РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ОТВЕТЧИК Российский патент 2008 года по МПК G01S13/75 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокации и радионавигации для получения отметок маркированных точек на местности на индикаторах обзорных радиолокационных станций (РЛС), использующих зондирующие сигналы с определенными частотно-временными параметрами.

Известны наземные ответчики (НО), входящие в состав систем ближней навигации, устанавливаемые на аэродромах и в точках, соответствующих характерным участкам воздушных трасс [Авиационная радионавигация: Справочник. / Сосновский А.А., Хаймович И.А., Лутин Э.А., Максимов И.Б.; Под ред. Сосновского А.А. - М.: Транспорт, 1990. - 264 с.]. Эти НО формируют ответные кодовые сигналы при приеме запросных кодовых сигналов от бортовых запросчиков, являющихся составной частью системы ближней навигации. Наземный ответчик содержит последовательно соединенные приемную антенну, приемник, содержащий усилитель, детектор и декодер, формирователь сигнала ответа, задерживающий полученный с приемника сигнал на определенное время и вырабатывающий ответный код, передатчик и ненаправленную передающую антенну.

Недостатком этих НО является то, что они не обеспечивают формирование ответных сигналов по запросным сигналам обзорных РЛС.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа радиолокационный ответчик (РЛО) [А.С. SU 1818605 A1, G01S 13/80], формирующий ответные частотно-модулированные кодовые посылки при приеме запросных импульсов обзорных РЛС, содержащий приемопередающую антенну, детектор, видеоусилитель, пороговый блок, элемент И, генератор импульсов запуска, генератор импульсов запрета, генератор сверхвысокой частоты, генератор пилообразного напряжения непрерывного действия, причем детектор, видеоусилитель, пороговый блок последовательно соединены, выход элемента И соединен со входом генератора импульсов запуска, выход которого соединен с первым входом генератора сверхвысокой частоты, выход которого соединен с входом приемопередающей антенны, выход генератора импульсов запрета соединен со вторым входом элемента И, а выход генератора пилообразного напряжения непрерывного действия соединен со вторым входом генератора сверхвысокой частоты.

Кроме того, выход приемопередающей антенны соединен со входом детектора, первый выход порогового блока соединен с первым входом элемента И, а второй выход порогового блока соединен со входом генератора импульсов запрета.

Недостатком такого РЛО являются низкая помехозащищенность вследствие наличия срабатываний РЛО по всем сигналам, уровень которых на входе порогового блока превышает пороговый, а не только по сигналам обзорных РЛС, использующих зондирующие сигналы с определенными частотно-временными параметрами, для работы с которыми он предназначен.

Технической задачей изобретения является повышение помехозащищенности работы РЛО вследствие уменьшения или исключения ложных срабатываний РЛО путем достижения селективности РЛО по частотным и временным параметрам принимаемых импульсных сигналов, обеспечивающей срабатывание РЛО только по сигналам обзорных РЛС с определенными частотно-временными параметрами.

Указанная задача изобретения достигается тем, что в известное устройство, содержащее приемопередающую антенну, детектор, видеоусилитель, пороговый блок, элемент И, генератор импульсов запуска, генератор импульсов запрета, генератор сверхвысокой частоты, генератор пилообразного напряжения непрерывного действия, причем детектор, видеоусилитель, пороговый блок последовательно соединены, выход элемента И соединен со входом генератора импульсов запуска, выход которого соединен с первым входом генератора сверхвысокой частоты, выход которого соединен с входом приемопередающей антенны, выход генератора импульсов запрета соединен со вторым входом элемента И, а выход генератора пилообразного напряжения непрерывного действия соединен со вторым входом генератора сверхвысокой частоты, согласно изобретению введены полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом приемопередающей антенны, а выход соединен со входом детектора, и селектор импульсов, вход которого соединен с выходом порогового блока, а выход соединен с первым входом элемента И и входом генератора импульсов запрета.

