ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНОИМПУЛЬСНОГО РАДИОЛОКАТОРА Российский патент 2007 года по МПК G01S13/44 

Данное изобретение относится к приемным устройствам для моноимпульсного радиолокатора и может быть использовано в режимах слежения и прогнозируемого обзора.

Известно приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора, например [Теоретические основы радиолокации, под ред. Я.Д.Ширмана, М., Сов. радио, 1970, рис.5.74 на с.306].

Данное устройство, функциональная схема которого изображена на фиг.3, содержит двухканальную антенну 1 с суммарно-разностными преобразователем 2, выход которого для суммарного сигнала через включенные последовательно первый приемник 3.1 и первый амплитудный детектор АД-4.1 соединен с выходом устройства для детектированного суммарного сигнала .

Двухканальная антенна 1 служит для перекодировки угловой информации в соотношение амплитудных, фазовых или комплексных параметров сигналов антенных каналов.

Преобразователь 2 формирует суммарный сигнал . Приемник 3.1 служит для преобразования частоты, усиления и фильтрации суммарного сигнала.

АД-4.1 выделяет детектированные значения суммарного сигнала , диаграмма направленности которого является четной симметричной функцией угла рассогласования цели α, как показано на фиг.5а.

Однако точность оценки угла α ограничена шириной диаграммы направленности суммарного сигнала и крутизной ее скатов [Теоретические основы радиолокации, под ред. В.Е.Дулевича, М., Сов. радио, 1978, с.272], что является существенным недостатком известного приемного устройства, особенно для бортовых радиолокаторов из-за ограниченных размеров антенны.

Известно также приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора [Д.Р.Родс, Введение в моноимпульсную радиолокацию, М., Сов. радио, 1960, рис.3.14 на с. 88], описанное также в другой научно-технической литературе, например [П.И.Дудник, Ю.И.Чересов. Авиационные радиолокационные устройства. ВВИА им.Жуковского, 1986, рис.15.20 и 15.21 на с.483].

Данное устройство, функциональная схема которого изображена на фиг.4, содержит двухканальную антенну 1 с суммарно-разностным преобразователем 2, выход которого для суммарного сигнала через включенные последовательно первый приемник 3.1 и первый амплитудный детектор АД-4.1 соединен с первым входом вычитателя 5, выход указанного преобразователя 2 для разностного сигнала через включенные последовательно второй приемник 3.2 и второй амплитудный детектор АД-4.2 соединен со вторым входом вычитателя 5, выход которого для сигнала является выходом устройства.

Выходной сигнал является функцией угла рассогласования цели α и имеет в два раза меньшую ширину и, соответственно, в два раза большую крутизну скатов, чем диаграмма направленности суммарного сигнала , как показано на фиг.5а, б.

Однако зависимость сигналов и от угла рассогласования цели α нарушается под влиянием амплитудных флуктуаций отраженных от цели сигналов, что снижает точность оценки угла α в 1,5 раза по сравнению с нефлуктуирующей целью, например [Теоретические основы радиолокации, под ред. В.Е.Дулевича, М., Сов. радио, 1978, с.270]. Аналогичный эффект возникает также под воздействием амплитудно-модулированной помехи.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение точности оценки угла рассогласования цели α в условиях амплитудных флуктуаций отраженных от цели сигналов.

Поставленная задача решается тем, что в известное приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора введены сумматор и делитель, причем сумматор своими входами соединен с выходами обоих амплитудных детекторов, а делитель соединен своим первым входом - с выходом вычитателя, своим вторым входом - с выходом сумматора, а своим выходом - с выходом устройства.

Введенные признаки обеспечивают формирование выходного сигнала в виде отношения . Причем сумматор и его связи обеспечивают формирование сигнала , а делитель и его связи формируют отношение выходных сигналов вычитателя и сумматора , что устраняет зависимость от уровня принимаемого радиолокационного сигнала.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого приемного устройства для обзорного моноимпульсного радиолокатора. На фиг.2 приведена диаграмма направленности выходного сигнала предлагаемого устройства в функции угла рассогласования α.

В функциональную схему предлагаемого устройства входят:

1 - двухканальная антенна;

2 - суммарно-разностный преобразователь;

3.1 и 3.2 - первый и второй приемники для суммарного и разностного сигналов, соответственно;

4.1 и 4.2 - первый и второй амплитудные детекторы;

5 - вычитатель;

6 - сумматор;

7 - делитель.

Двухканальная антенна 1 через суммарно-разностный преобразователь 2 подключена ко входам первого и второго приемников 3.1 и 3.2 суммарного и разностного сигналов соответственно. Первый и второй из указанных приемников своим выходом через соответствующий амплитудный детектор АД-4.1 и 4.2 соединен с первым и вторым входами вычитателя 5 и сумматора 6. Делитель 7 соединен своим первым и вторым входами с выходами вычитателя 5 и сумматора 6 соответственно. Выход указанного делителя является выходом предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Принятые антенной 1 высокочастотные сигналы и на выходах антенных каналов имеют вид

где Q_A(α), Q_B(α) - диаграммы направленности антенных каналов,

- сигнал пеленгуемой цели на входе антенны.

Суммарно-разностный преобразователь 2 из сигналов антенных каналов формирует следующие сигналы:

которые посредством приемников 3.1 и 3.2 и соответствующих амплитудных детекторов АД-4.1 и 4.2 преобразуются в видеосигналы

где U₀(t) - амплитудные значения сигналов пеленгуемой цели.

Диаграммы направленности сигналов и с учетом амплитудных флюктуаций входного сигнала, полученных на выходах амплитудных детекторов 4.1 и 4.2 показаны на фиг.5а. На фиг.5б показаны также напряжения, являющиеся результатом вычитания и сложения сигналов в блоках 5 и 6. Как видно, разностный сигнал посредством вычитателя 5 обеспечивает обужение, а сумматор 6 - расширение диаграмм по сравнению с диаграммой направленности суммарного сигнала . Делитель 7 формирует выходной сигнал U в виде отношения\tab, который не зависит от амплитудной флуктуации сигнала U₀(t), как показано на фиг.2, что обеспечивает более высокую точность оценки угла рассогласования цели α.

Таким образом, предлагаемое приемное устройство в результате введенных отличий обеспечивает более высокую точность оценки направления на цель в указанных условиях.

Изобретение относится к приемным устройствам для моноимпульсного радиолокатора и может быть использовано в режимах слежения и прогнозируемого обзора. Достигаемый технический результат - повышение точности оценки угла рассогласования за счет уменьшения влияния аппаратурных ошибок и собственных шумов, для чего формируют выходной сигнал приемного устройства в виде отношения , где Σ и Δ сигналы суммарного и разностного каналов, которое обеспечивает наивысший уровень выходного сигнала в направлении на цель. Устройство содержит двухканальную антенну с суммарно-разностным преобразователем, каждый выход которого через включенные последовательно приемник и амплитудный детектор подключен ко входам вычитателя и сумматора, выходы которых через делитель подключены к выходу устройства. 5 ил.

Приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора, содержащее двухканальную антенну, включенные последовательно первый приемник и первый амплитудный детектор соединены с первыми входами вычитателя и сумматора, включенные последовательно второй приемник и второй амплитудный детектор соединены со вторыми входами вычитателя и сумматора, а выходы вычитателя и сумматора соединены соответственно с первым и вторым входами делителя, отличающееся тем, что дополнительно введен суммарно-разностный преобразователь, включенный между двухканальной антенной и входами первого и второго приемников, а выход делителя для сигнала где |Δ| и |Σ| - детектированные значения разностного и суммарного сигналов, является выходом устройства.