Устройство для измерения элементов матрицы рассеяния

Изобретение относится к области радиолокаций. Технический результат заключается в уменьшении погрешности измерения фазы обратного вторичного излучения цели. Устройство для измерения элементов матрицы рассеяния цели содержит: генератор (1) монохроматических электрических колебаний высокой частоты (ВЧ), поляризатор (2), волноводный разделитель поляризации (3) поля вторичного излучения цели, приемно-передающую антенну (4) полей ВЧ, источник (5) опорного сигнала, фильтр (6) сигнала рабочей гармоники несущей частоты, делитель (7) частоты сигнала рабочей гармоники, три смесителя (8.1, 8.2, 8.3), три фильтра ПЧ (9.1, 9.2, 9.3), три усилителя сигнала ПЧ (10.1, 10.2, 10.3), два фильтра несущей частоты (11.1, 11.2), два регистратора фазы (12.1, 12.2), два регистратора амплитуды (13.1, 13.2), гетеродин (14), радиолокационную цель (15), опоры (16) системы мягкой подвески цели, несущий трос (17) системы подвески цели, стропы (18) крепления цели, стропы-оттяжки (19) вращения цели, поворотное устройство цели, диод (21), источник (5) опорного сигнала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится в области радиолокации и предназначено для измерения элементов матрицы рассеяния целей на мягкой подвеске.

Известен способ и устройство измерения элементов матрицы рассеяния (RU, патент №2331896, G01S 13/04, 2006 г.). Устройство содержит: генератор монохроматических высокочастотных электрических колебаний, делитель мощности, направленный ответвитель, приемо-передающую антенну полей высокой частоты (ВЧ), первый и второй смесители, гетеродин, стабилизатор частоты гетеродина, амплитудный и фазовый детекторы, фильтр ВЧ, приемную антенну, усилитель ВЧ, источник опорного сигнала, делитель частоты опорного сигнала. Кроме того, устройство содержит: радиолокационную цель и систему мягкой подвески цели, которая содержит опоры, несущий трос, стропы крепления цели, стропы-оттяжки вращения цели и поворотное устройство. Причем источник опорного сигнала закреплен на поверхности цели в точке на вертикальной линии, проходящей через ее центр масс. Цель закреплена на системе мягкой подвески в дальней зоне антенн, установленных в один ряд, электрические оси которых пересекаются в центре масс цели и параллельны азимутальной плоскости вращения цели.

Погрешность измерения фаз-аргументов элементов матрицы обратного рассеяния аналога возникает из-за того, что прием опорного сигнала ведется на отдельную антенну, электрическая ось которой находится под острым углом к электрической оси приемо-передающей антенны (разнесенный прием, а не обратный) и антенны во время измерения от порывов ветра и других причин изменяют взаимное положение. Так, при рабочей длине волны устройства 3 см и относительном изменении фазовых центров приемно-предающей антенны и приемной антенны на 4 мм погрешности измерения фазы составляет π/2. Кроме того, аналог измеряет элементы диагональной матрицы рассеяния последовательно, при этом требуется перестройка поляризации антенн, что приводит к дополнительным погрешностям.

Признаки аналога, совпадающие с признаками изобретения: генератор монохроматических высокочастотных электрических колебаний, приемопередающая антенна полей высокой частоты (ВЧ), первый и второй смесители, гетеродин, амплитудный и фазовый детекторы, фильтр ВЧ, источник опорного сигнала, делитель частоты рабочей гармоники опорного сигнала, радиолокационная цель и система мягкой подвески цели, которая содержит опоры, несущий трос, стропы крепления цели, стропы-оттяжки вращения цели и поворотное устройство. Причем источник опорного сигнала закреплен на поверхности цели в точке на вертикальной линии, проходящей через ее центр масс. Цель закреплена на системе мягкой подвески в дальней зоне приемно-передающей антенны, электрическая ось которой проходит через центр масс цели параллельно азимутальной плоскости вращения цели.

Известен способ измерения фазы радиолокационного сигнала (RU, патент №2359284, G01S 13/04, 2007 г.). Устройство, работающее по этому изобретению, принято за прототип изобретения, которое содержит: генератор монохроматических высокочастотных электрических колебаний, направленный ответвитель, приемно-передающую антенну, фильтр промежуточной частоты (ПЧ), первый и второй смесители, делитель частоты рабочей гармоники несущей частоты, источник опорного сигнала, гетеродин, амплитудный и фазовый детектор, амплитудный и фазовый регистраторы, радиолокационную цель, систему мягкой подвески цели. Система содержит опоры, несущий трос, стропы крепления цели, стропы-оттяжки вращения цели и поворотное устройство. Источник опорного сигнала закреплен на поверхности цели в точке на вертикальной линии, проходящей через ее центр масс, который содержит штыревую антенну, электрически соединенную с металлическим корпусом цели через диод. Цель закреплена на системе мягкой подвески в дальней зоне приемно-передающей антенны, электрическая ось которой проходит через центр масс цели параллельно азимутальной плоскости вращения цели.