Изобретение отличается введенными блоками: полосовым фильтром и селектором импульсов с соответствующими связями.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна».

Анализ известных технических решений в указанной выше области позволяет сделать вывод о том, что введенные функциональные узлы известны. Однако введение их в известное устройство с указанными связями придает устройству новые свойства. Введенные функциональные узлы взаимодействуют с узлами известного устройства таким образом, что позволяют уменьшить количество или исключить ложные срабатывания устройства по сигналам РЛС, для работы с которыми оно не предназначено.

Изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.

Изобретение может быть использовано для обнаружения и определения местоположения маркированных точек на местности с помощью обзорных РЛС в различных отраслях деятельности при решении задач навигации и координатометрии.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого радиолокационного ответчика.

Радиолокационный ответчик содержит приемопередающую антенну 1, полосовой фильтр 2, детектор 3, видеоусилитель 4, пороговый блок 5, селектор импульсов 6, элемент И 7, генератор импульсов запуска 8, генератор импульсов запрета 9, генератор сверхвысокой частоты 10, генератор пилообразного напряжения непрерывного действия 11, причем приемопередающая антенна 1, полосовой фильтр 2, детектор 3, видеоусилитель 4, пороговый блок 5, селектор импульсов 6 последовательно соединены, выход селектора импульсов 6 соединен с первым входом элемента И 7 и входом генератора импульсов запрета 9, выход генератора импульсов запрета 9 соединен со вторым входом элемента И 7, выход элемента И 7 соединен со входом генератора импульсов запуска 8, выход которого соединен с первым входом генератора сверхвысокой частоты 10, выход которого соединен со входом приемопередающей антенны 1, а выход генератора пилообразного напряжения непрерывного действия 11 соединен со вторым входом генератора сверхвысокой частоты 10.

Устройство работает следующим образом.

Запросные радиочастотные импульсы РЛС принимаются приемопередающей антенной 1, селектируются по частоте полосовым фильтром 2, полоса пропускания которого соответствует диапазону рабочих частот обзорных РЛС, детектируются детектором 3, усиливаются видеоусилителем 4 и в случае превышения порогового уровня порогового блока 5 поступают на вход селектора импульсов 6. При соответствии длительности и периода повторения принятых импульсов временным параметрам сигналов обзорных РЛС селектор импульсов 6 вырабатывает импульс, поступающий на первый вход элемента И 7 и вход генератора импульсов запрета 9. В исходном состоянии на второй вход элемента И 7 с выхода генератора импульсов запрета 9 поступает потенциал высокого уровня, разрешающий прохождение импульса с первого входа элемента И 7 на его выход, а по окончании импульса генератор импульсов запрета 9 формирует импульс низкого уровня, запрещающий прохождение сигналов с первого входа элемента И 7 на его выход на время формирования и излучения ответной кодовой последовательности. С выхода элемента И 7 импульс поступает на вход генератора импульсов запуска 8, который формирует определенную кодовую последовательность (например, код может определяться количеством импульсов в последовательности, длительностью импульсов и интервалов между ними). Затем сформированная кодовая последовательность в качестве модулирующих импульсов поступает на запуск генератора СВЧ 10, текущая частота которого определяется величиной напряжения на втором входе генератора СВЧ 10. На второй вход генератора СВЧ 10 с генератора пилообразного напряжения непрерывного действия 11 поступает пилообразное напряжение с амплитудой и длительностью периода, необходимой для изменения частоты генератора СВЧ 10 по линейному закону с требуемой периодичностью и величиной диапазона качания частоты.

Таким образом, при поступлении модулирующих импульсов с выхода генератора импульсов запуска 9 РЛО излучает кодовую последовательность радиоимпульсов, причем несущая частота каждого радиоимпульса будет определяться мгновенным значением пилообразного напряжения на втором входе генератора СВЧ 10.

