Устройство для имитации доплеровского сдвига частоты отраженного сигнала



Устройство для имитации доплеровского сдвига частоты отраженного сигнала
Устройство для имитации доплеровского сдвига частоты отраженного сигнала
Устройство для имитации доплеровского сдвига частоты отраженного сигнала
Устройство для имитации доплеровского сдвига частоты отраженного сигнала
Устройство для имитации доплеровского сдвига частоты отраженного сигнала

 


Владельцы патента RU 2564153:

Закрытое акционерное общество "Альтаир-НТПЦ" (RU)

Изобретение относится к области радиолокационных, лазерных и акустических измерений и может использоваться для калибровки доплеровских радаров (лидаров, сонаров) и имитации изменения структуры отраженного сигнала. Заявленное устройство для имитации доплеровского сдвига частоты отраженного сигнала включает антенну, тракт с расположенным на расстоянии четверть длины волны от конца тракта короткозамыкающим pin-диодом, который управляется мультивибратором, причем антенна и тракт делятся пополам и во вторую половину вводится управляемый тем же мультивибратором дополнительный короткозамыкающий pin-диод, расположенный на расстоянии четверть длины волны от конца и сдвинутый по длине тракта на одну восьмую длины волны относительно исходного pin-диода. Техническим результатом является подавление второй (зеркальной) доплеровской компоненты. 5 ил.

 

Изобретение относится к области радиолокационных, лазерных и акустических измерений и может использоваться для калибровки доплеровских радаров (лидаров, сонаров) и имитации изменения структуры отраженного сигнала.

Известны имитаторы доплеровского отклика двух типов: отраженный сигнал может модулироваться либо механически подвижными элементами отражателя [патент США №4972192, G01S 13/58, 20.11.1990], либо электронным способом при попадании на апертуру отражателя (транспондера). Электронный способ получил в последнее время наиболее широкое распространение вследствие более высокой надежности.

Простейшим электронным способом получения доплеровского сдвига является амплитудная или фазовая модуляция сигнала, попавшего в приемную антенну, с последующим его переизлучением в сторону источника той же антенной [патент США №3329953, С1.343-17.7, 15.06.1966]. Предлагается использовать в качестве подобного доплеровского имитатора даже автомобильных радаров для контроля дистанции в режиме автоматического включения-выключения его антенного переключателя [патент США №6496139, G01S 7/40, 17.12.2002].

Для подобной модуляции характерны присутствие в спектре рассеянного сигнала кроме несущей f двух доплеровских компонент f-fD и f+fD, соответствующих как приближающейся цели, так и удаляющейся цели (Фиг. 1). Несущая частота f может быть подавлена на 50 дБ благодаря чередованию фазы отраженного сигнала на противоположную при использовании четвертьволновой секции [Плаксин С.В. и др. «Имитатор доплеровского сдвига частоты». 21st Int. Crimean Conference «Microwave & Telecommuni-cation Technology» (CriMiCo′2011)]. Но две оставшиеся компоненты f-fD и f+fD (Фиг. 2) отображаются на радаре как две цели с равными противоположными радиальными скоростями в одной точке пространства.

Введение дополнительных полосовых фильтров для подавления одной из оставшихся доплеровских компонент ведет к существенному усложнению конструкции со всеми вытекающими последствиями - увеличение габарита, веса, энергопотребления, стоимости [патент США №3745579, G01S 7/40, 10.06.1973; Плаксин С.В., Соколовский В.В. «Активный смеситель сдвига частоты ММ диапазона на диодах Ганна» Радиофизика и радиоастрономия, 2005, т. 10, №1, с. 98-101].

Наиболее близким к предлагаемому устройству является имитатор движущейся цели для радара [патент США №3331070, С1.343-17.7, 11.07.1967]. Принятый антенной 1 сигнал (Фиг. 3) поступает в тракт 2 и отражается в нем либо замыкающим pin-диодом 3, либо короткозамыкающей (или разомкнутой) задней стенкой (плунжером) 4, отстоящей на четверть длины волны λ/4 (где λ=c/f, с - скорость света). Pin-диод 3 запитывается от мультивибратора 5, который переключается каждым следующим приходящим сигналом, малая часть которого (обычно -30 дБ) отбирается направленным ответвителем. В результате фаза отраженного сигнала каждый раз меняется на противоположную (0° и 180°) и в спектре отраженного сигнала подавляется несущая частота f (Фиг. 2).

Задачей заявляемого изобретения является подавление второй доплеровской компоненты в спектре отраженного сигнала. При этом вся энергия будет сконцентрирована в оставшейся доплеровской компоненте.

Указанный технический результат достигается тем, что используемое устройство разделяется на две одинаковые половины (Фиг. 4) плоскостью 7 (или к нему присоединяется идентичное второе такое же устройство). Во вторую половину вводится дополнительный pin-диод 8, сдвинутый в тракте относительно исходного pin-диода 3 на одну восьмую длины волны λ/8 и запитанный от того же мультивибратора 6. Короткозамыкающая задняя стенка (плунжер) 9 во второй половине тракта отстоит от pin-диода 8 на четверть длины волны λ/4. В результате в отраженном сигнале присутствует только одна доплеровская компонента (Фиг. 5), несущая всю энергию отраженного сигнала, ранее распределявшуюся по другим частота (Фиг. 1 и 2).

Устройство для имитации доплеровского сдвига частоты отраженного сигнала, включающее антенну, тракт с расположенным на расстоянии четверть длины волны от конца тракта короткозамыкающим pin-диодом, который управляется мультивибратором, отличающееся тем, что антенна и тракт делятся пополам и во вторую половину вводится управляемый тем же мультивибратором дополнительный короткозамыкающий pin-диод, расположенный на расстоянии четверть длины волны от конца и сдвинутый по длине тракта на одну восьмую длины волны относительно исходного pin-диода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике СВЧ измерений. Способ предлагает подачу через развязывающее устройство электромагнитного сигнала от генератора СВЧ на многоэлементный электроакустический преобразователь, нанесенный на кристаллический образец, засветку пучком света от лазера расположенных вдоль многоэлементного электроакустического преобразователя участков оптической среды, пропускная способность которых зависит от уровня поля стоячей электромагнитной волны в многоэлементном электроакустическом преобразователе, регистрацию распределения интенсивности света вдоль преобразователя после прохождения светом участков оптической среды и оценку распределения поля электромагнитной волны в многоэлементном электроакустическом преобразователе по зарегистрированной картине распределения интенсивности света.

Изобретение относится к технике измерений на сверхвысоких частотах. Согласно способу предварительно осуществляют калибровку с помощью плоского эталонного отражателя, затем перпендикулярно оси зеркала по середине расстояния Lфок между фазовым центром облучателя и фокусом зеркала устанавливают эталонный отражатель с известным коэффициентом отражения ГЭТ, измеряют коэффициент отражения S 11 Э Т ( f ) в той же полосе частот и определяют третий коэффициент A 3 Э Т обобщенного полинома P Э Т ( f ) = ∑ A n Э Т exp ( − j n 2 π f L ф о к / c ) , аппроксимирующего разность измеренных коэффициентов отражения, отнесенных к апертуре облучателя: P Э Т ( f ) ≈ ( S 11 Э Т ( f ) − S 11 И А ( f ) ) exp ( j 2 φ И О ( f ) ) , после чего вместо эталонного отражателя устанавливают испытуемый отражатель, измеряют коэффициент отражения на входе измерительной антенны S 11 И О ( f ) в той же полосе частот и определяют третий коэффициент полинома P И О ( f ) = ∑ A n И О exp ( − j n 2 π f L ф о к / c ) , аппроксимирующего разность коэффициентов отражения S 11 И О ( f ) − S 11 И А ( f ) , отнесенных к A 3 И С апертуре облучателя P Э Т ( f ) ≈ ( S 11 И О ( f ) − S 11 И А ( f ) ) exp ( j 2 φ И О ( f ) ) , коэффициент отражения ГИО испытуемого отражателя определяют по формуле Г И О = Г Э Т | A 3 И О | / | A 3 Э Т | 3 .

Заявлено устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров рассеяния четырехполюсника на СВЧ. Техническим результатом заявленного устройства выступает упрощение и повышение точности устройства для измерения параметров рассеяния четырехполюсника на СВЧ и соответственно упрощение способа измерения.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), предназначено для измерения коэффициента отражения СВЧ нагрузок в миллиметровом, сантиметровом и дециметровом диапазоне радиоволн и может быть использовано для контроля в процессе производства коэффициента отражения отражающих материалов, например используемых для изготовления рефлекторов антенн.

Изобретение относится к технике измерения на сверхвысоких частотах и предназначено для измерения коэффициента отражения плоских образцов радиопоглощающих материалов в дециметровом и метровом диапазонах длин радиоволн.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для измерения коэффициента отражения плоских образцов радиопоглощающего покрытия (РПП) в миллиметровом, сантиметровом и дециметровом диапазоне радиоволн.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для измерения коэффициента отражения по мощности К РПМ ( ц) в сверхширокой полосе частот при различных углах падения ц электромагнитной (ЭМ) волны на радиопоглощающий материал (РПМ).

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиолокации, и может быть использовано для измерения радиофизических характеристик (РФХ) радиопоглощающих покрытий (РПП).

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при создании панорамных измерителей параметров СВЧ устройств. .
Наверх