Погрешность измерения фаз-аргументов элементов матрицы обратного рассеяния аналога возникает из-за того, что прием опорного сигнала ведется на отдельную антенну, электрическая ось которой находится под острым углом к электрической оси приемо-передающей антенны (разнесенный прием, а не обратный) и антенны во время измерения от порывов ветра и других причин изменяют взаимное положение. Так, при рабочей длине волны устройства 3 см и относительном изменении фазовых центров приемно-предающей антенны и приемной антенны на 4 мм погрешности измерения фазы составляет π/2. Кроме того, прототип измеряет элементы диагональной матрицы рассеяния последовательно, при этом требуется перестройка поляризации антенн, что приводит к дополнительным погрешностям.

Признаки прототипа, совпадающие с признаками изобретения: генератор монохроматических высокочастотных электрических колебаний, приемно-передающая антенна, фильтр промежуточной частоты (ПЧ), первый и второй смесители, делитель частоты рабочей гармоники несущей частоты, источник опорного сигнала, гетеродин, амплитудный и фазовый регистраторы, радиолокационную цель, система мягкой подвески цели. Система содержит опоры, несущий трос, стропы крепления цели, стропы-оттяжки вращения цели и поворотное устройство. Источник опорного сигнала закреплен на поверхности цели в точке на вертикальной линии, проходящей через ее центр масс, который содержит штыревую антенну, электрически соединенную с металлическим корпусом цели через диод. Цель закреплена на системе мягкой подвески в дальней зоне антенн, установленных в один ряд, электрические оси которых пересекаются в центре масс цели и параллельны азимутальной плоскости вращения цели.

Техническим результатом изобретения является устранение недостатков аналогов - увеличение точности измерения обратного вторичного излучения цели, закрепленной на мягкой подвеске, который достигается за счет того, что прием вторичного излучения цели и опорного сигнала ведется на одну антенну и измерение элементов диагональной матрицы рассеяния производится одновременно.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства по изобретению.

На фиг.2 представлена электрическая схема источника опорного сигнала.

На фигурах введены обозначения:

1 - генератор монохроматических электрических колебаний высокой частоты (ГВЧ);

2 - поляризатор (ПР);

3 - волноводный разделитель поляризации ВЧ поля вторичного излучения цели (ВРП);

4 - приемно-передающая антенна ВЧ полей (ППА);

5 - источник опорного сигнала (ИОС);

6 - фильтр рабочей гармоники несущей частоты (ФГ);

7 - делитель частоты рабочей гармоники (ДГ);

8 - смеситель (См);

9 - фильтр промежуточной частоты (ФПЧ);

10 - усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

11 - фильтр несущей частоты (ФНЧ);

12 - регистратор фазы (РФ);

13 - регистратор амплитуды (РА);

14 - гетеродин (Гт);

15 - радиолокационная цель;

16 - опоры системы подвески целей;

17 - несущий трос;

18 - стропы крепления цели;

19 - стропы-оттяжки вращения цели по азимуту;

20 - поворотное устройство;

21 - диод источника опорного сигнала.

Генератор (1) ГВЧ может быть выполнен на клистроне мощностью 20 мВт, со стабильностью не хуже 10 минус в 6 степени. Частота электрических колебаний генератора несколько ГГц (фиг.1).

Поляризатор (2) ПР предназначен для изменения поляризации падающего ВЧ поля, он может быть выполнен на 180° волноводной фазовой секции.

Волноводный разделитель поляризации (3) поля вторичного излучения цели предназначен для разделения поляризации поля на ортогональные линейные Е и Н составляющие и разделения падающих и принимаемых ВЧ полей.

Волноводный разделитель поляризации (3) состоит из основного плеча волновода квадратного поперечного сечения с размерами, в котором могут распространяться только два основных типа волноводных волн Е10 и Е01, и двух ортогональных боковых плеч, выполненных на волноводах прямоугольного сечения с размерами, в которых могут распространяться только основные типы волноводных волн либо Е10, либо Е01, которые закреплены на ортогональных боковых стенках основного плеча разделителя поляризации, которые имеют с ним электрическую связь через выполненные в общих стенках отверстия связи, образующие два ортогонально (Е и Н) расположенные направленные ответвители.

Для обеспечения работы устройства по изобретению разделитель (3) ВРП должен иметь переходное ослабление 4-7 дБ, направленность больше 30 дБ. В качестве согласованной нагрузки может быть применена переменная волноводная нагрузка, выполненная по изобретению авт.св. №559315, «Волноводная нагрузка», 1975 г., обеспечивающая, путем ее настройки, развязку между передающим и приемным каналами не менее 90 дБ.

Приемно-передающая антенна (4) ППА предназначена для преобразования ВЧ электрических колебаний генератора 1 ГВЧ в ВЧ падающее поле, приема ВЧ полей вторичного излучения цели и гармоник fn несущей частоты, где n - 2, 3, …, и должна иметь полосу рабочих частот, у которой нижняя граница не выше частоты ВЧ генератора, верхняя - не ниже частоты рабочей гармоники. Она может быть выполнена рупорной, с входом и выходом квадратного поперечного сечения, или зеркальной - с рупорным облучателем с квадратной апертурой.

Источник (5) опорного сигнала преобразует частоту падающего поля в ее гармоники fn. Он крепится на поверхности цели в точке вертикальной оси, проходящей через ее центр масс, который содержит штыревую антенну, электрически соединенную с металлическим корпусом цели через диод (21) (фиг.2),

Фильтр 6 ФГ гармоники предназначен для выделения из принимаемого антенной 3 ППА поля Е поляризации рабочей гармоники несущей частоты, например, третьей f3, для сигнала этой гармоники коэффициент усиления антенны (4) на 9,5 дБ больше, чем для сигнала на несущей частоты.

