МОНОИМПУЛЬСНЫЙ ПЕЛЕНГАТОР Российский патент 1997 года по МПК G01S3/04 G01S3/10 

Изобретение относится к радиолокационной технике, в частности к моноимпульсным пеленгаторам, и может быть использовано при создании наземных или самолетных радиолокационных станций (РЛС) перехвата воздушных целей, а также радиолокационных головок самонаведения ракет.

Известен моноимпульсный пеленгатор, обеспечивающий измерение угловых координат в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, содержащий антенну, суммарно-разностной преобразователь с четырьмя волноводными мостами и двухканальное приемное устройство, а также низкочастотный фазовращатель на 90^o, суммирующее устройство, фазовращатель на 90^o для сигнала промежуточной частоты и два фазовых детектора.

К недостаткам данного известного моноимпульсного пеленгатора следует отнести невысокую пропускную способность из-за невозможности одновременного измерения угловых координат в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а также низкую надежность.

Известен моноимпульсный пеленгатор для измерения угловых координат в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, принятый за прототип, содержащий антенну, суммарно-разностный преобразователь, выполненный в виде одного волноводного моста, двухканальное приемное устройство для суммарного и разностного сигналов и два фазовых детектора, опорными входами соединенные с выходом приемного устройства для суммарного сигнала, а сигнальными входами непосредственно и через фазовращатель на 90^o соответственно -с выходом приемного устройства для разностного сигнала.

Недостатком данного устройства является наличие паразитной перекрестной связи измеряемых сигналов ошибок от ортогональной координаты, что приводит к снижению точности пеленгования.

Целью изобретения является повышение точности пеленгования цели за счет устранения перекрестной связи измеряемых сигналов угловых ошибок от ортогональной координаты.

Цель достигается тем, что в моноимпульсный пеленгатор, содержащий антенну, суммарно-разностный преобразователь, двухканальное приемное устройство для суммарного и разностного сигналов, фазовращатель на 90^o для сигнала промежуточной частоты и два фазовых детектора, которые своими опорными входами соединены с выходом приемного устройства для суммарного сигнала, сигнальный вход первого фазового детектора непосредственно, а второго фазового детектора через фазовращатель на 90^o для сигнала промежуточной частоты соединены с выходом приемного устройства для разностного сигнала, причем выходы фазовых детекторов являются выходами сигналов угловых ошибок в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, в соответствии с изобретением дополнительно введены два высокочастотных фазовращателя на 90^o, а антенна содержит четыре парциальных канала в виде квадратной решетки, причем выходы одной из диагонально расположенных пар антенных каналов непосредственно, а другой через высокочастотные фазовращатели на 90^o подключены к соответствующим им входам суммарно-разностного преобразователя, выполненного по схеме с четырьмя волноводными мостами, двухканальное приемное устройство своими входами для суммарного и разностного сигналов подключено к выходам суммарно-разностного преобразователя для суммарного и одного из разностных сигналов.

На чертеже представлена функциональная схема моноимпульсного пеленгатора, выполненного согласно изобретению.

Моноимпульсный пеленгатор содержит антенну 1 с четырьмя парциальными каналами А, В, С, Д, суммарно-разностный преобразователь 2, высокочастотные фазовращатели на 90^o 3, 4, включенные между выходами одной из диагонально расположенных пар антенных каналов (например, каналов В и С) и соответствующими им входами суммарно-разностного преобразователя 2, двухканальное приемное устройство 5, фазовращатель на 90^o для сигнала промежуточной частоты 6, фазовые детекторы 7, 8.

Моноимпульсный пеленгатор работает следующим образом.

Сигналы пеленгуемой цели с выходов парциальных антенных каналов А, В, С, Д поступают на соответствующие им входы суммарно-разностного преобразователя 2, причем с выходов каналов А и Д непосредственно, а с выходов В и С через высокочастотные фазовращатели на 90^o 3, 4.

