя мощности 15, вход которого является входом сигнала передатчика. В качестве генератора контрольного сигнала используется вынесенный контрольный ответчик 18. Устройство АПФ имеет стробирующий вход соединенный с выходом формирователя координатного строба контрольного ответчика 19. Первый и второй выходы узла АПФ соединены с управляющими входами фазовращателей 16 и 17.

На фиг. 2 представлен вариант выполнения антенны 1 в виде линейной решетки, при этом левый 11 и правый 12 каналы антенны выполнены из набора излучателей 20-1 ... 20-n и 21-1 ... 21-n, симметрично расположенных слева и справа относительно центрального излучателя 22, который расположен на оси антенны и является общим для обоих каналов.

Каждая из групп излучателей соответственно соединена через первый и второй делители мощности - 23 и 24 - и последовательно включенные с ними первые плечи одноименных направленных ответвителей - 25 и 26 - с выходами обоих каналов антенны, при этом вторые плечи ответвителей 25 и 26 соединены между собой одноименными выводами через первый и второй равноплечные делители мощности 27 и 28, при этом центральный вывод делителя 27 подключен к центральному излучателю 22, а центральный вывод делителя 28 является входом сигнала подавления боковых лепестков.

На фиг. 3 узел АПФ МРЛ содержит АЦП 29, первый и второй входы которого соответственно являются информационным и стробирующим входом узла АПФ, выход АЦП соединен со входом вычислителя ошибки 30, выход которого соединен со входом усреднителя ошибки 31, выход которого соединен с первым входом сумматора 32, выход которого соединен со входом преобразователя кода 33 и одновременно через регистр накопленной ошибки 34 подключен ко второму входу сумматора 32, первый и второй выходы преобразователя кода 33 соединены соответственно со входами первой и второй схем управления - 35 и 36, выходы которых являются одноименными выходами узла АПФ.

В динамике заявленный МРЛ работает следующим образом.

В режиме приема, благодаря разнесению фазовых центров левого и правого каналов антенны, осуществляется фазовая пеленгация принимаемых сигналов. Между сигналами, принятыми левым и правым каналами антенны, образуется фазовый сдвиг, величина которого пропорциональна отклонению угла прихода сигнала от равносигнального направления.

Для достижения высокой точности измерения азимута указанный фазовый сдвиг должен быть сохранен при прохождении сигналов через сквозные моноимпульсные тракты. С этой целью в заявленном МРЛ осуществляется стабилизация фазовых характеристик сквозных трактов, которая достигается с помощью автоматической подстройки фазы (АПФ), работающей по внешним сигналам вынесенного контрольного ответчика, местоположение которого точно известно, и охватывающей сквозные тракты от входа антенны до выхода приемника. Для нормальной работы указанной АПФ сквозные тракты должны быть однородными, чисто фазовыми, в которых на точность измерения азимута сказывались бы лишь фазовые нестабильности. Поэтому, в отличие от прототипа, в сквозных моноимпульсных трактах заявленного МРЛ отсутствуют суммарно-разностные преобразования сигналов, нарушающие однородность трактов.

Принятые сигналы с выходов каналов антенны "Л" и "П" проходят по ВЧ-трактам, преобразуются в сигналы ПЧ, усиливаются и ограничиваются (2 ^oC 8), далее поступают на фазовый детектор 9. Смесители 3, 4, гетеродин 6, усилители 7, 8 и фазовый детектор 9 составляют обычный фазовый приемник, являющийся типичным фазовым угловым дискриминатором [1].

Величина и знак напряжения на выходе фазового детектора является функцией фазового сдвига между сигналами каналов (или отклонения угла прихода сигнала от равносигнального направления) и представляет собой пеленгационную характеристику МРЛ. Выходное напряжение фазового детектора подается на узел АПФ - 10, в котором с помощью координатного строба, вырабатываемого формирователем 19, из общей массы сигналов выделяются сигналы, поступающие от КО.

В узле АПФ по измеренному выходному напряжению фазового детектора и известной пеленгационной характеристике определяется азимут контрольного ответчика. Сравнение измеренного азимута с истинным позволяет определить ошибку измерения, которая пропорциональна фазовой ошибке в сквозных моноимпульсных трактах. Сигнал ошибки измерения управляет фазовращателями 16 и 17, компенсирующими фазовую ошибку в сквозных трактах.

