ФАЗОВЫЙ ПЕЛЕНГАТОР Российский патент 2008 года по МПК G01S3/46 

Предлагаемый пеленгатор относится к области радиоэлектроники и может быть использован для определения угловых координат источников излучения фазоманипулированных (ФМн) сигналов.

Известны устройства для пеленгации источников излучения сигналов (авт. свид. СССР №№558584, 1555696, 1591664, 1591665, 1602203, 1679872, 1730924, 1746807, 1832947; патенты РФ №№2006872, 2010258, 2012010, 2165628, 2189609, 2288480; Кинкулькин И.Е. и др. Фазовый метод определения координат. - М.: Сов. Радио, 1979 и другие).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является «Фазовый пеленгатор» (патент РФ №2288480, G01S 3/46, 2005), который и выбран в качестве прототипа.

Указанный пеленгатор позволяет пеленговать источник излучения ФМн-сигнала в двух плоскостях и обеспечивает подавление сигналов (помех), принимаемых по дополнительным (зеркальным и комбинационным) каналам.

Однако в супергетеродинном приемнике, который составляет основу фазового пеленгатора, с точки зрения расширения диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов целесообразно не подавлять, а использовать дополнительные каналы приема.

Технической задачей изобретения является расширение диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов путем использования зеркальных каналов приема и одновременной пеленгации нескольких источников излучения ФМн-сигналов.

Поставленная задача решается тем, что фазовый пеленгатор, содержащий в соответствии с ближайшим аналогом последовательно включенные первую приемную антенну, первый усилитель высокой частоты, первый смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом первого гетеродина, и первый усилитель промежуточной частоты, последовательно включенные вторую приемную антенну, второй усилитель высокой частоты, второй смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты, первый блок корреляторов, первый пороговый блок, второй ключ, первый ключ, второй вход которого через второй пороговый блок соединен с вторым выходом первого блока корреляторов, второй фазовый детектор и блок регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя промежуточной частоты второй перемножитель и третий узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, последовательно включенные третью приемную антенну, третий усилитель высокой частоты, третий смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина, третий усилитель промежуточной частоты, второй блок корреляторов, четвертый пороговый блок, третий ключ, четвертый ключ, второй вход через третий пороговый блок соединен с вторым выходом второго блока корреляторов, и третий фазовый детектор, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя промежуточной частоты третий перемножитель и четвертый узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа, последовательно подключенные к второму выходу первого гетеродина первый перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом второго гетеродина, и первый узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего фазовых детекторов, последовательно включенные умножитель частоты на два, второй узкополосный фильтр и первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого узкополосного фильтра, а выход подключен к управляющему входу первого гетеродина, при этом приемные антенны размещены в виде геометрического прямого угла, в вершине которого расположена первая приемная антенна, отличается от ближайшего аналога тем, что он снабжен четвертым, пятым, шестым и седьмым усилителями промежуточной частоты, четырьмя амплитудными детекторами, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым и тринадцатым ключами, четырьмя корреляторами, пятым, шестым, седьмым и восьмым пороговыми блоками, четвертым, пятым, шестым и седьмым перемножителями, пятым, шестым, седьмым и восьмым узкополосными фильтрами, четвертым, пятым, шестым и седьмым фазовыми детекторами, причем к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый амплитудный детектор и пятый ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к входу умножителя частоты на два и к вторым входам второго и третьего перемножителей, первого и второго блоков корреляторов, к выходу третьего смесителя последовательно подключены шестой усилитель промежуточной частоты, третий амплитудный детектор, шестой ключ, второй вход которого через четвертый усилитель промежуточной частоты соединен с выходом первого смесителя, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом шестого усилителя промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр, десятый ключ и четвертый фазовый детектор, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, к выходу второго смесителя последовательно подключены седьмой усилитель промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор, седьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилителя промежуточной частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр, одиннадцатый ключ и пятый фазовый детектор, выход которого соединен с четвертым входом блока регистрации, к выходу шестого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом шестого ключа, и пятый пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом десятого ключа, к выходу седьмого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй коррелятор, второй вход которого соединен с выходом седьмого ключа, и шестой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого ключа, к выходу первого смесителя последовательно подключен пятый усилитель промежуточной частоты, второй амплитудный детектор, восьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, седьмой узкополосный фильтр, двенадцатый ключ и шестой фазовый детектор, выход которого соединен с пятым входом блока регистрации, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены девятый ключ, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора, седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, восьмой узкополосный фильтр, тринадцатый ключ и седьмой фазовый детектор, выход которого соединен с шестым входом блока регистрации, к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и седьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом двенадцатого ключа, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены четвертый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и восьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого ключа, вторые входы четвертого, пятого, шестого и седьмого фазовых детекторов соединены с выходом первого узкополосного фильтра.