Суммарно-разностный преобразователь на своих выходах формирует следующие сигналы:


где E_i= E_i(θ_a, θ_м) сигналы парциальных антенных каналов,
θ_a, θ_м углы азимута и масса соответственно,
i А, В, С, Д.

Эти сигналы поступают на соответствующие входы двухканального приемного устройства 5 для преобразования частоты, усиления и нормировки. Из приведенных соотношений для Σ и Δ_м видно, что за счет ведения фазовращателей 3, 4 фазовый сдвиг между этими сигналами может принимать любое значение в диапазоне от 0 до 180^o в зависимости от углового рассогласования как по азимуту θ_a, так и по углу места θ_м.

Фазовый детектор 7 выделяет вещественную часть отношения

Фазовый детектор 8, подключенный своим сигнальным входом к разностному выходу двухканального приемного устройства 5 через фазовращатель на 90^o 6, выделяет составляющую нормированного разностного сигнала , находящуюся в квадратуре с суммарным, то есть,

Указанные сигналы обладают нечетной симметрией относительно равносигнальных направлений в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и, следовательно, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к пеленгационным характеристикам в соответствующих плоскостях.

В результате выходной сигнал фазового детектора 7 может служить для оценки угла места θ_м, а выходной сигнал фазового детектора 8 для оценки азимута θ_a.

Включение высокочастотных фазовращателей 3, 4 между выходами любой диагональной пары антенных каналов (В, С или А, Д) и соответствующими им входами суммарно-разностного преобразователя 2 обеспечивает возможность пеленгации с помощью одного из разностных сигналов как по азимуту, так и по углу места.

При этом повышение точности пеленгации за счет устранения паразитной перекрестной связи между пеленгационными каналами обеспечивается использованием антенны с четырьмя парциальными каналами, образующими квадратную решетку и введением описанным выше подключением высокочастотных фазовращателей на 90^o.

Использование: в радиолокационной технике, в частности в моноимпульсных пеленгаторах, а также при создании наземных или самолетных радиолокационных станций перехвата воздушных целей. Сущность изобретения: моноимпульсный пеленгатор содержит антенну 1 с четырьмя парциальными каналами, суммарно-разностный преобразователь 2, высокочастотные фазовращатели на 90^o 3, 4, включенные между выходами одной из диагонально расположенных пар антенных каналов и соответствующими им входами суммарно-разностного преобразователя 2, двухканальное приемное устройство 5, а также фазовые детекторы 7, 8, опорные входы которых соединены с суммарным выходом двухканального приемного устройства 5, а сигнальные входы - непосредственно и через фазовращатель на 90^o 6 соответственно - с его разностным выходом. 1 ил.

Моноимпульсный пеленгатор, содержащий антенну, суммарно-разностный преобразователь, двухканальное приемное устройство для суммарного и разностного синалов, фазовращатель на 90^o для сигнала промежуточной частоты и два фазовых детектора, которые своими опорными входами соединены с выходом приемного устройства для суммарного сигнала, сигнальный вход первого фазового детектора непосредственно, а второго фазового детектора через фазовращатель на 90^o для сигнала промежуточной частоты соединены с выходом приемного устройства для разностного сигнала, причем выходы фазовых детекторов являются выходами сигналов угловых ошибок в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности пеленгования цели за счет устранения перекрестной связи измеряемых сигналов угловых ошибок от ортогональной координаты, дополнительно введены два высокочастотных фазовращателя на 90^o, антенна содержит четыре парциальных канала в виде квадратной решетки, причем выходы одной из диагонально расположенных пар антенных каналов непосредственно, а другой через высокочастотные фазовращатели на 90^o подключены к соответствующим им входам суммарно-разностного преобразователя, выполненного по схеме с четырьмя волноводными мостами, двухканальное приемное устройство своими входами для суммарного и разностного сигналов подключено к выходам суммарно-разностного преобразователя для суммарного и одного из разностных сигналов.