РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ОТВЕТЧИК Российский патент 1995 года по МПК G01S13/78 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для получения в отраженном сигнале информации о состоянии объекта, на котором установлена система, и выделения отраженного сигнала на фоне пассивных помех.

Известно устройство, использующее принцип модуляции отраженного сигнала, содержащее антенну, селектор, модулятор, преобразователь информации.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточной информативности о состоянии объекта и высокой интенсивности отраженных сигналов.

Известно также устройство для отражения радиолокационных сигналов, содержащее электрический диполь, настроенный на частоту зондирующего сигнала, в разрыв которого включен нелинейный элемент.

Это устройство также не обеспечивает достаточной информативности и высокой интенсивности отраженных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому радиолокационному ответчику является устройство, содержащее приемный диполь, настроенный на частоту запроса f_o, усилитель вход которого соединен с приемным диполем, а выход с умножителем частоты, выполненным в виде диода, блок питания и передающий диполь, настроенный на частоту ответа nxf_o, где n ≥ 2.

Однако это устройство также не обеспечивает достаточной информативности о состоянии объекта.

Целью изобретения является повышение информативности.

Указанная цель достигается тем, что усовершенствуется радиолокационный ответчик, содержащий приемный диполь, настроенный на частоту запроса f_o, усилитель, вход которого соединен с приемным диполем, а выход с умножителем частоты, выполненным в виде диода, блок питания и передающий диполь, настроенный на частоту ответа, n˙f_o, где n ≥ 2.

Достижению поставленной цели способствует введение N усилителей, N диодов, (N+1) элементов переключения и N передающих диполей, настроенных на различные частоты ответа (n+K)xf_o, где К 1,2, причем усилители выполнены по двухтактной схеме, их симметричные входы подключены к клеммам приемного диполя, а симметричные выходы к клеммам соответствующего передающего диполя, соответствующего диода и соответствующего элемента переключения.

На чертеже приведена схема радиолокационного ответчика.

Радиолокационный ответчик содержит приемный диполь 1, настроенный на частоту запроса f_o, передающие диполи 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, настроенные на различные частоты ответа (n+K)xf_o, где К 1,2, усилители, выполненные по двухтактной схеме, каждый из которых состоит соответственно из двух симметричных половин 10, 11; 12, 13; 14, 15; 16, 17; элементы 18, 19, 20, 21 переключения, блок 22 питания и диоды 23, 24, 25, 26.

К клеммам разрыва приемного диполя 1 подключены равномерно с той и другой стороны входы соответствующих симметричных половин 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15, 16 и 17 усилителей, а их выходы соответственно к клеммам передающих диполей 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, к аноду и катоду диодов 23, 24, 25 и 26 и входам и выходам элементов 18, 19, 20, 21 переключения, шина источника 22 питания подключена к шинам питания симметричных половин 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 усилителей.

Радиолокационный ответчик работает следующим образом.

Зондирующий сигнал запроса, подаваемый идентификатором, принимается приемным диполем 1, настроенным на частоту запроса f_o. Сигнал запроса, наведенный в приемном диполе 1, подается на входы симметричных половин 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 усилителей, выполненных по двухтактной схеме, где усиливается и с их выходов подается на цепочки, состоящие из умножителя, выполненного в виде диода, и элемента переключения. В результате через эти цепочки начинает протекать ток. В зависимости от положения элементов переключения, характеризующих состояние идентифицируемого объекта, на котором установлен радиолокационный ответчик, имеет место либо наличие отраженных сигналов от соответствующих передающих диполей, либо их отсутствие. В случае, если элемент переключения разомкнут, рабочая точка нелинейного элемента диода находится в нелинейной области. При этом на нелинейном элементе при приеме приемным диполем 1 зондирующего сигнала запроса появляются гармонические составляющие этого сигнала. Эти сигналы подаются на передающие диполи, связанные с данным нелинейным элементом-диодом и настроенным на одну из частот ответа nxf_o, где n ≥ 2. При этом осуществляется излучение в эфир сигнала на данной частоте ответа. Следует отметить, что приемные каналы идентификатора настроены на упомянутые частоты и каждый из них осуществляет прием отраженного сигнала ответа, который по частоте соответствует его настройке. При этом сигналы от пассивной помехи на комбинационной частоте отсутствуют.

В случае, если элемент переключения замкнут, то нелинейный элемент диод исключается из цепи, в которой действуют сигналы с симметричных выходов усилителей. При этом очевидно, что на нелинейном элементе-диоде при приеме приемным диполем 1 зондирующего сигнала запроса отсутствуют гармонические составляющие этого сигнала и, следовательно, не происходит излучения сигнала ответа с передающих диполей, связанных с данным нелинейным элементом.

В соответствующем приемном канале идентификатора не фиксируется никакого сигнала.

Таким образом, отраженный от радиолокационного ответчика сигнал ответа представляет собой совокупность сигналов с разной частотой и фактически представляет собой кодовую комбинацию (например, двоичный код), характеризующую состояние объекта. Например, пятиразрядный код обеспечивает передачу тридцати двух градаций состояния объекта, шестиразрядный шестидесяти четырех и так далее.

В общем случае при каждом последующем увеличении количества используемых гармоник на единицу, количество возможных значений в информации сигнала ответа удваивается, а количество усилителей увеличивается на 1.

В соответствии с этим, передаваемое количество состояний объекта М в сигнале ответа и потребное количество усилителей N можно выразить в виде следующих соотношений:
М 2ⁿ
N n где n 2,3,4. количество используемых гармонических составляющих.

Использование: в радиотехнике для идентификации объекта, отвечающего на запрос на нескольких частотах, кратных частоте запроса. Сущность изобретения: радиолокационный ответчик, содержащий приемный диполь, настроенный на частоту запроса f_o (N + 1) усилителей, (N + 1) умножителей частоты, выполненных каждый в виде диода, блок питания, (N + 1) элементов пеерключения и (N + 1) передающих диполей, настроенных на различные частоты (n+K)·f_o где n≥ 2 К 1,2. Усилители выполнены по двухтактной схеме, их симметричные входы подключены к клеммам приемного диполя, а их симметричные выходы к клеммам соответствующего диполя, соответствующего диода и соответствующего элемента переключения. Кодирование ответа осуществляют замыканием клеммы соответствующего передающего диполя. 1 ил.

РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ОТВЕТЧИК, содержащий приемный диполь, настроенный на частоту запроса f₀, усилитель, вход которого соединен с приемным диполем, а выход с умножителем частоты, выполненным в виде диода, блок питания и передающий диполь, настроенный на частоту ответа n · f₀, где n ≥ 2, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности, введены N усилителей, N диодов, N + 1 элементов переключения и N передающих диполей, настроенных на различные частоты ответа (n + K) · f₀, где K 1, 2 причем усилители выполнены по двухтактной схеме, их симметричные входы подключены к клеммам приемного диполя, а симметричные выходы к клеммам соответствующего передающего диполя, соответствующего диода и соответствующего элемента переключения.