Структурная схема фазового пеленгатора представлена на фиг.1. Взаимное расположение приемных антенн показано на фиг.2. Частотная диаграмма, иллюстрирующая образование дополнительных (зеркальных и комбинационных) каналов приема, изображена на фиг.3.

Фазовый пеленгатор содержит последовательно включенные первую приемную антенну А, первый усилитель 1 высокой частоты, первый смеситель 5, второй вход которого соединен с первым выходом первого гетеродина 3, первый усилитель 9 промежуточной частоты, пятый ключ 40, второй вход которого через первый амплитудный детектор 38 соединен с выходом третьего усилителя 20 промежуточной частоты, первый блок 14 корреляторов, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 10 промежуточной частоты, первый пороговый блок 15, второй ключ 28, первый ключ 16, второй вход которого через второй пороговый блок 21 соединен с вторым выходом первого блока 14 корреляторов, второй фазовый детектор 17 и блок 33 регистрации, последовательно включенные вторую приемную антенну В, второй усилитель 2 высокой частоты, второй смеситель 6, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина 4, второй усилитель 10 промежуточной частоты, второй перемножитель 23, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа 40, и третий узкополосный фильтр 26, выход которого соединен с вторым входом второго ключа 28, последовательно включенные третью приемную антенну С, третий усилитель 18 высокой частоты, третий смеситель 19, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина 4, третий усилитель 20 промежуточной частоты, второй блок 25 корреляторов, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа 40, четвертый пороговый блок 29, третий ключ 30, четвертый ключ 31, второй вход которого через третий пороговый блок 22 соединен с вторым выходом второго блока 25 корреляторов, и третий фазовый детектор 32, выход которого соединен с вторым входом блока 33 регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 20 промежуточной частоты, третий перемножитель 24, второй вход которого соединен с выходом ключа 40, и четвертый узкополосный фильтр 27, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа 30, последовательно подключенные к выходу третьего смесителя 19 шестой усилитель 36 промежуточной частоты, третий амплитудный детектор 42, шестой ключ 44, второй вход которого через четвертый усилитель 34 промежуточной частоты соединен с выходом первого смесителя 5, четвертый перемножитель 52, второй вход которого соединен с выходом шестого усилителя 36 промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр 54, десятый ключ 56 и четвертый фазовый детектор 58, выход которого соединен с третьим входом блока 33 регистрации, последовательно подключенные к выходу второго смесителя 6 седьмой усилитель 37 промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор 43, седьмой ключ 45, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилителя 34 промежуточной частот, пятый перемножитель 53, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя 37 промежуточной частоты, одиннадцатый ключ 57 и пятый фазовый детектор 59, выход которого соединен с четвертым входом блока 33 регистрации, последовательно подключенные к выходу шестого усилителя 36 промежуточной частоты первый коррелятор 48, второй вход которого соединен с выходом шестого ключа 44, и пятый пороговый блок 49, выход которого соединен с вторым входом десятого ключа 56, последовательно подключенные к выходу седьмого усилителя 37 промежуточной частоты второй коррелятор 50, второй вход которого соединен с выходом седьмого ключа 45, и шестой пороговый блок 51, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого ключа 57, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 20 промежуточной частоты восьмой ключ 46, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора 39, шестой перемножитель 64, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 35 промежуточной частоты, седьмой узкополосный фильтр 66, двенадцатый ключ 68 и шестой фазовый детектор 70, выход которого соединен с пятым входом блока 33 регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя 10 промежуточной частоты девятый ключ 47, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора 39, седьмой перемножитель 65, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 35 промежуточной частоты, восьмой узкополосный фильтр 67, тринадцатый ключ 69 и седьмой фазовый детектор 41, выход которого соединен с шестым входом блока 33 регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя 20 промежуточной частоты третий коррелятор 60, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 35 промежуточной частоты, и седьмой пороговый блок 61, выход которого соединен с вторым входом двенадцатого ключа 68, последовательно подключенные к выходу второго усилителя 10 промежуточной частоты четвертый коррелятор 62, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя 35 промежуточной частоты, и восьмой пороговый блок 63, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого ключа 69, последовательно подключенные к второму выходу первого гетеродина 3 первый перемножитель 7, второй вход которого соединен с вторым выходом второго гетеродина 4, и первый узкополосный фильтр 8, выход которого соединен с вторыми входами второго 17, третьего 32, четвертого 58, пятого 59, шестого 70 и седьмого 41 фазовых детекторов, последовательно подключенные к выходу пятого ключа 40 умножитель 11 частоты на два, второй узкополосный фильтр 12 и первый фазовый детектор 13, второй вход которого соединен с выходом первого узкополосного фильтра 8, а выход подключен к управляющему входу первого гетеродина 3.