Делитель (7) ДГ частоты рабочей гармоники предназначен для деления ее частоты до значения несущей частоты (частоты ВЧ генератора 1).

Смесители (8) См, совместно с фильтрами ПЧ (9) ФПЧ, предназначены для преобразования принимаемого ВЧ сигнала в сигнал промежуточной частоты измерительного устройства, которая усиливается усилителями (10) УПЧ.

Фильтр несущей частоты (11) ФНЧ служит для выделения несущей частоты поля вторичного излучения цели.

Устройство по изобретению предназначено для измерения диагональной матрицы рассеяния с абсолютной фазой цели (МРА).

Известно, что амплитуды-модули элементов МРА зависят от дальности R, как 1/R2, а фазы-аргументы ϕk,i, как:

ϕk,i=2k(R-ΔRk,i)=2kR-ψk,i

где k - волновое число равное 2π/λ;

R - дальность от фазового центра приемопередающей антенны до центра масс цели;

ΔRk,i - расстояние от центра масс цели до поверхности ближайшей к приемной антенне блестящей точки на поверхности цели;

λ - длина волны падающего поля;

ψk,i=2kΔRk,i - фазы-аргументы элементов МРА относительно центра масс цели, которые являются фазами поля ее вторичного излучения, зависят от конфигурации поверхности цели и не зависят от дальности.

Для измерения фаз вторичного излучения цели на мягкой подвеске, которые зависели бы только от конфигурации поверхности цели, необходимо исключить зависимость фаз от дальности, что и выполняет устройство по изобретению, с помощью источника опорного сигнала (5), установленного на цели.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что устройство для измерения элементов матрицы рассеяния с абсолютной фазой цели содержит: генератор (1) монохроматических электрических колебаний высокой частоты (ВЧ), поляризатор (2), волноводный разделитель поляризации (3) поля вторичного излучения цели, приемно-передающую антенну (4) полей ВЧ, источник (5) опорного сигнала, фильтр (6) сигнала рабочей гармоники несущей частоты, делитель (7) частоты сигнала рабочей гармоники, первый (8.1), второй (8.2) и третий (8.3) смесители, первый (9.1), второй (9.2) и третий (9.3) фильтры промежуточной частоты, первый (10.1), второй (10.2) и третий (10.3) усилители сигнала промежуточной частоты, первый (11.1) и второй (11.2) фильтры несущей частоты, первый (12.1) и второй (12.2) регистраторы фазы, первый (13.1) и второй (13.2) регистраторы амплитуды, гетеродин (14), радиолокационную цель (15), опоры (16) системы мягкой подвески цели, несущий трос (17) системы подвески цели, стропы (18) крепления цели, стропы-оттяжки (19) вращения цели, поворотное устройство цели, диод (21) (фиг.1).

Источник (5) опорного сигнала закреплен на поверхности цели в точке на вертикальной оси, проходящей через ее центр масс, который содержит штыревую антенну, электрически соединенную с металлическим корпусом цели через диод (21) (фиг.2).

Цель (15) закреплена на системе мягкой подвески в дальней зоне приемно-передающей антенны (4), электрическая ось которой проходит через ее центр масс.

ВЧ генератор (1), поляризатор (2), основное плечо волноводного разделителя поляризации (3) и приемно-передающая антенна (4), соединенные последовательно.

Выход первого ортогонального бокового (Е) плеча волноводного разделителя поляризации (3), первый фильтр (11.1) несущей частоты, первый смеситель (8.1), первый фильтр промежуточной частоты (9.1), первый усилитель (10.1) промежуточной частоты и вход первого регистратора фазы (12.1) соединены последовательно.

Выход второго ортогонального (Н) бокового плеча волноводного разделителя поляризации (3), второй фильтр (11.2) несущей частоты, второй смеситель (8.2), второй фильтр промежуточной частоты (9.2), второй усилитель (10.2) промежуточной частоты, вход второго регистратора фазы (12.2) соединены последовательно.

Выход первого ортогонального бокового плеча (Е) волноводного разделителя поляризации (3), фильтр рабочей гармоники (6), делитель частоты сигнала рабочей гармоники (7), третий смеситель (8.3), третий фильтр промежуточной частоты (9.3), вход третьего усилителя промежуточной частоты (10.3) соединены последовательно.

Вход первого регистратора амплитуды (13.1) включен между выходом первого усилителя (10.1) промежуточной частоты и входом первого регистратора фазы (12.1), вход второго регистратора амплитуды (13.2) включен между выходом второго усилителя (10.2) промежуточной частоты и входом второго регистратора фазы (12.2).

Входы опорного сигнала регистраторов фазы (12.1 и 12.2) соединены с выходом третьего усилителя (10.3) сигнала промежуточной частоты, а входы гетеродинных сигналов всех смесителей (8.1, 8.2, 8.3) соединены с выходом гетеродина (14).

