РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ИМИТАТОР ЦЕЛИ Российский патент 2006 года по МПК G01S7/40 

Предлагаемое изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в контрольно-измерительной аппаратуре доплеровских радиолокационных систем (РЛС).

Известна контрольно-измерительная аппаратура, в состав которой входят блок СВЧ, линия связи и рупорная антенна, подключенная через линию связи к выходу блока СВЧ. Блок СВЧ включает в себя устройство автоматической регулировки мощности, импульсный и амплитудный модуляторы, три аттенюатора ослабления сигнала и генераторы доплеровских частот [Техническое описание КИА. МНИИ "АГАТ", 1999 г.].

Недостатком данной аппаратуры является невозможность автоматизации процесса контроля параметров РЛС: установка параметров доплеровских сигналов, уровня выходной мощности, включение модуляторов осуществляется вручную при помощи органов управления блока СВЧ.

Известна также автоматизированная контрольно-измерительная аппаратура, в состав которой входит радиолокационный имитатор цели (РИЦ), выбранный в качестве прототипа и содержащий модуль СВЧ, состоящий из последовательно соединенных устройства автоматической регулировки мощности, импульсного модулятора, амплитудного модулятора, переключателя уровня мощности и цифрового аттенюатора, входы устройства автоматической регулировки мощности и импульсного модулятора являются соответственно входами СВЧ и импульсной модуляции радиолокационного имитатора цели, линию связи, рупорную антенну, подключенную через линию связи к выходу цифрового аттенюатора, модуль управления цифровым аттенюатором, состоящий из группы ключей, выходы которых подключены к соответствующим входам управления цифровым аттенюатором, перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ), разряды выходной шины которого подключены ко входам соответствующих ключей, и интерфейса мультиплексной шины, соответствующие выходы которого подключены к адресным входам ППЗУ и ко входам управления импульсным модулятором, амплитудным модулятором и переключателем уровня мощности, модуль синтезатора доплеровских частот, выход которого подключен ко входу амплитудного модулятора, и мультиплексная шина управления, подключенная к шине интерфейса модуля управления цифровым аттенюатором и к шине управления модулем синтезатора доплеровских частот. [Техническое описание АКИА. МНИИ "АГАТ", 2001 г.]

Данная аппаратура обеспечивает автоматизацию процесса контроля параметров РЛС. Недостатком ее является низкая точность установки уровня выходной мощности, обусловленная погрешностью цифрового аттенюатора за счет взаимовлияний секций аттенюатора на сверхвысоких частотах. Так, даже после калибровки цифрового аттенюатора (коды калибровок записываются в ППЗУ) погрешность установки уровня выходной мощности в диапазоне от 0 до минус 50 дБ составляет ±2 дБ, а при более низких уровнях - еще выше.

Цель изобретения - повышение точности установки выходной мощности радиолокационного имитатора цели.

Указанная цель достигается за счет того, что в радиолокационный имитатор цели, содержащий модуль СВЧ, состоящий из последовательно соединенных устройства автоматической регулировки мощности, импульсного модулятора, амплитудного модулятора, переключателя уровня мощности и цифрового аттенюатора, входы устройства автоматической регулировки мощности и импульсного модулятора являются соответственно входами СВЧ и импульсной модуляции радиолокационного имитатора цели, линию связи, рупорную антенну, подключенную через линию связи к выходу цифрового аттенюатора, группу ключей, выходы которых подключены к соответствующим входам управления цифровым аттенюатором, первое ППЗУ, разряды выходной шины которого подключены ко входам соответствующих ключей, интерфейс мультиплексной шины, соответствующие выходы которого подключены к адресным входам первого ППЗУ и ко входам управления импульсным модулятором, амплитудным модулятором и переключателем уровня мощности, синтезатор доплеровских частот и мультиплексную шину управления, соединенную с шинами интерфейса мультиплексной шины и управления синтезатора доплеровских частот, введены второе ППЗУ, адресные входы которого соединены с адресными входами первого ППЗУ, и умножающий цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), шина управления которого подключена к выходной шине второго ППЗУ, вход подключен к выходу синтезатора доплеровских частот, а выход - ко входу амплитудного модулятора.

На чертеже приведена блок-схема радиолокационного имитатора цели, в который входят:

1 - вход импульсной модуляции;

2 - вход СВЧ;

3 - модуль СВЧ;

4 - устройство автоматической регулировки мощности;

5 - импульсный модулятор;

6 - амплитудный модулятор;

7 - переключатель уровня мощности;

8 - цифровой аттенюатор;

9 - линия связи;

10 - рупорная антенна;

11 - синтезатор доплеровских частот;

12 - умножающий ЦАП;

13 - группа ключей;

14 - первое ППЗУ;

15 - второе ППЗУ;

16 - интерфейс мультиплексной шины;

17 - мультиплексная шина управления.

Модуль СВЧ 3 состоит из СВЧ-тракта, включающего в себя последовательно включенные устройство автоматической регулировки мощности 4, импульсный модулятор 5, амплитудный модулятор 6, переключатель уровня мощности 7 и цифровой аттенюатор 8. Вход импульсного модулятора является входом импульсной модуляции 1 РИЦа. Вход устройства автоматической регулировки мощности является входом СВЧ 2 РИЦа. Выход цифрового аттенюатора 8 соединен через линию связи 9 с рупорной антенной 10. Вход амплитудного модулятора 6 соединен с выходом умножающего ЦАПа 12. Входы управления импульсным модулятором 5, амплитудным модулятором 6 и переключателем уровня мощности 7 соединены с соответствующими выходами интерфейса мультиплексной шины 16. Входы управления цифровым аттенюатором 8 соединены с выходами группы ключей 13, входы которых подключены к соответствующим разрядам выходной шины первого ППЗУ 14, а адресные входы первого и второго ППЗУ 14, 15 соединены с соответствующими выходами интерфейса мультиплексной шины 16. Выходная шина второго ППЗУ 15 соединена с шиной управления умножающего ЦАПа 12, вход которого соединен с выходом синтезатора доплеровских частот 11, шина управления которого соединена с шинами интерфейса мультиплексной шины 16 и мультиплексной шины управления 17.