Приемные антенны А, В и С размещены в виде геометрического прямого угла, в вершине которого расположена первая приемная антенна А (фиг.2).

Фазовый пеленгатор работает следующим образом.

Частоты ω_г1 и ω_г2 гетеродинов 3 и 4 разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты ω_г2-ω_г1=2ω_пр и выбраны симметричными относительно частоты ω_с (фиг.3)

ω_с-ω_г1=ω_г2-ω_с=ω_пр.

Частота настройки ω_н1 усилителей 9, 10, 20 и 34 промежуточной частоты выбрана равной промежуточной частоте ω_Н1=ω_пр.

Частота настройки ω_н2 усилителей 35, 36 и 37 промежуточной частоты выбрана равной утроенному значению промежуточной частоты ω_н2=3ω_пр.

Устранение неоднозначности при одновременном приеме по зеркальным каналам на частоте ω_з1 и ω_з2 достигается корреляционной обработкой канальных сигналов.

Если принимаемые сигналы с фазовой манипуляцией (ФМн)

u₁(t)=U_сcos[(ω_с±Δω)t+ϕ_k(t)+ϕ₁],

u₂(t)=U_сcos[(ω_с±Δω)t+ϕ_k(t)+ϕ₂],

u₃(t)=U_сcos[(ω_с±Δω)t+ϕ_k(t)+ϕ₃], 0≤t≤T_c,

где U_c, ω_c, ϕ₁-ϕ₃, Т_c - амплитуда, несущая частота, начальные фазы и длительность сигналов;

±Δω - нестабильность несущей частоты, обусловленная эффектом Доплера и другими дестабилизирующими факторами;

ϕ_k(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем ϕ_k(t)=const при kτ_э<t<(k+1)τ_э и может изменяться скачком при t=kτ_Э, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1,2,...,N-1);

τ_Э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т_с (Т_с=Nτ_Э),

поступают по основному каналу на частоте ω_с (фиг.3), то они с выходов приемных антенн А, В и С через усилители 1, 2 и 18 высокой частоты подаются на первые входы смесителей 5, 6 и 19 соответственно.

На вторые входы смесителей 5, 6 и 19 подаются напряжения гетеродинов 3 и 4

u_г1(t)=U_г1cos(ω_г1t+ϕ_г1),

u_г2(t)=U_г2cos(ω_г2t+ϕ_г2).

На выходах смесителей 5, 6 и 19 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 9, 10, 20 и 34 выделяются напряжения только промежуточной (разностной) частоты:

u_пр1(t)=U_пр1cos[(ω_пр±Δω)t+ϕ_k(t)+ϕ_пр1],

u_пр2(t)=U_пр2cos[(ω_пр±Δω)t+ϕ_k(t)+ϕ_пр2],

u_пр3(t)=U_пр2cos[(ω_пр±Δω)t+ϕ_k(t)+ϕ_пр3], 0≤t≤T_c,

где

ω_пр=ω_с-ω_г1=ω_г2-ω_с - промежуточная (разностная) частота;

ϕ_пр1=ϕ₁-ϕ_г1; ϕ_пр2=ϕ_г2-ϕ₂; ϕ_пр3=ϕ_г2-ϕ₃.

Напряжение u_пр3(t) с выхода усилителя 20 промежуточной частоты детектируется амплитудным детектором 38 и поступает на управляющий вход ключа 40, открывая его. В исходном состоянии ключи 16, 28, 30, 31, 40, 44, 45, 46, 47, 56, 57, 68 и 69 всегда закрыты.