Волноводный разделитель поляризации (3) поля вторичного излучения цели состоит из основного плеча волновода квадратного поперечного сечения с размерами, в котором могут распространяться только два основных типа волноводных волн Е10 и E01, и двух ортогональных боковых плеч, выполненных на волноводах прямоугольного сечения с размерами, в которых могут распространяться только основные типы волноводных волн либо Е10, либо Е01, которые закреплены на ортогональных боковых стенках основного плеча разделителя поляризации и имеют с ним электрическую связь через выполненные в общих стенках отверстия связи, которые образуют два ортогонально (Е и Н) расположенные направленные ответвители.

Приемно-передающая антенна (4) выполнена с полосой рабочих частот, у которой нижняя граница не выше частоты ВЧ генератора, верхняя - не ниже частоты рабочей гармоники.

Устройство по изобретению работает следующим образом.

Включают ВЧ генератор (1), с помощью поляризатора (2) выставляют на его выходе, например, наклонную поляризацию излучения. С помощью переменных нагрузок боковых плеч волноводного разделителя поляризации (3), благодаря направленности боковых плеч и путем компенсации на их выходах передаваемых сигналов, добиваются развязки передаваемых и принимаемых сигналов, например, 90 дБ.

Антенна (4) ППА излучает ВЧ поле в сторону цели.

ВЧ поле вторичного излучения источника (5) опорного сигнала, мощность которого на десятки дБ меньше мощности ВЧ поля вторичного излучения цели, передается на несущей частоте и частотах гармоник, вызванные нелинейной нагрузкой стержневой антенны источника.

ВЧ поля цели и источника (5) принимают антенной (4).

Поляризация вторичного излучения цели, с помощью разделителя поляризации (3), делится на линейные ортогональные составляющие Е и Н. Фильтры ФНЧ 11 в плечах Е и Н разделителя поляризации выделяют из принятого ВЧ поля сигнал на несущей частоте, которые смесителями (8) преобразуются в промежуточную частоту, фильтруются фильтрами (9), усиливаются усилителями (10) и поступают на входы регистраторов амплитуды (13) и фазы (12).

С помощью фильтра ФГ (6) выделяется рабочая гармоника, например третья, делителем частоты (7) делится на три (восстанавливается до несущей частоты) и поступает на третий смеситель, который является опорным сигналом промежуточной частоты и после усиления третьим усилителем (10), поступает на опорные входы регистраторов фазы (12).

Разность фаз опорного сигнала и вторичного излучения цели не зависят от дальности - положения цели на электрической оси антенны (4) ППА, так как источник опорной фазы установлен на самой цели, зависит только от конфигурации ее поверхности и является фазой-аргументом элемента МРА.

Технический результат изобретения достигнут, т.к. уменьшена погрешность измерения фазы обратного вторичного излучения цели, закрепленной на мягкой подвеске, за счет одновременного измерения с помощью приемно-передающей антенны (4) диагональных элементов матрицы рассеяния.

Отличительные признаки формулы изобретения

Поляризатор (2), волноводный разделитель поляризации (3) ВЧ поля вторичного излучения цели, третий смеситель (8.3), третий фильтр промежуточной частоты (9.3), первый, второй и третий усилители промежуточной частоты (10.3), второй фильтр (11.2) несущей частоты, второй регистратор фазы (12.2) и второй регистратор (13.2) амплитуды.

ВЧ генератор (1), поляризатор (2), основное плечо волноводного разделителя поляризации (3) и приемно-передающая антенна (4), соединенные последовательно.

Выход первого ортогонального бокового (Е) плеча волноводного разделителя поляризации (3), первый фильтр (11.1) несущей частоты, первый смеситель (8.1), первый фильтр промежуточной частоты (9.1), первый усилитель (10.1) промежуточной частоты и вход первого регистратора фазы (12.1) соединены последовательно.

Выход второго ортогонального бокового (Н) плеча волноводного разделителя поляризации (3), второй фильтр (11.2) несущей частоты, второй смеситель (8.2), второй фильтр промежуточной частоты (9.2), второй усилитель (10.2) промежуточной частоты, вход второго регистратора фазы (12.2) соединены последовательно.

Выход первого ортогонального бокового плеча (Е) волноводного разделителя поляризации (3), фильтр рабочей гармоники (6), делитель частоты сигнала рабочей гармоники (7), третий смеситель (8.3), третий фильтр промежуточной частоты (9.3), вход третьего усилителя промежуточной частоты (10.3) соединены последовательно.

Вход первого регистратора амплитуды (13.1) включен между выходом первого усилителя (10.1) промежуточной частоты и входом первого регистратора фазы (12.1), а вход второго регистратора амплитуды (13.2) включен между выходом второго усилителя (10.2) промежуточной частоты и входом второго регистратора фазы (12.2).

Входы опорного сигнала двух регистраторов фазы (12.1 и 12.2) соединены с выходом третьего усилителя (10.3) сигнала промежуточной частоты, а входы гетеродинных сигналов всех смесителей (8.1, 8.2, 8.3) соединены с выходом гетеродина (14).