Работа РИЦа происходит следующим образом. На вход СВЧ 2 поступает сигнал несущей частоты РЛС. Если РЛС работает в импульсном режиме, то на вход импульсной модуляции 1 подается задержанный сигнал запуска передатчика РЛС. В модуле СВЧ 3 входной сигнал стабилизируется и нормализуется по мощности при помощи устройства автоматической регулировки мощности 4, затем, если РЛС работает в импульсном режиме, подвергается импульсной модуляции при помощи импульсного модулятора 5, далее поступает на балансный амплитудный модулятор 6 с подавлением несущей частоты, на выходе которого формируются боковые частоты, смещенные относительно несущей частоты на величину частоты сигнала синтезатора доплеровских частот 11, который поступает на вход амплитудного модулятора 6 через умножающий ЦАП 12. Затем этот доплеровский сигнал поступает на переключатель уровня мощности 7 с СВЧ-усилителем, обеспечивающий работу РИЦа в режиме повышенной мощности, и, далее, на цифровой аттенюатор 8 для установки выходной мощности. С выхода цифрового аттенюатора 8 сигнал через линию связи 9 поступает на рупорную антенну 10 для излучения его с целью имитации сигнала, отраженного от цели. При помощи мультиплексной шины управления 17, подключенной к электронно-вычислительной машине (ЭВМ), и интерфейса мультиплексной шины 16 обеспечивается управление импульсным и амплитудным модуляторами 5, 6, переключателем уровня мощности 7 и цифровым аттенюатором 8. Управление цифровым аттенюатором 8 осуществляется через группу ключей 13 и первое ППЗУ 14, которое преобразует код затухания в децибелах, поступающего на адресные входы ППЗУ 14, в код управления цифровым аттенюатором. Эти значения кодов записываются в ППЗУ 14 при калибровке цифрового аттенюатора 8. Это позволяет произвести грубую калибровку выходной мощности РИЦа. Точная калибровка выходной мощности РИЦа осуществляется за счет изменения глубины амплитудной модуляции путем изменения уровня сигнала модуляции, поступающего с выхода синтезатора доплеровских частот 11 через умножающий ЦАП 12 для каждого значения величины затухания. Для этого используется умножающий ЦАП 12, на шину управления которого поступает код с выходной шины второго ППЗУ 15. Величина этого кода определяет коэффициент передачи умножающего ЦАПа 12 и, следовательно, уровень сигнала модуляции. На адресные входы ППЗУ 15, объединенные с адресными входами ППЗУ 14, поступает код затухания в децибелах. Выходные коды в ППЗУ 15 записываются при точной калибровке выходной мощности РИЦа.

Таким образом, введение в известное устройство умножающего ЦАПа и второго ППЗУ с указанными связями позволяет повысить точность установки выходной мощности РИЦа за счет возможности ее корректировки путем изменения глубины амплитудной модуляции для каждого значения величины затухания.

Испытания опытного образца РИЦа, выполненного по предлагаемому техническому решению, показали, что погрешность установки выходной мощности была снижена до ±0,3 дБ против ±2 дБ в прототипе.

Предлагаемое изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в контрольно-измерительной аппаратуре доплеровских радиолокационных систем (РЛС). Техническим результатом является повышение точности установки выходной мощности радиолокационного имитатора цели. Технический результат достигается тем, что радиолокационный имитатор цели содержит модуль СВЧ, состоящий из последовательно соединенных устройства автоматической регулировки мощности, импульсного модулятора, амплитудного модулятора, переключателя уровня мощности и цифрового аттенюатора, линию связи, рупорную антенну, группу ключей, первое ППЗУ, интерфейс мультиплексной шины, синтезатор доплеровских частот, мультиплексную шину управления, и вновь введенные второе ППЗУ и умножающий цифроаналоговый преобразователь. Повышение точности установки выходной мощности обеспечивается за счет возможности ее корректировки путем изменения глубины амплитудной модуляции СВЧ-сигнала для каждого значения величины затухания. 1 ил.

Радиолокационный имитатор цели, содержащий модуль СВЧ, состоящий из последовательно соединенных устройства автоматической регулировки мощности, импульсного модулятора, амплитудного модулятора, переключателя уровня мощности и цифрового аттенюатора, входы устройства автоматической регулировки мощности и импульсного модулятора являются соответственно входами СВЧ и импульсной модуляции радиолокационного имитатора цели, линию связи, рупорную антенну, подключенную через линию связи к выходу цифрового аттенюатора, группу ключей, выходы которых подключены к соответствующим входам управления цифровым аттенюатором, первое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, разряды выходной шины которого подключены ко входам соответствующих ключей, интерфейс мультиплексной шины, соответствующие выходы которого подключены к адресным входам первого перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства и ко входам управления импульсным модулятором, амплитудным модулятором и переключателем уровня мощности, синтезатор доплеровских частот и мультиплексную шину управления, соединенную с шинами интерфейса мультиплексной шины и управления синтезатора доплеровских частот, отличающийся тем, что в него введены второе перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, адресные входы которого соединены с адресными входами первого перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства, и умножающий цифроаналоговый преобразователь, шина управления которого подключена к выходной шине второго перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства, вход подключен к выходу синтезатора доплеровских частот, а выход - ко входу амплитудного модулятора.