Напряжения u_г1(t) и u_г2(t) со вторых выходов гетеродинов 3 и 4 подаются на два входа перемножителя 7, на выходе которого образуется напряжение

u_г(t)=U_гcos[(ω_г2-ω_г1)t+ϕ_г]=U_гcos(2ω_прt+ϕ_г),

где

ϕ_г=ϕ_г2-ϕ_г1,

которое выделяется узкополосным фильтром 8.

Напряжения u_пр1(t) и u_пр2(t), u_пр1(t) и u_пр3 (t) с выходов усилителей 9, 10 и 20 промежуточной частоты через открытый ключ 40 и непосредственно поступают на входы перемножителей 23 и 24, на выходах которых образуются следующие напряжения:

u₄(t)=U₄cos[(ω_г2-ω_г1)t+ϕ_г+Δϕ₁],

u₅(t)=U₄cos[(ω_г2-ω_г1)t+ϕ_г+Δϕ₂],

где

ω_г2-ω_г1=2ω_пр;

d₁, d₂ - измерительные базы;

λ - длина волны;

α₁, β₁ - истинные угловые координаты (азимут и угол места) источника излучения сигналов, которые выделяются узкополосными фильтрами 26 и 27 соответственно.

Напряжения u_пр1(t) и u_пр2(t), u_пр1(t) и u_пр3(t) одновременно поступают на два входа блоков 14 и 25 корреляторов соответственно, на первых выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R₁(τ) и R₂(τ). Указанные напряжения поступают на входы пороговых блоков 15 и 29, где сравниваются с пороговым напряжением U_пор1.

Так как канальные напряжения u_пр1(t) и u_пр2(t), u_пр1(t) и u_пр3(t) образуются одним и тем же ФМн-сигналом, принимаемым по основному каналу на несущей частоте ω_с, то между ними существует сильная корреляционная связь. Выходные напряжения достигают максимального значения и превышают пороговый уровень U_пор1 в пороговых блоках 15 и 29.

При превышении порогового напряжения U_пop1 в пороговых блоках 15 и 29 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 28 и 30, открывая их.

На вторых выходах блоков 14 и 25 корреляторов формируются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R₃(τ) и R₄(τ).

Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α₁ и β₁. И только при этих значениях в пороговых блоках 21 и 22 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 16 и 31, открывая их.

При этом напряжения u₄(t) и u₅(t) с выходов узкополосных фильтров 26 и 27 через открытые ключи 28 и 16, 30 и 31 поступают на первые входы фазовых детекторов 17 и 32 соответственно, на вторые входы которых подается напряжение u_г(t) с выхода узкополосного фильтра 8. На выходе фазовых детекторов 17 и 32 образуются низкочастотные напряжения:

u_н1(α₁)=U_нcosΔϕ₁,

u_н2(β₁)=U_нcosΔϕ₂,

где

пропорциональные фазовым сдвигам Δϕ₁ и Δϕ₂. Эти напряжения фиксируются блоком 33 регистрации.

Для обеспечения симметричности несущей частоты ω_с относительно частот ω_г1 и ω_г2 гетеродинов 3 и 4 используется система фазовой автоподстройки частоты, состоящая из последовательно подключенных к выходу ключа 40 умножителя 11 частоты на два, узкополосного фильтра 12 и первого фазового детектора 13, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 8, а выход подключен к управляющему входу гетеродина 3.

Преобразованный по частоте ФМн-сигнал u_пр1(t) с выхода усилителя 9 промежуточной частоты через открытый ключ 40 поступает на вход умножителя 11 частоты на два, в качестве которого может использоваться перемножитель, на два входа которого подается один и тот же преобразованный по частоте ФМн-сигнала u_пр1(t).

На выходе умножителя 11 частоты на два образуется гармоническое напряжение

u₆(t)=U₆cos[2(ω_пр±Δω)t+2ϕ_пр1],

где

Так как 2ϕ_k(t)={0, 2π}, то в указанном колебании фазовая манипуляция уже отсутствует. Гармоническое колебание u₆(t) выделяется узкополосным фильтром 12 и поступает на первый вход фазового детектора 13, на второй вход которого поступает напряжение u_г(t) с выхода узкополосного фильтра 8. Если указанные напряжения отличаются друг от друга по частоте или фазе, то на выходе фазового детектора 13 образуется управляющее напряжение. Причем амплитуда и полярность этого напряжения зависят от степени и направления отклонения несущей частоты ω_с принимаемого ФМн-сигнала относительно частот ω_г1 и ω_г2 гетеродинов 3 и 4. Управляющее напряжение воздействует на гетеродин 3, изменяя его частоту ω_г1 так, чтобы сохранилась симметричность несущей частоты ω_с относительно частот ω_г1 и ω_г2 гетеродинов 3 и 4

ω_г2-ω_г1=2ω_пр, ω_с-ω_г1=ω_г2-ω_с=ω_пр.