Волноводный разделитель поляризации (3) ВЧ поля вторичного излучения цели состоит из основного плеча волновода квадратного поперечного сечения с размерами, в котором могут распространяться только два основных типа волноводных волн Е10 и Е01, и двух ортогональных боковых плеч, выполненных на волноводах прямоугольного сечения с размерами, в которых могут распространяться только основные типы волноводных волн либо Е10, либо Е01, которые закреплены на ортогональных боковых стенках основного плеча разделителя поляризации и имеют с ним электрическую связь через выполненные в общих стенках отверстия связи, которые образуют два ортогонально (Е и Н) расположенных направленных ответвителя.

Приемно-передающая антенна (4) выполнена с полосой рабочих частот, у которой нижняя граница не выше частоты ВЧ генератора, верхняя - не ниже частоты рабочей гармоники.

1. Устройство для измерения элементов матрицы рассеяния, содержащее: генератор (1) монохроматических электрических колебаний высокой частоты (ВЧ), приемно-передающую антенну (4) ВЧ полей, фильтр несущей частоты (11.1), первый и второй фильтры (9.1 и 9.2) сигналов промежуточной частоты (ПЧ), первый и второй смесители (8.1 и 8.2), фильтр (6) сигнала рабочей гармоники несущей частоты, делитель (7) частоты сигнала рабочей гармоники, источник (5) опорного сигнала, гетеродин (14), фазовый (12.1) и амплитудный (13.1) регистраторы, радиолокационную цель (15), систему мягкой подвески цели, которая содержит две опоры (16), несущий трос (17), стропы крепления цели (18), стропы-оттяжки (19) вращения цели и поворотное устройство (20), причем источник (5) опорного сигнала закреплен на поверхности цели в точке на вертикальной оси, проходящей через ее центр масс, который содержит штыревую антенну, электрически соединенную с металлическим корпусом цели через диод (21), кроме того, цель (15) закреплена на системе мягкой подвески в дальней зоне приемно-передающей антенны (4), электрическая ось которой проходит через центр масс цели (5), отличающееся тем, что в него введены: поляризатор (2), волноводный разделитель поляризации (3) ВЧ поля обратного вторичного излучения цели, третий смеситель (8.3), третий фильтр промежуточной частоты (9.3), первый (10.1), второй (10.2) и третий (10.3) усилители промежуточной частоты, второй (11.2) фильтр несущей частоты, второй регистратор фазы (12.2) и второй регистратор (13.2) амплитуды, причем ВЧ генератор (1), поляризатор (2), основное плечо волноводного разделителя поляризации (3) и приемно-передающая антенна (4) соединены последовательно, кроме того, выход первого ортогонального бокового (Е) плеча волноводного разделителя поляризации (3), первый фильтр (11.1) несущей частоты, первый смеситель (8.1), первый фильтр промежуточной частоты (9.1), первый усилитель (10.1) промежуточной частоты и вход первого регистратора фазы (12.1) соединены последовательно, причем выход второго ортогонального бокового (Н) плеча волноводного разделителя поляризации (3), второй фильтр (11.2) несущей частоты, второй смеситель (8.2), второй фильтр промежуточной частоты (9.2), второй усилитель (10.2) промежуточной частоты, вход второго регистратора фазы (12.2) соединены последовательно, кроме того, выход первого ортогонального бокового плеча (Е) волноводного разделителя поляризации (3), фильтр рабочей гармоники (6), делитель частоты сигнала рабочей гармоники (7), третий смеситель (8.3), третий фильтр промежуточной частоты (9.3), вход третьего усилителя промежуточной частоты (10.3) соединены последовательно, причем вход первого регистратора амплитуды (13.1) включен между выходом первого усилителя (10.1) промежуточной частоты и входом первого регистратора фазы (12.1), а вход второго регистратора амплитуды (13.2) включен между выходом второго усилителя (10.2) промежуточной частоты и входом второго регистратора фазы (12.2), кроме того, входы опорного сигнала двух регистраторов фазы (12.1 и 12.2) соединены с выходом третьего усилителя (10.3) сигнала промежуточной частоты, а входы гетеродинных сигналов всех смесителей (8.1, 8.2, 8.3) соединены с выходом гетеродина (14).

2. Устройство для измерения элементов матрицы рассеяния по п.1, отличающееся тем, что волноводный разделитель поляризации (3) ВЧ поля вторичного излучения цели состоит из основного плеча волновода квадратного поперечного сечения с размерами, в котором могут распространяться только два основных типа волноводных волн Е10 и Е01, и двух ортогональных боковых плеч, выполненных на волноводах прямоугольного сечения с размерами, в которых могут распространяться только основные типы волноводных волн либо Е10, либо Е01, которые закреплены на ортогональных боковых стенках основного плеча разделителя поляризации и имеют с ним электрическую связь через выполненные в общих стенках отверстиях связи, которые образуют два ортогонально (Е и Н) расположенные направленные ответвителя.

3. Устройство для измерения элементов матрицы рассеяния по п.1, отличающееся тем, что приемно-передающая антенна (4) выполнена с полосой рабочих частот, у которой нижняя граница не выше частоты ВЧ генератора (1), верхняя - не ниже частоты рабочей гармоники.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к методам и средствам обработки сигналов в радиотехнических системах и может быть использовано при решении задач обнаружения радиоимпульсов в условиях воздействия непрерывной узкополосной помехи с неизвестной несущей частотой.

Предлагаемое изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационной технике, в системах обработки первичной радиолокационной информации, для обнаружения высокоманевренной цели в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при решении задач пассивной радиолокации. Техническим результатом является улучшение обнаружения хаотической последовательности импульсов.