Использование для компенсации фазовых ошибок двух фазовращателей, расположенных в обоих ВЧ-трактах, позволяет создать симметричные моноимпульсные каналы, упростить схемы управления и конструкцию фазовращателей.

В режиме передачи сигналы передатчика через равноплечный делитель мощности 15 и ППП 13 и 14 и управляемые фазовращатели 16 и 17, поступают в каналы антенны 11 и 12, осуществляя синфазное возбуждение всего раскрыва антенны, в результате чего формируется суммарная передающая диаграмма антенны с оптимальным по ширине главным лучом и малым уровнем боковых лепестков.

Необходимая синфазность возбуждения обоих каналов антенны поддерживается автоматически с помощью тех же управляемых фазовращателей 16 и 17, которые осуществляют выравнивание фаз в сквозных моноимпульсных трактах.

В отличие от прототипа, синфазное возбуждение полного раскрыва антенны осуществляется без использования суммарно-разностных преобразователей, нарушающих однородность сквозных трактов.

Антенна, представленная на фиг. 2, работает следующим образом.

В режиме приема сигналы, принимаемые излучателями левого и правого каналов - 20-1 ... 20-n и 21-1 и 21-n суммируются первым и вторым делителями мощности 23 и 24 соответственно и через первый и второй направленные ответвители 25 и 26 поступают на выходы "Л" и "П". Сигналы, принимаемые центральным излучателем 22, с помощью равноплечного делителя 27 и направленных ответвителей 25, 26 также поступает на выходы "Л" и "П". В результате на выходах "Л" и "П" образуются высокочастотные сигналы, соответствующие двум идентичным диаграммам направленности с разнесенными фазовыми центрами.

В режиме передачи одинаковые сигналы передатчика поступают на входы "Л" и "П" и, проходя через элементы 25, 23 и 26, 24, а также через равноплечный делитель 27, осуществляют синфазное возбуждение всего раскрыва антенны и формирование суммарной передающей диаграммы направленности.

Помимо формирования основных диаграмм (левого и правого каналов и суммарной), антенна формирует также диаграмму подавления боковых лепестков, что особо важно для вторичных радиолокаторов. Основным элементом при формировании диаграммы подавления является центральный излучатель 22, сигналы которого проходят на выход через равноплечные делители мощности 27 и 28 и направленные ответвители 25 и 26, в которых объединяются в противофазе с сигналами, поступающими от остальных излучателей, в результате чего в широкой диаграмме подавления ( в горизонтальной плоскости) создается узкий провал в направлении главного луча.

В отличие от прототипа, антенна заявленного МРЛ не содержит суммарно-разностных преобразователей, нарушающих однородность сквозных трактов.

Узел АПФ, представленный на фиг. 3, работает следующим образом. Сигналы с выхода фазового детектора поступают на АЦП 29, который реагирует на входной сигнал на первом входе лишь при наличии на его втором входе координатных стробов КО, поступающих от формирователя 19.

Выделенная информация от КО с выхода АЦП поступает на вход вычислителя ошибки 30, в котором по измеренному выходному напряжению фазового детектора и известной пеленгационной характеристике определяется азимут контрольного ответчика. В результате сравнения измеренного значения азимута с истинным определяется текущая ошибка измерения азимута контрольного ответчика, которая пропорциональна фазовой ошибке в сквозных моноимпульсных трактах.

Далее, в усреднителе 31 ошибка усредняется за радиолокационный пакет импульсов. Усредненная ошибка поступает на первый вход сумматора 32, на второй вход которого одновременно поступает значение ранее накопленной ошибки, хранящейся в регистре 34, то есть ошибки, которая управляла состоянием фазовращателей 17 и 18 в течение предыдущего оборота антенны. Суммарная ошибка поступает на преобразователь кода 33, преобразующий сигналы к форме, удобной для управления фазовращателями.

В зависимости от знака суммарной ошибки управляющие сигналы появляются либо на одном, либо на другом выходах преобразователя 33 и через схемы управления фазовращателями 35, 36, усиливающие эти сигналы, изменяют состояние фазовращателей 16, 17, компенсируя уходы фазы в сквозных моноимпульсных трактах.

Сумматор текущей и накопленной ошибок 32 выполняет роль интегратора. Он позволяет за счет накопленной ошибки поддерживать фазовращатели в ранее установленном состоянии при текущей ошибке, равной нулю. Появление же текущей ошибки переводит фазовращатели в новое состояние, компенсирующее эту ошибку.