Описанная выше работа фазового пеленгатора соответствует случаю приема полезного ФМн-сигнала по основному каналу на частоте ω_с и пеленгации источника его излучения на этой частоте (фиг.3).

Если ФМн-сигналы принимаются по первому зеркальному каналу на частоте ω_з1

u₇(t)=U_з1cos[(ω_з1±Δω)t+ϕ_k1(t)+ϕ₄],

u₈(t)=U_з1cos[(ω_з1±Δω)t+ϕ_k1(t)+ϕ₅],

u₉(t)=U_з1cos[(ω_з1±Δω)t+ϕ_k1(t)+ϕ₆], 0≤t≤T_з1,

то преобразованные по частоте сигналы

u_пр4(t)=U_пр4[(ω_пр±Δω)t-ϕ_k1(t)+ϕ_пр4],

u_пр5(t)=U_пр5[(3ω_пр±Δω)t-ϕ_k1(t)+ϕ_пр5],

u_пр6(t)=U_пр5[(3ω_пр±Δω)t-ϕ_k1(t)+ϕ_пр6], 0≤t≤T_з,

где

ω_пр=ω_Г1-ω_з1 - промежуточная частота;

3ω_пр=ω_Г2-ω_з1;

ϕ_пр4=ϕ_Г1-ϕ₄; ϕ_пр5=ϕ_Г2-ϕ₅; ϕ_пр6=ϕ_Г2-ϕ₆;

попадают в полосы пропускания усилителей 34, 36 и 37 промежуточной частоты.

Напряжения u_пр5(t) и u_пр6(t) с выходов усилителей 37 и 36 промежуточной частоты поступают на входы амплитудных детекторов 43 и 42 соответственно, где они детектируются и поступают на управляющие входы ключей 45 и 44, открывая их. При этом напряжение u_пр4(t) с выхода усилителя 34 промежуточной частоты через открытые ключи 45 и 44 поступают на первые входы перемножителей 53 и 52, на вторые входы которых подаются напряжения u_пр5(t) и u_пр6(t) с выходов усилителей 36 и 37 промежуточной частоты.

На выходах перемножителей 52 и 53 образуются следующие напряжения:

u₁₀(t)=U₁₀cos(2ω_прt+ϕ_г+Δϕ₃),

u₁₁(t)=U₁₀cos(2ϕ_прt+ϕ_г+Δϕ₄),

где

которые выделяются узкополосными фильтрами 54 и 55 соответственно.

Напряжения u_пр4(t), и u_пр5(t), и u_пр4(t), и u_пр6(t) одновременно поступают на два входа корреляторов 48 и 50 соответственно, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R₅(τ) и R₆(τ).

Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α₂ и β₂. И только при этих значениях в пороговых блоках 49 и 51 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 56 и 57, открывая их.

При этом напряжения u₁₀(t) и u₁₁(t) с выходов узкополосных фильтров 54 и 55 через открытые ключи 56 и 57 поступают на первые входы фазовых детекторов 58 и 59 соответственно, на вторые входы которых подается напряжение u_г(t) с выхода узкополосного фильтра 8. На выходах фазовых детекторов 58 и 59 образуются низкочастотные напряжения:

u_н3(α₂)=U_н1cosΔϕ₃,

u_н4(β₂)=U_н1cosΔϕ₄,

где

которые фиксируются блоком 33 регистрации.

Если ФМн-сигналы принимаются по второму зеркальному каналу на частоте ω_з2

u₁₂(t)=U_з2cos[(ω_з2±Δω)t+ϕ_k2(t)+ϕ₇],

u₁₃(t)=U_з2cos[(ω_з2±Δω)t+ϕ_k2(t)+ϕ₈],

u₁₄(t)=U_з2cos[(ω_з2±Δω)t+ϕ_k2(t)+ϕ₉], 0≤t≤Т_з2,

то преобразованные по частоте сигналы

u_пр7(t)=U_пр7cos[(ω_пр±Δω)t+ϕ_k2(t)+ϕ_пр7],

u_пр8(t)=U_пр7cos[(ω_пр±Δω)t+ϕ_k2(t)+ϕ_пр8],

u_пр9(t)=U_пр8cos[(3ω_пр±Δω)t+ϕ_k2(t)+ϕ_пр9], 0≤t≤Т_з2,

где

ω_пр=ω_з2-ω_г2 - промежуточная частота;

3ω_пр=ω_з2-ω_г1;

ϕ_пр7=ϕ₇-ϕ_г2; ϕ_пр8=ϕ₈-ϕ_г2; ϕ_пр9=ϕ₉-ϕ_г1;

попадают в полосы пропускания усилителей 10, 20 и 35 промежуточной частоты.