Следовательно, РЛО излучает ответную частотно-модулированную кодовую последовательность при приеме последовательности зондирующих радиоимпульсов с несущей частотой и временными параметрами, совпадающими с параметрам зондирующих импульсов тех РЛС, для работы с которыми он предназначен.

Для реализации структурных элементов устройства могут быть использованы известные технические решения с применением известной элементной базы, например:

- рупорная антенна - Жук М.С., Молочков Ю.Б. Проектирование антенно-фидерных устройств. М.-Л.: Энергия. 1966. с.521-525;

- полосовой фильтр - фильтр на запредельных волноводах - Вызулин С.А. Фильтры на основе запредельной линии передачи вблизи критической частоты. Радиотехника, 1991, №6. с.9-12;

- СВЧ-детектор - Дергачев В.Ф. Детекторные и смесительные элементы миллиметрового диапазона и их применение. Обзоры по электронной технике, сер. 2. Полупроводниковые приборы, 1986, №4. с.29-43;

- схема электрическая генератора СВЧ, управляемого напряжением - Астапенко И.А. Полупроводниковый СВЧ-генератор с электронной перестройкой частоты. Электронная техника, сер.1. СВЧ-техника, вып.3 (463), 1994. с.29-33;

- схема электрическая видеоусилителя (например, на транзисторах 2Т 368) - Мигулин И.Н., Чаповский М.З. Усилительные устройства на транзисторах. Киев.: Технiка. 1971. с.290-305;

- схема электрическая селектора импульсов - Ерофеев Ю.Н. Импульсные устройства. М.: Высшая шк., 1989, с.509-511, 516-517;

- схема электрическая генератора пилообразного напряжения - Ерофеев Ю.Н. Импульсные устройства. М.: Высшая шк., 1989, с.430-432;

- пороговый блок может быть выполнен на компараторе типа AD 8561, элемент И - на логическом элементе типа 564 ЛА7, генератор импульсов запуска - на одновибраторе типа 564 AГ1, генератор импульсов запрета - на одновибраторе типа 564 AГ1.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить помехозащищенность работы РЛО вследствие уменьшения или исключения ложных срабатываний РЛО путем достижения селективности РЛО по частотным и временным параметрам принимаемых импульсных сигналов, обеспечивающей срабатывание РЛО только по сигналам обзорных РЛС с определенными частотно-временными параметрами.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокации и радионавигации для получения отметок маркированных точек на местности на индикаторах обзорных радиолокационных станций (РЛС). Достигаемым техническим результатом является повышение помехозащищенности радиолокационных ответчиков (РЛО) путем достижения селективности РЛО по частотным и временным параметрам принимаемых импульсных сигналов, обеспечивающей срабатывание РЛО только по сигналам обзорных РЛС с определенными частотно-временными параметрами. РЛО содержит приемопередающую антенну, детектор, видеоусилитель, пороговый блок, элемент И, генератор импульсов запуска, генератор импульсов запрета, генератор сверхвысокой частоты, генератор пилообразного напряжения непрерывного действия, полосовой фильтр и селектор импульсов, соединенные определенным образом для достижения указанного технического результата. 1 ил.

Радиолокационный ответчик, содержащий приемопередающую антенну, детектор, видеоусилитель, пороговый блок, элемент И, генератор импульсов запуска, генератор импульсов запрета, генератор сверхвысокой частоты, генератор пилообразного напряжения непрерывного действия, причем детектор, видеоусилитель, пороговый блок последовательно соединены, выход элемента И соединен с входом генератора импульсов запуска, выход которого соединен с первым входом генератора сверхвысокой частоты, выход которого соединен с входом приемопередающей антенны, выход генератора импульсов запрета соединен с вторым входом элемента И, а выход генератора пилообразного напряжения непрерывного действия соединен с вторым входом генератора сверхвысокой частоты, отличающийся тем, что введены полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом приемопередающей антенны, а выход соединен с входом детектора, и селектор импульсов, вход которого соединен с выходом порогового блока, а выход соединен с первым входом элемента И и входом генератора импульсов запрета.