Изобретение относится к методам радиолокационного обнаружения воздушных объектов (ВО), в том числе беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Достигаемый технический результат - просмотр всего диапазона частот (перебор всех значений длин волн, соизмеримых с размерами ВО и элементами их конструкции) и повышение точности обнаружения.

Изобретение может быть использовано для поиска радиоуправляемых взрывных устройств (РВУ). Заявленное изобретение состоит из передатчика зондирующего сигнала, приемников, настроенных на удвоенную и утроенную частоту зондирующего сигнала, блока управления, блока обработки, пульта управления и индикации, блока антенн, широкополосного приемника, анализатора спектра и индикатора анализатора спектра, определенным образом соединенных между собой.

Изобретение относится к наведению летательных аппаратов на воздушные цели (ВЦ). Достигаемый технический результат - повышение ситуационной осведомленности летчика о конечных результатах наведения и упрощение соответствующих вычислений.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться для ускоренного поиска и слежения за объектами. .

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в пассивном поляризационном (поляриметрическом) радиолокаторе для обнаружения и селекции радиолокационных сигналов.

Изобретение относится к техническим средствам охраны и может быть использовано для поиска радиоуправляемых взрывных устройств. .

Изобретение относится к радиолокационным пеленгаторам запреградных объектов. Достигаемый технический результат - повышение точности пеленгации локализованного слабоконтрасного объекта на фоне распределенной в пространстве помехи и обеспечение запреградного действия по локализованному объекту. Указанный результат достигается за счет того, что радиолокационный пеленгатор локализованных объектов содержит излучатель, передающую антенну, две приемные антенны, два приемных модуля, коррелятор для оценки взаимно корреляционной функции, исполнительное устройство, при этом вторая приемная антенна выполнена подвижной относительно первой и расположена на расстоянии от нее где d - расстояние между приемными антеннами, λ0=0,18 м - средняя длина волны, при этом излучатель выполнен в виде генератора сверхкороткого импульсного излучения. 5 ил.

Радиоизмерительная установка для измерения эффективной поверхности рассеяния объектов содержит: генератор ВЧ, приемник, приемо-передающую антенну, которая выполнена в виде плоской фазированной антенной решетки (ФАР) с N каналами, генератор опорной частоты, три смесителя, фильтр высокой частоты, генератор импульсов, импульсный модулятор, усилитель мощности, циркулятор, систему из √N+1 разветвителей, каждый разветвитель имеет √n выходов, N ответвителей, N аттенюаторов, N фазовращателей, N излучателей, блок настройки ФАР, который имеет N входов вторых выходов ответвителей, N первых выходов сигналов управления аттенюаторами и N вторых выходов сигналов управления фазовращателями. Выход генератора опорной частоты соединен с гетеродинными входами смесителей и входом гетеродинного сигнала блока настройки, сигнальный вход первого смесителя соединен с выходом генератора ВЧ, а выход первого смесителя соединен с входом фильтра ВЧ. Выход генератора ВЧ соединен с гетеродинными входами второго и третьего смесителей, выход фильтра ВЧ соединен с сигнальным входом усилителя мощности, а его выход соединен с входом циркулятора, выход-вход которого соединен с входом первого разветвителя системы разветвителей, выходы первого разветвителя соединены с входами других разветвителей, выходы которых образуют N каналов фазированной антенной решетки. Выход циркулятора соединен с сигнальным входом второго смесителя, выход которого соединен с входом приемника. В каждом канале последовательно включены: ответвитель, аттенюатор, фазовращатель и излучатель. Вторые выходы ответвителей соединены с сигнальными входами третьих смесителей, выходы которых соединены с входами блока настройки, первые N выходов которого соединены с входами управляющих сигналов аттенюаторами, а вторые N выходов соединены с входами управляющих сигналов фазовращателей. Техническим результатом изобретения является увеличение площади однородного по амплитуде и фазе фронта ЭМП до площади апертуры ФАР, возможность измерения ЭПР объектов больших размеров с большей точностью по сравнению с прототипом изобретения и сокращение в два раза продольных размеров радиоизмерительной установки. 3 ил.

Использование: изобретение относится к радиоприемным устройствам цифровых многоэлементных активных фазированных антенных решеток (АФАР). Сущность: радиоприемное устройство состоит из N каналов, каждый канал содержит последовательно соединенные усилитель высокой частоты, вход которого является входом канала, смеситель, второй вход которого является гетеродинным входом канала и усилитель промежуточной частоты (УПЧ), управляющий вход которого является управляющим входом канала, а выход являются выходом канала и выполнен дифференциальным. Выход усилителя, первый вход которого является гетеродинным входом устройства, соединен с последовательно соединенными направленным ответвителем (НО) и делителем мощности, N выходов которого соединены с гетеродинными входами каналов устройства. Вход амплитудного детектора (АД) соединен со вторым выходом НО, а выход - со входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выход которого подключен ко входу данных блока управления. Двунаправленный управляющий вход блока управления является управляющим входом устройства, первый выход подключен к управляющему входу усилителя, остальные управляющие выходы подключены к управляющим входам каналов устройства. Технический результат: упрощение настройки радиоприемного устройства и обеспечение возможности его использования в цифровых многоэлементных АФАР с разнесением составных частей в пространстве. 3 ил.