Напряжение u_пр9(t) с выхода усилителя 35 промежуточной частоты поступает на вход амплитудного детектора 39, где оно детектируется и поступает на управляющие входы ключей 46 и 47, открывая их. При этом напряжения u_пр7(t) и u_пр8(t) с выходов усилителей 10 и 20 промежуточной частоты поступают на первые входы перемножителей 64 и 65, на вторые входы которых подается напряжение u_пр9(t) с выхода усилителя 35 промежуточной частоты.

На выходах перемножителей 64 и 65 образуются следующие напряжения:

u₁₅(t)=U₁₅cos(2ω_прt+ϕ_г+Δϕ₅),

u₁₆(t)=U₁₅cos(2ω_прt+ϕ_г+Δϕ₆),

где

которые выделяются узкополосными фильтрами 66 и 67 соответственно.

Напряжения u_пр7(t) и u_пр9(t), u_пр8(t) и u_пр9(t) одновременно поступают на два входа корреляторов 62 и 60 соответственно, на выходах которых образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R₇(τ) и R₈(τ). Указанные напряжения достигают максимального значения только при истинных значениях угловых координат α₃ и β₃. И только при этих значениях в пороговых блоках 63 и 61 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 69 и 68, открывая их.

При этом напряжения u₁₅(t) и u₁₆(t) с выходов узкополосных фильтров 66 и 67 через открытые ключи 68 и 69 поступают на первые входы фазовых детекторов 70 и 41 соответственно, на вторые входы которых подается напряжение u_г(t) с выхода узкополосного фильтра 8. На выходах фазовых детекторов 70 и 41 образуются низкочастотные напряжения

u_н5(t)=U_н2cosΔϕ₅,

u_н6(t)=U_н2cosΔϕ₆,

где

которые фиксируются блоком 33 регистрации.

Если ФМн-сигналы одновременно принимаются по зеркальным каналам на частотах ω_з1 и ω_з2, то канальные напряжения u_пр4(t), u_пр7(t) и u_пр8(t) поступают на два входа блоков 14 и 25 корреляторов. Аналогичная ситуация возникает и при приеме ФМн-сигналов по основному каналу на частоте ω_с.

Однако указанные напряжения образованы различными сигналами, принимаемыми на разных частотах ω_з1 и ω_з2, поэтому между ними существует слабая корреляционная связь. Выходные напряжения блоков 14 и 25 корреляторов не превышают порогового уровня U_пop2 в пороговых блоках 21 и 22, ключи 16 и 31 не открываются. Тем самым устраняется неоднозначность, характерная при одновременном приеме сигналов по зеркальным каналам на частотах и ω_з2.

Если ФМн-сигналы одновременно принимаются по основному каналу на частоте ω_с, по первому ω_з1 и второму ω_з2 зеркальным каналам, то в работе участвуют одновременно все блоки фазового пеленгатора.

Таким образом, предлагаемый фазовый пеленгатор по сравнению с прототипом обеспечивает расширение диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов. Это достигается использованием зеркальных каналов приема и одновременной пеленгацией нескольких источников излучения ФМн-сигналов.

Следует отметить, что преобразование по частоте на зеркальных каналах приема происходит с тем же коэффициентом преобразования К_пр, что и по основному каналу. Поэтому они являются наиболее существенными среди дополнительных каналов приема.

Предлагаемый пеленгатор относится к области радиоэлектроники и может быть использован для определения угловых координат источников излучения фазоманипулированных (ФМн) сигналов. Достигаемым техническим результатом изобретения является расширение диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродинов путем использования зеркальных каналов приема и одновременной пеленгации нескольких источников излучения ФМн-сигналов. Фазовый пеленгатор содержит три приемные антенны, три усилителя высокой частоты, два гетеродина, семь перемножителей, семь усилителей промежуточной частоты, умножитель частоты на два, восемь узкополосных фильтров, семь фазовых детекторов, два блока корреляторов, восемь пороговых блоков, тринадцать ключей, четыре коррелятора, блок регистрации, четыре амплитудных детектора, соединенных определенным образом между собой для достижения указанного технического результата. 3 ил.

