Устройство для определения дальности до источника грозового разряда

 

Союз Советских

Социал истии вских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«(!673945 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 27.02.78 (21) 2585643/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

С 01 S 9/60

Государственный комитет

СССР по делам изоорвтвний н открытий (53) УДК 621.396. .932.1 (088.8) Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.79

A. В. Афанасьев, В. К. Гришанов, П. Г. Коваленко, А. Г. Королев и В. Н. Лошак (72) Авторы изобретения

1 хв П т ,1

"1

"( (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДАЛЬНОСТИ ДО ИСТОЧНИКА ГРОЗОВОГО РАЗРЯДА

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для определения дальности до источников электромагнитного излучения.

Известно устройство для определения дальности до источника грозового разряда, содержащее магнитную и электрические антенны, преобразующие фильтры, схемы выделения нулевых переходов, триггеры и блок сравнения 111.

Данное устройство имеет высокую точность.

Наиболее близким тех((ичесг<им решением к данному изобретсггиго является устройство для о грсделеп<ия далгпюсти до источника грозового разряда, содержащее электрическую антенну, соединенную C входом ()лока начала отсчета, и магнитную антенну, преобразуюгцие фильтры, с: емы выделения нулевг,гх переходов, измерители временных интервалов, выходы которых соединены с решающим блоком 121.

В данном устройстве функция, .характеризующая изменение разности фаз магнитной и электрической составляющих поля в зависимости от ра«стоя(;ц) является нели нейной. Интерполяция измеренных раз(3<остей фаз на разных частотах не достигаст высокой точности определения даль(гости.

Цель изооретения — и::г)ып;ение точ:«.сти определения дальности до исто ..ника гр >зового разряда.

Для этого в устройство дзя определен",ÿ дальности до источи(ка грозового разряда.

) содержа.цее электрическую айтенну, соединенную с входом блока начала отсчета и магнитную антенну, введс Hhl два идентичных блока аг<алогг)вой обраоотки сиг ило(3. выходы,оторых соединнены с вхс)дами и 3мерителя разности фаз и последовательно соединенные источник опорной фазы, блок сравнения и преобразователь интервала воемени в расстояние, пр.г этом иервь:е "3.(îëû б, 10!(<)B а<(ил()< о<)ой обг)а{)оз кl< < иггг;Злое с ос динены с выходом блока начала отс .е-,(!. а вторые входы — — соотг)стс гвсчг)о «выход)ìi электр,(че«кой и маги(< г ()A;<1!т«н,<ы. выходы

20 F),гока 33а галс< от«чета II 3<амер(. гс,! .3 <3, <ос) и фаз соедшцны с вторьгмг< .".хо,:;<„i«« . «е:сiВЕПНО ПрСОбраЗОВатЕЛя . гптс )ГЧЬЗ;3 Вр(-" ...-;..! И в p(I< () <)»»e и б. (и и «рашн ния.

673945

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит соответственно электрическую и магнитную антенны 1 и 2 блок

3 начала отсчета, преобразователь 4 интервала .времени в расстояние, блоки 5 и 6, аналоговой обработки сигналов, измеритель

7 разности фаз, блок 8 сравнения и источник 9 опорной фазы.

У тройство работает следующим образом. о

Сигнал с выхода электрической антенны

1 поступает на вход блока 3 начала отсчета и на второй вход блока 5 аналоговой обработки сигналов, а с выхода магнитной антенны 2 — на второй вход блока 6 анало!

5 говой обработки сигналов. Выходной сигнал блока 3 начала отсчета через первые входы переводит блоки 5 и 6 аналоговой обработки сигналов в рабочий режим и запускает преобразователь 4 интервала времени в расстояние.

Блоки 5 и 6 аналоговой обработки представляют собой дисперсионные устройства, например, с линейной дисперсионной характеристикой в заданном диапазоне частот.

Выходной сигнал блока аналоговой обработки представляет собой в каждый фиксиро25 ванный момент времени значение соответствующей частотной составляющей входного сигнала, поэтому на выходе измерителя 7 разности фаз напряжение меняется в зависимости от разности фаз различных частотных составляющих в реальном масштабе времени. При совпадении сигнала с выхода измерителя 7 разности фаз и сигнала с выхода источника 9 опорной фазы, соответствующего точке максимальной крутизны характеристики, описываемой выражением. с>

Ь р = — arctg q (1) где R — расстояние до источника грозового разряда;

f — рабочая частота;

С вЂ” скорость света, 40 на второй вход преобразователя 4 интервала времени в расстояние поступает сигнал с выхода блока 8 сравнения. Временному интервалу между моментами поступления сигналов на первый и второй входы преобразователя 4 интервала времени в расстояние на частотной характеристике блоков 5 и 6 аналоговой обработки сигналов соответствует частота, на которой разность фаз между электрической и магнитной составляющими электромагнитного поля равна заданной опорной фазе.

Преобразование полученного значения частоты в расстояние происходит согласно выражению (1) при значении разности фаз, равной опорной фазе.

Таким образом, благодаря использованию блоков аналоговой обработки сигналов, измерителя разности фаз, источника опорной фазы, блоков сравнения и преобразователя интервала времени в расстояние повышается точность определения дальности до источника грозового разряда вследствие применения непрерывного частотного анализа, исключающего ошибки интерполяции, и работы в окресностях оптимальных точек рабочих характеристик.

Формула изобретения

Устройство для определения дальности до источника грозового разряда, содержащее электрическую антенну, соединенную с входом блока начала отсч та, н магнитную антенну, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения дальности до источника грозового разряда, введены два идентичных блока аналоговой обработки сигналов, выходы которых соединены с входами измерителя разности фаз и последовательно соединенные источник опорной фазы, блок сравнения и преобразователь интервала времени в расстояние, при этом первые входы блоков аналоговой обработки сигналов соединены с выходом блока начала отсчета, а вторые входы — соответственно с выходами электрической и магнитной антенн, выходы блока начала отсчета и измерителя разности фаз соединены с вторыми входами соответственно преобразователя интервала времени в расстояние и блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 316048, кл. G 01 S 9/60, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР № 467307, кл. G 01 S 9/60, 1975.

673945

Составитель Е. Погиблов

Редактор Т. Янова Техред О. Луговая Корректор М. Шароши

Заказ 4066j41 Тираж 606 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4