Изобретение относится к области радиолокации, конкретно к обработке квазинепрерывного радиолокационного сигнала с высокой частотой повторения импульсов в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях (РЛС), и может быть использовано в системах обработки первичной радиолокационной информации импульсно-доплеровских РЛС различного назначения. Техническим результатом изобретения является снижение энергетических потерь, возникающих при весовой обработке сигнала. Указанный результат достигается многоканальной по доплеровскому сдвигу весовой обработкой сигнала с использованием амплитудных весовых распределений, обеспечивающих подавление спектральных составляющих пассивной помехи в заданном диапазоне доплеровских сдвигов. 10 ил.

Изобретение относится к системам обнаружения вторжений в замкнутом пространстве. Технический результат - снижение вероятности ложного срабатывания при функционировании системы в соответствии со своим назначением. Система определения состояния тревоги для ограниченного пространства характеризуется тем, что содержит блок обработки, предназначенный для получения от ультразвукового приемника, предназначенного для приема и обнаружения ультразвукового акустического сигнала, имеющего доплеровское изменение частоты, и для выработки электрического сигнала, подтверждающего вышеупомянутое доплеровское изменение частоты, а также от приемника низких частот, предназначенного для приема и обнаружения звукового акустического низкочастотного сигнала и для выработки электрического сигнала, подтверждающего вышеупомянутый низкочастотный сигнал, упомянутых электрических сигналов, подтверждающих наличие ультразвукового акустического сигнала с доплеровским сдвигом и акустического низкочастотного сигнала, вышеуказанный блок обработки запрограммирован на выработку сигнала тревоги, если вышеупомянутые сигналы принимаются в определенном интервале времени. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении или модернизации вращающихся многофункциональных радиолокационных систем с активными фазированными антенными решетками (АФАР) с электронным сканированием для обзора воздушного пространства. Достигаемый технический результат - непрерывный обзор пространства и обнаружение целей при одновременном их сопровождении с уменьшением времени завязки трассы и повышением точности сопровождения высокоскоростных и маневренных целей при отсутствии ограничений на диапазон, в котором реализуется АФАР. Указанный технический результат достигается за счет того, что зону обзора пространства по азимуту разбивают на сектора и в каждом из них реализуют как режим поиска целей широкоугольной диаграммой направленности по углу места, так и режим сопровождения - узким лучом по результатам обнаружения целей в режиме поиска, причем поиск целей в каждом секторе осуществляют за счет электронного сканирования диаграммой направленности в азимутальной плоскости, при котором луч антенны движется по азимуту быстрее, чем нормаль антенной решетки, и за счет большей скорости достигает конца данного азимутального сектора раньше нормали, время до момента, когда нормаль к антенной решетки достигает азимута, соответствующего концу текущего сектора, используют для быстрой завязки трассы новых целей, обнаруженных при просмотре данного сектора в режиме поиска, а также для более точного сопровождения обнаруженных ранее и уже находящихся на сопровождении высокоскоростных и маневренных целей, за счет электронного откидывания луча в обратном вращению антенны направлении, при этом время, выделяемое на поиск и сопровождение целей в каждом секторе, выбирают индивидуально, учитывая количество находящихся на сопровождении в каждом секторе целей, завязку трассы производят путем повторного направления луча в точку с координатами, где при просмотре текущего сектора в режиме поиска произошло обнаружение новой цели, и в случае подтверждения обнаружения направляют луч на ту же цель в третий раз, осуществляя тем самым завязку трассы по новой цели в течение короткого времени. В процессе сопровождения целей обеспечивают экстраполяцию их положения на момент обращения и направляют луч в экстраполированное положение, осуществляя неоднократное обращение к цели в течение времени нахождения ее в данном секторе и обеспечивая тем самым более точное измерение их координат и вектора скорости движения.

Изобретение относится к радиолокации с обнаружением объекта на основе использования «просветного» эффекта и может быть использовано для обнаружения и измерения координат низколетящих воздушных объектов (ракет, беспилотных летательных аппаратов и др.), в том числе выполненных с применением технологии «Стелс». Достигаемый технический результат - повышение достоверности обнаружения малозаметных низколетящих воздушных объектов за счет использования для обнаружения этих объектов отражений от подстилающей поверхности в области радиолокационной тени от объекта, образующейся в результате дифракции облучающего поля на объекте со сниженным значением эффективной поверхности рассеяния. Указанный результат достигается также за счет того, что радиолокационная станция установлена на летательном аппарате, приемная и передающая антенны ориентированы вертикально вниз, приемная часть выполнена N-канальной (N>2), каждый канал дополнительно содержит последовательно соединенные блок измерения уровня отраженного сигнала, устройство управления и последовательно соединенные блок изменения уровня сигнала передатчика, блок изменения фазы сигнала передатчика и сумматор, выход которого соединен с входом приемника, а выход приемника - с объединенными входом блока измерения уровня сигнала и входом блока измерителя частоты Доплера, первый выход устройства управления соединен со вторым входом блока изменения уровня сигнала, второй выход устройства управления соединен с вторым входом блока изменения фазы сигнала, первые входы блоков изменения уровня сигнала всех каналов объединены и соединены с входом передающей антенны, измеритель пеленга имеет N входов, каждый из которых соединен с выходом соответствующего измерителя частоты Доплера, приемная антенна имеет N выходов, каждый из которых соединен с входом сумматора соответствующего канала. 2 ил.