Фазовый пеленгатор, содержащий последовательно включенные первую приемную антенну, первый усилитель высокой частоты, первый смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом первого гетеродина, и первый усилитель промежуточной частоты, последовательно включенные вторую приемную антенну, второй усилитель высокой частоты, второй смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты, первый блок корреляторов, первый пороговый блок, второй ключ, первый ключ, второй вход которого через второй пороговый блок соединен с вторым выходом первого блока корреляторов, второй фазовый детектор и блок регистрации, последовательно подключенные к выходу второго усилителя промежуточной частоты второй перемножитель и третий узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом второго ключа, последовательно включенные третью приемную антенну, третий усилитель высокой частоты, третий смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом второго гетеродина, третий усилитель промежуточной частоты, второй блок корреляторов, четвертый пороговый блок, третий ключ, четвертый ключ, второй вход которого через третий пороговый блок соединен с вторым выходом второго блока корреляторов, и третий фазовый детектор, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, последовательно подключенные к выходу третьего усилителя промежуточной частоты третий перемножитель и четвертый узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа, последовательно подключенные к второму выходу первого гетеродина первый перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом второго гетеродина, и первый узкополосный фильтр, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего фазовых детекторов, последовательно включенные умножитель частоты на два, второй узкополосный фильтр и первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом первого узкополосного фильтра, а выход подключен к управляющему входу первого гетеродина, при этом приемные антенны размещены в виде геометрического прямого угла, в вершине которого расположена первая приемная антенна, отличающийся тем, что он снабжен четвертым, пятым, шестым и седьмым усилителями промежуточной частоты, четырьмя амплитудными детекторами, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым и тринадцатым ключами, четырьмя корреляторами, пятым, шестым, седьмым и восьмым пороговыми блоками, четвертым, пятым, шестым и седьмым перемножителями, пятым, шестым, седьмым и восьмым узкополосными фильтрами, четвертым, пятым, шестым и седьмым фазовыми детекторами, причем к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый амплитудный детектор и пятый ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к входу умножителя частоты на два и к вторым входам второго и третьего перемножителей, первого и второго блоков корреляторов, к выходу третьего смесителя последовательно подключены шестой усилитель промежуточной частоты, третий амплитудный детектор, шестой ключ, второй вход которого через четвертый усилитель промежуточной частоты соединен с выходом первого смесителя, четвертый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом шестого усилителя промежуточной частоты, пятый узкополосный фильтр, десятый ключ и четвертый фазовый детектор, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, к выходу второго смесителя последовательно подключены седьмой усилитель промежуточной частоты, четвертый амплитудный детектор, седьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом четвертого усилителя промежуточной частоты, пятый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом седьмого усилителя промежуточной частоты, шестой узкополосный фильтр, одиннадцатый ключ и пятый фазовый детектор, выход которого соединен с четвертым входом блока регистрации, к выходу шестого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены первый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом шестого ключа, и пятый пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом десятого ключа, к выходу седьмого усилителя промежуточной частоты последовательно подключены второй коррелятор, второй вход которого соединен с выходом седьмого ключа, и шестой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого ключа, к выходу первого смесителя последовательно подключены пятый усилитель промежуточной частоты, второй амплитудный детектор, восьмой ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя промежуточной частоты, шестой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, седьмой узкополосный фильтр, двенадцатый ключ и шестой фазовый детектор, выход которого соединен с пятым входом блока регистрации, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены девятый ключ, второй вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора, седьмой перемножитель, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, восьмой узкополосный фильтр, тринадцатый ключ и седьмой фазовый детектор, выход которого соединен с шестым входом блока регистрации, к выходу третьего усилителя промежуточной частоты последовательно подключены третий коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и седьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом двенадцатого ключа, к выходу второго усилителя промежуточной частоты последовательно подключены четвертый коррелятор, второй вход которого соединен с выходом пятого усилителя промежуточной частоты, и восьмой пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом тринадцатого ключа, вторые входы четвертого, пятого, шестого и седьмого фазовых детекторов соединены с выходом первого узкополосного фильтра.