Особенностью предложенного узла АПФ по сравнению с прототипом является также возможность осуществлять полную компенсацию фазовых ошибок в сквозных трактах при каждом поступлении информации об ошибке, что особенно важно при работе АПФ по сигналам вынесенного КО, когда информация об ошибке поступает достаточно редко - один раз за оборот антенны.

Сам факт редкого поступления информации не имеет принципиального значения, так как фазовые ошибки в трактах флюктуируют весьма медленно. Появляющаяся же ошибка будет полностью устраняться при очередном приходе информации от КО.

Отметим, что использовать узел АПФ прототипа в данном случае нельзя, так как с его помощью компенсация фазовой ошибки при каждом поступлении информации будет осуществляться не полностью, а всего лишь на один квант. Полная же компенсация ошибки будет происходить недопустимо медленно.

На основе заявленного устройства разработан экспериментальный образец обзорного вторичного МРЛ.

Экспериментальный образец антенны выполнен в виде линейной антенной решетки, состоящей из 33 рупорных излучателей и возбуждаемой по схеме фиг. 2.

Антенна формирует запросную диаграмму на частоте 1030 МГц.

Ширина главного луча на уровне минус 3 дБ - 2,2^o.

Уровень боковых лепестков - минус 24 дБ.

Коэффициент усиления - 23 дБ.

Прием ответных сигналов осуществляется на две одинаковые диаграммы с разнесенными фазовыми центрами, на частоте 1090 МГц.

Ширина лучей на уровне минус 3 дБ 3,8 - 3,9^o.

Антенна формирует также широкую в горизонтальной плоскости диаграмму подавления боковых лепестков, имеющую провал в направлении главного луча глубиной минус 26 дБ.

Ширина луча в горизонтальной плоскости на уровне минус 3 дБ 70^o.

Основные характеристики экспериментального образца антенны соответствуют требованиям международной организации ИКАО.

Элементы экспериментального образца узла АПФ выполнены следующим образом.

Формирователь 19 выполнен на микросхемах (мсх) счетчиков 533ИЕ10, на входы которых заводятся сигналы углового положения антенны и временной масштаб дальности. Выходы мсх 533ИЕ10 включены на вход ПЗУ 27256, с выхода которого снимается КС КО.

АЦП 29 выполнено на последовательно включенных микросхемах операционных усилителей АД8001, АД9058 и "Логики" 533ЛИ1.

Вычислитель ошибки 30 содержит ПЗУ 27256 и сумматор 533ИМ6, на который одновременно поступают сигналы углового положения антенны.

Усреднитель ошибки 31 суммирует ошибки за радиолокационный пакет из 8 посылок с помощью регистров 533ИР23 и сумматора 533ИМ6 и усредняет их с помощью ПЗУ 27256.

Сумматор 32 выполнен на 533ИМ6; преобразователь кода 33 - на регистре 533ИР23 и ПЗУ 27256, выходы которого поступают на схемы управления фазовращателями 35 и 36. Регистр 34 выполнен на мсх 533ИР23.

Схемы 35 и 36 представляют собой усилители мощности на сборках 2ТС622А.

Управляемые фазовращатели 16 и 17 выполнены традиционным способом [7] на p-i-n диодах.

При проведении испытаний экспериментального образца произведена предварительная оценка эффективности используемой АПФ для стабилизации фазовых характеристик сквозных трактов.

Среднеквадратическая фазовая ошибка при воздействии различных дестабилизирующих факторов не превысила 2^o, чему соответствует ошибка определения азимута, примерно в две угловые минуты.

Состав экспериментального образца свидетельствует об относительной простоте реализации предложенного МРЛ.

Полученные экспериментальные результаты подтверждают как правильность выбранного пути решения поставленной задачи по повышению точности измерения угловых координат при одновременном упрощении аппаратуры и уменьшении ее стоимости, так и возможность промышленной реализации заявленного МРЛ.

Предложенные схемные связи в МРЛ, обеспечивающие построение однородных сквозных моноимпульсных трактов, и использование автоматической подстройки фазы, работающей по внешним сигналам вынесенного контрольного ответчика и охватывающей весь моноимпульсный тракт от входа антенны до выхода приемника, позволяют значительно уменьшить аппаратурные ошибки, повысить точность измерения и одновременно снизить требования к стабильности антенно-фидерных устройств, упростить их конструкцию, и, тем самым, устранить технические противоречия, возникающие при разработке МРЛ повышенной точности, связанные с необходимостью сочетать повышение точности определения угловых координат с упрощением аппаратуры и уменьшением ее стоимости.

Оценка технико-экономической эффективности предлагаемого МРЛ, показала возможность увеличения точности измерения азимута примерно в 1,5 раза при одновременном снижении стоимости на 30 - 40%.

Источники информации, принятые во внимание: [1] А.И. Леонов, К.И. Фомичев. Моноимпульсная радиолокация. М., "Радио и связь", 1984.

[2] Патент США N 5070336, кл. G 01 S 13/4, опубл. 03.12.91, ИСМ N 13, 1993.

[3] Патент Японии N 5-11587, кл. G 01 S 13/44, опубл. 15.02.93, ИСМ N 5, 1995.

[4] Патент США N 4994810, кл. G 01 S 13/44, опубл. 19.02.91, ИСМ N 14, 1992.

[5] Патент США N 3883870, кл. G 01 S 7/40, опубл. 13.05.75.

[6] Патент Великобритании N 2 135 89, кл. H 01 Q 3/00, 25/00, опубл. 05.09.84.

[7] А. М. Вейсблат. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых приборах, М., Радио и связь, 1987, с. 105 - 111.

Формула изобретения

1. Моноимпульсный радиолокатор, содержащий антенну, первый и второй высокочастотные тракты, выходы которых подключены к сигнальным входам первого и второго смесителей соответственно, гетеродинные входы которых соединены с выходами гетеродина, выходы смесителей соединены соответственно с входами первого и второго усилителей промежуточной частоты, выходы которых подключены к входам фазового детектора, узел автоматической подстройки фазы, информационным входом подключенный к выходу фазового детектора, а первым выходом - к входу первого управляемого фазовращателя, а также генератор контрольного сигнала и первый переключатель прием - передача, отличающийся тем, что антенна выполнена в виде двух идентичных каналов - левого и правого относительно направления излучения, расположенных симметрично относительно оси антенны, с возможностью формирования двух одинаковых независимых диаграмм направленности с разнесенными фазовыми центрами, в устройство введены второй управляемый фазовращатель, второй переключатель прием - передача, в качестве генератора контрольного сигнала используется вынесенный контрольный ответчик, кроме того введен формирователь координатного строба контрольного ответчика, а узел автоматической подстройки фазы выполнен со струбирующим входом и вторым выходом, при этом выходы правого и левого каналов антенны подключены соответственно к входам первого и второго высокочастотных трактов, которые выполнены независимыми друг от друга и в них включены последовательно одноименные управляемые фазовращатели и переключатели прием - передача, причем управляемые фазовращатели сигнальными выводами включены между выходами каналов антенны и общими выводами переключателей прием - передача, приемные выводы которых являются выходами высокочастотных трактов, а передающие выводы подключены к соответствующим выходам равноплечего делителя мощности, вход которого является входом сигнала передатчика, причем узел автоматической подстройки фазы соединен струбирующим входом с выходом формирователя координатного строба контрольного ответчика, а вторым выходом - с входом второго управляемого фазовращателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что левый и правый каналы антенны выполнены из набора излучателей, расположенных симметрично относительно оси антенны, и центрального излучателя, который расположен на оси антенны и является общим для обоих каналов, при этом левые и правые излучатели соединены соответственно через первый и второй делители мощности и последовательно включенные с упомянутыми делителями первые плечи одноименных направлены ответвителей с выходами левого и правого каналов антенны, вторые плечи первого и второго направленных ответвителей соединены между собой одноименными выводами через первый и второй равноплечие делители мощности, при этом центральный вывод первого равноплечего делителя мощности подключен к центральному излучателю, а центральный вывод второго равноплечего делителя мощности является входом сигнала подавления боковых лепестков.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел автоматической подстройки фазы содержит аналого-цифровой преобразователь, первый и второй входы которого являются соответственно информационным и стробирующим входами узла автоматической подстройки фазы, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом вычислителя ошибки, выход которого соединен с входом усреднителя ошибки, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом преобразователя кода и одновременно через регистр накопленной ошибки подключен к второму входу сумматора, первый и второй выходы преобразователя кода соединены соответственно с входами первой и второй схем управления, выходы которых являются первым и вторым выходами узла автаматической подстройки фазы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4