Изобретение относится к активным импульсным радиолокационным системам обнаружения и наблюдения воздушно-космических целей и предназначено для надежного обнаружения движущихся целей с различением их скоростных и маневренных характеристик, позволяющим осуществлять своевременную перенастройки системы вторичной обработки радиолокационного сигнала на работу по маневрирующей цели. Достигаемый технический результат - повышение достоверности обнаружения маневрирующей воздушно-космической цели с различением скоростных и маневренных характеристик в условиях наблюдения быстро маневрирующих целей при разрушении когерентности принимаемого сигнала. Указанный результат достигается тем, что в системе первичной обработки радиолокационного сигнала производится одновременно межпериодное когерентное накопление результатов обработки одиночного импульса в виде модуля суммы корреляций межпериодной выборки этих результатов и опорных сигналов по узлам сетки возможных значений частот Доплера и их производных и некогерентное накопление межпериодной выборки. Факт наличия быстро маневрирующей цели определяется превышением уровня сигнала после некогерентного накопления над уровнем сигнала когерентного накопления, а различение маневренных и скоростных характеристик определяется максимумом результата когерентного накопления по узлам сетки доплеровских частот и их производных. Полученные данные могут использоваться на этапе вторичной обработки для выбора адекватного поведения цели алгоритма сопровождения и, как следствие, повышают точностные характеристики координатных и траекторных измерений параметров движения цели. 1 ил.

Изобретение относится к системам обнаружения и может быть использовано для охраны подвижных и стационарных объектов при установлении факта проникновения нарушителей в охраняемое пространство и передачи тревожных сигналов с использованием ближнего поля излучения, основанного на использовании радарной технологии и технологии сверхширокополосных систем. А также может использоваться при проведении поисковых и спасательных работ в труднодоступных областях, в зонах чрезвычайных ситуаций (ЧС), инцидентов, террористических атак и в штатных режимах работы правоохранительных органов и иных силовых структур. Достигаемый технический результат – снижение искажений принимаемого сигнала, устойчивое обнаружение движущихся объектов, перемещающихся в транспортном средстве во время его движения, в условиях естественных вибраций и ударов, а также в стационарных условиях. Указанный результат достигается за счет того, что система обнаружения движущихся объектов за преградой содержит объединенные единой сетью радиосвязи комплект устройства радиоволнового обнаружения с передающей антенной и комплект центра управления с приемной антенной, при этом размещенные вне охраняемого пространства комплект устройства радиоволнового обнаружения и комплект центра управления соединены между собой широкополосным каналом передачи данных, причем комплект устройства радиоволнового обнаружения включает в себя комплект элементов питания и не менее одного одиночного устройства обнаружения широкополосного (ОУОШ), выполненного с возможностью излучения сверхширокополосного зондирующего сигнала, состоящего из корпуса, внутри которого расположены последовательно соединенные плата питания, модуль радара с дополнительными каскадами усиления, плата преобразователя, плата интерфейсная, плата процессорная, твердотельный диск и модуль приемопередатчика, выход которого подсоединен к антенне для передачи информации в комплект центра управления, который включает в себя по меньшей мере одну базовую станцию, выполненную на основе приемопередатчика со встроенной всенаправленной антенной и соединенной с блоком обработки и отображения информации (БООИ), анализирующим поступающую информацию, координирующим работу ОУОШ и выполненным на основе компьютера, причем по меньшей мере одно ОУОШ выполнено расположенным с противоположной по отношению к охраняемому пространству стороны преграды, отделяющей охраняемое пространство от упомянутого ОУОШ, таким образом, что излучаемые сверхширокополосные зондирующие сигналы охватывают все охраняемое пространство. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для сокращения времени обзора. Достигаемый технический результат изобретения - сокращение временных затрат на обнаружение цели в зоне действия пассивных помех. Указанный технический результат достигается тем, что в двухэтапном способе радиолокационного обнаружения цели, основанном на зондировании направления на втором этапе, если на первом обнаружена цель, на первом этапе обнаруживают наличие движущейся цели, используя последовательность сигналов с неоднозначной дальностью, а на втором - определяют ее местоположение.

Изобретение относится к области радиолокаций. Технический результат заключается в уменьшении погрешности измерения фазы обратного вторичного излучения цели. Устройство для измерения элементов матрицы рассеяния цели содержит: генератор монохроматических электрических колебаний высокой частоты, поляризатор, волноводный разделитель поляризации поля вторичного излучения цели, приемно-передающую антенну полей ВЧ, источник опорного сигнала, фильтр сигнала рабочей гармоники несущей частоты, делитель частоты сигнала рабочей гармоники, три смесителя, три фильтра ПЧ, три усилителя сигнала ПЧ, два фильтра несущей частоты, два регистратора фазы, два регистратора амплитуды, гетеродин, радиолокационную цель, опоры системы мягкой подвески цели, несущий трос системы подвески цели, стропы крепления цели, стропы-оттяжки вращения цели, поворотное устройство цели, диод, источник опорного сигнала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх