УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИМИТИРУЮЩИХ ПОМЕХ НЕЛИНЕЙНЫМ РЛС Российский патент 2008 года по МПК G01S7/40 

Изобретение относится к области радиоэлектронного подавления, в частности, к созданию имитирующих помех нелинейным РЛС (НРЛС).

Изобретение может быть использовано для радиоподавления НРЛС, а также для имитации целей с нелинейными электрическими свойствами.

Известно такое устройство формирования имитирующих помех РЛС как уголковый отражатель, обладающий значительной эффективной поверхностью рассеяния, слабо меняющейся в диапазоне углов от минус 40° до +40°, обеспечивающий имитацию точечных целей для РЛС [1, с.156]. Уголковый отражатель переотражает сигнал на рабочей частоте РЛС и поэтому он не может быть использован для радиоподавления нелинейных РЛС, осуществляющих прием и обработку отраженных сигналов на гармониках [2].

Известно также такое устройство формирования имитирующих помех как линза Люнеберга [3, с.82], обеспечивающая формирование ответной имитирующей помехи в широком диапазоне углов падения луча. Однако линза переотражает зондирующий сигнал на рабочей частоте РЛС и не может быть использована для имитации сигналов нелинейным РЛС.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом к предлагаемому изобретению) является антенная решетка Ван-Атта [4, с.329], осуществляющая переотражение зондирующего сигнала (ЗС) в направлении излучившей его РЛС, обеспечивая имитацию точечных целей.

Недостатком прототипа является то, что переизлучение помехи осуществляется только на частоте принятого сигнала, это не позволяет использовать его для радиоподавления нелинейных РЛС, осуществляющих прием и обработку отраженных сигналов на гармониках [2, 5].

Задача, на решение которой направлено заявляемое устройство, состоит в расширении функциональных возможностей устройств формирования имитирующих помех, позволяющих осуществлять радиоподавление НРЛС.

Технический результат выражается в переносе частоты принятого сигнала на вторую и третью гармоники ЗС, на которых работают НРЛС [2, 3], и излучении их в направлении на НРЛС.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве формирования имитирующих помех, состоящем из N идентичных приемопередающих каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные элемент приемной антенной решетки и усилитель, элемент первой передающей антенной решетки, а также модулятора, выход которого соединен со вторым входом усилителя каждого канала, дополнительно введены первый и второй блоки перемножения, каждый из которых имеет N перемножителей, вторая передающая антенная решетка из N элементов, при этом первые входы перемножителей первого блока перемножения соединены с выходами соответствующих усилителей, кроме того, выход усилителя первого приемопередающего канала соединен также со вторыми входами перемножителей первого блока перемножения и со вторыми входами перемножителей второго блока перемножения, выходы перемножителей каждого канала первого блока перемножения соединены с первыми входами соответствующих перемножителей второго блока перемножения и с соответствующими входами N элементов первой передающей антенной решетки, выходы перемножителей второго блока перемножения соединены с соответствующими входами N элементов второй передающей антенной решетки.

Сущность изобретения основана на преобразовании частоты ЗС НРЛС для получения второй и третьей гармоник и излучения полученных сигналов в направлении на НРЛС.

Структурная схема предложенного устройства приведена на чертеже.

Предложенное устройство формирования имитирующих помех для НРЛС состоит из приемной антенной решетки 1, состоящей из N элементов, модулятора 2, N-канального усилителя 3, первого блока перемножения 4, состоящего из N перемножителей, первой передающей антенной решетки 5, состоящей из N элементов, второго блока перемножения 6, состоящего из N перемножителей, второй передающей антенной решетки 7, состоящей из N элементов, соединенных, как показано на чертеже.

Устройство работает следующим образом. Зондирующий сигнал НРЛС на частоте f поступает на N элементов приемной антенной решетки 1. Фаза сигнала, принятого i-м элементом (U_i=cos(2πft+ϕ_i)), где , определяется направлением прихода волны

где λ - длина волны зондирующего сигнала;

d - расстояние между элементами приемной антенной решетки 1;

θ - направление прихода зондирующего сигнала относительно раскрыва приемной антенной решетки 1.

Выходные сигналы элементов приемной антенной решетки 1 усиливаются соответствующим каналом N-канального усилителя 3 и поступают на первые входы соответствующих перемножителей первого блока перемножения 4. Для модуляции сигнала по амплитуде на вторые входы каждого канала усилителя 3 поступает модулирующее напряжение с модулятора 2.

В результате перемножения выходных напряжений N-канального усилителя и выходного напряжения первого канала N-канального усилителя на выходах перемножителей первого блока перемножения 4 вырабатываются напряжения удвоенной частоты (второй гармоники)

С выхода i-го перемножителя первого блока перемножения 4 напряжение поступает на вход соответствующего элемента первой передающей антенной решетки 5. Так как длина линий связи между соответствующими элементами приемной антенной решетки 1 и элементами первой передающей антенной решетки 5 одинаковая, то взаимный фазовый сдвиг между сигналами на входах элементов первой передающей антенной решетки 5 с учетом выражения (1) будет такой же, как и на входах элементов приемной антенной решетки 1. Так как первая передающая антенная решетка 5 излучает сигнал на удвоенной частоте относительно сигнала, принятого приемной антенной решеткой 1, то расстояние между элементами первой передающей антенной решетки 5 и их размер должны быть в два раза меньше, чем между элементами приемной антенной решетки 1. Это обеспечит излучение сигнала на удвоенной частоте первой передающей антенной решеткой 5 в направлении НРЛС (θ).

Аналогично происходит формирование ответного сигнала на третьей гармонике. Выходные сигналы (2) перемножителей первого блока перемножения 4 поступают на первые входы соответствующих перемножителей второго блока перемножения 6, на вторые входы которых поступает выходное напряжение первого канала N-канального усилителя 3. В результате перемножения на выходах перемножителей второго блока перемножения 6 вырабатываются напряжения утроенной частоты (третьей гармоники)

С выхода i-го перемножителя второго блока перемножения 6 напряжение поступает на вход соответствующего элемента второй передающей антенной решетки 7. Так как длина линий связи между соответствующими элементами приемной антенной решетки 1 и элементами второй передающей антенной решетки 7 одинаковая, то взаимный фазовый сдвиг между сигналами на входах элементов второй передающей антенной решетки 7 с учетом выражения (3) будет такой же, как и на входах элементов приемной антенной решетки 1. Так как вторая передающая антенная решетка 7 излучает сигнал на утроенной частоте относительно сигнала, принятого приемной антенной решеткой 1, то расстояние между элементами второй передающей антенной решетки 7 и их размер должны быть в три раза меньше, чем между элементами приемной антенной решетки 1. Это обеспечит излучение сигнала на утроенной частоте второй передающей антенной решеткой 7 в направлении РЛС (θ).

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает формирование имитирующей помехи на второй и третьей гармониках принимаемого сигнала в направлении на излучающую нелинейную РЛС.

Предложенное техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестны устройства, позволяющие формировать имитирующие помехи для нелинейных РЛС.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы широко распространенной технологии.

Источники информации

1. Бакулев П.А. Радиолокационные системы. Учебник для вузов. - М.: Радиотехника, 2004. - 320 с.

2. Нелинейный радар для обнаружения исполнительных радиоэлектронных устройств управления взрывом. Патент РФ 2251708 от 05.10.2005 г.

3. Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Воениздат, 1989. - 350 с.

4. Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М.: Сов. Радио, 1968 - 448 с.

5. Симонов А.В. Способ нелинейной радиолокации. Заявка №2003131201/09.

Изобретение относится к созданию имитирующих помех нелинейным радиолокационным станциям (НРЛС) и может использоваться для имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами и для создания помех НРЛС. Достигаемый технический результат - формирование сигналов отклика на гармониках зондирующего сигнала НРЛС за счет приема зондирующего сигнала (ЗС), преобразования частоты принятого сигнала для получения второй и третьей гармоник ЗС и излучения их в направлении нелинейной РЛС. Указанный результат достигается за счет того, что заявленное устройство содержит N идентичных приемопередающих каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных элемента приемной антенной решетки и усилителя, элемента первой передающей антенной решетки, а также содержит модулятор, первый и второй блоки перемножения, каждый из которых состоит из N перемножителей, вторую передающую антенную решетку из N элементов, соединенные опроеделенным образом между собой. 1 ил.

Устройство формирования имитирующих помех, состоящее из N идентичных приемо-передающих каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные элемент приемной антенной решетки и усилитель, элемент первой передающей антенной решетки, а также модулятора, выход которого соединен со вторым входом усилителя каждого канала, отличающееся тем, что дополнительно введены первый и второй блоки перемножения, каждый из которых имеет N перемножителей, вторая передающая антенная решетка из N элементов, при этом первые входы перемножителей первого блока перемножения соединены с выходами соответствующих усилителей, кроме того, выход усилителя первого приемо-передающего канала соединен также со вторыми входами перемножителей первого блока перемножения и со вторыми входами перемножителей второго блока перемножения, выходы перемножителей каждого канала первого блока перемножения соединены с первыми входами соответствующих перемножителей второго блока перемножения и с соответствующими входами N элементов первой передающей антенной решетки, выходы перемножителей второго блока перемножения соединены с соответствующими входами N элементов второй передающей антенной решетки.