УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Российский патент 2017 года по МПК H04B7/02 

Изобретение относится к области радиоэлектронных систем и может быть использовано, например, при разработке устройств передачи данных (команд управления).

Известны устройства передачи данных, активной радионавигации, опознавания государственной принадлежности, радиолокации и другие радиоэлектронные устройства, работа которых основана на излучении радиосигналов в пространство [см., например, Боев Н.М. Анализ командно-телеметрической радиолинии связи с беспилотными летательными аппаратами. - Вестник СГАУ, Авиационная и ракетно-космическая техника, 2012, с. 86-91].

Недостатком указанных устройств является высокая точность определения местоположения их носителей разностно-дальномерными системами (РДС) противоборствующей стороны по радиоизлучению и возможность организации противодействия.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является бортовое устройство передачи данных, состоящее из приемной антенны, малошумящего усилителя, трансивера, усилителя мощности и передающей антенны [см., например, Слюсар В. Радиолинии связи с БПЛА. Примеры реализации, Электроника. НТБ, 2010, №5, с. 57].

Недостатком устройства является высокая точность определения координат местоположения его носителя по радиоизлучению разностно-дальномерными системами противоборствующей стороны и возможность организации противодействия носителю, например, путем огневого воздействия.

Техническим результатом изобретения является снижение точности определения координат местоположения носителя по радиоизлучению устройства передачи данных разностно-дальномерными системами противоборствующей стороны и, как следствие, снижение эффективности противодействия носителю за счет радиоизлучения в заданную область пространства множеством лучей с задержкой передаваемых данных в каждом луче относительно друг друга.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве передачи данных, содержащем последовательно соединенные приемную антенну, малошумящий усилитель, трансивер и усилитель мощности, а также передающую антенну, согласно изобретению передающая антенна выполнена многолучевой, состоящей из излучающей части и диаграммообразующего устройства с N входами, при этом N=A/Δβ, где А- телесный угол, перекрывающий заданную область передачи данных, Δβ - ширина луча, дополнительно введены делитель мощности, имеющий N выходов, N-1 линия задержки, при этом выход усилителя мощности соединен со входом делителя мощности, первый выход которого соединен с первым входом диаграммообразующего устройства непосредственно, а (n+1)-й выход соединен через n-ю линию задержки, где с соответствующим входом диаграммообразующего устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что линии задержки выполнены управляемыми.

Указанный технический результат достигается тем, что соединение выходов делителя мощности через линии задержки со входами диаграммообразующего устройства произвольное.

Сущность изобретения заключается в том, что передающая антенна выполнена многолучевой, состоящей из излучающей части и диаграммообразующего устройства с N входами, при этом N=A/Δβ, где А - телесный угол, перекрывающий заданную область передачи данных, Δβ - ширина луча, дополнительно введены делитель мощности, имеющий N выходов, N-1 линия задержки, при этом выход усилителя мощности соединен со входом делителя мощности, первый выход которого соединен с первым входом диаграммообразующего устройства непосредственно, а (n+1)-й выход соединен через n-ю линию задержки, где с соответствующим входом диаграммообразующего устройства.

Известно, что для определения координат мобильных объектов в настоящее время широко применяются пассивные РДС, обеспечивающие высокую точность определения координат местоположения и сопровождения радиоизлучающих целей. В этих системах определение местоположения источника радиоизлучения осуществляется по результатам измерения разности моментов времени приема сигнала в нескольких разнесенных в пространстве постах приема [Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы. Учебное пособие. - М.: Вузовская книга, 2007, с. 41-48]. Геометрическое место точек разностей времени приема сигналов, полученных на двух постах, представляет собой гиперболу. Координаты точки пересечения гипербол, полученных для нескольких пар постов приема, являются координатами источника радиоизлучения.

При передаче данных известным устройством в телесном угле А разности моментов времени приема сигнала на постах определяются только расстояниями от постов приема сигналов РДС до носителя устройства передачи данных. Это позволяет РДС определить истинное местоположение носителя по радиоизлучению. В заявленном изобретении передающая антенна выполнена многолучевой, состоящей из излучающей части и диаграммообразующего устройства с N входами, при этом N=A/Δβ, где А- телесный угол, перекрывающий заданную область передачи данных, Δβ - ширина луча. Совокупность N лучей перекрывает заданную область, то есть передача данных осуществляется в заданном телесном угле, но в N≥2 пространственных лучах. Учитывая, что передающей антенной излучается один и тот же сигнал в каждом луче (обеспечивается делителем мощности), но с разной задержкой относительно друг друга (обеспечивается линиями задержки), момент времени приема сигнала постом РДС определяется не только расстоянием от него до устройства передачи данных, но и временем задержки сигнала в линиях задержки. Поэтому разность моментов времени приема сигналов постами РДС будет определяться не только расстоянием до носителя устройства передачи данных, но и временем задержки сигнала в соответствующем пространственном луче. Следовательно, в РДС точка пересечения гипербол, определяющая местоположение источника радиоизлучения, не будет соответствовать истинному положению носителя устройства передачи данных.

Потребитель передаваемых данных будет принимать сигнал по одному из лучей, который ориентирован в его сторону, но с некоторой задержкой без нарушения периодичности, структуры и информационной составляющей сигнала, то есть без искажения.

Управление временем задержки в линиях задержки обеспечивает изменение положения точки пересечения гипербол в РДС, то есть имитацию ложного перемещения носителя.

Соединение выходов делителя мощности через линии задержки со входами диаграммообразующего устройства может быть произвольным.

Этим достигается указанный в изобретении технический результат.

Структурная схема устройства передачи данных приведена на фигуре, где обозначено: 1 - приемная антенна, 2 - малошумящий усилитель, 3 - трансивер, 4 - усилитель мощности, 5 - делитель мощности, 6.1…6.N-1 - линии задержки, 7 диаграммообразующее устройство, 8 - излучающая часть антенны.

Назначение элементов схемы ясно из их названия. Все устройства могут быть выполнены с использованием выпускаемых промышленностью радиотехнических элементов. Многолучевая передающая антенна может быть выполнена, например, на основе диаграммообразующей схемы с излучающей частью [см., например, Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны. - М.: Радиотехника, 2006, с. 329-345] или в виде антенны, содержащей отражатель и многоэлементный облучатель [см., например, Сазонов Д.Н. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1988, с. 388]. Такие антенны формируют в пространстве пучок парциальных лучей, плотно заполняющих телесный угол.

Устройство передачи данных работает аналогично прототипу. Отличие заключается в следующем. Сигнал с выхода усилителя мощности 4 поступает на вход делителя мощности 5. С первого выхода делителя мощности 5 сигнал поступает на один из входов диаграммообразующего устройства 7, с других выходов делителя мощности 5 сигнал через линии задержки разной длины поступает на остальные его входы. Таким образом, на все входы диаграммообразующего устройства поступает один и тот же сигнал, но с разной задержкой по времени. Диаграммообразующее устройство обеспечивает формирование N лучей, плотно заполняющих телесный угол области передачи данных. В каждом луче передается один и тот же сигнал, но с разной задержкой по времени. Поскольку РДС определяет местоположение источника радиоизлучения по разности времени прихода сигнала на ее посты, предлагаемое устройство передачи данных позволяет внести ошибку в величину разности времени прихода сигнала на посты. В результате РДС определит местоположение источника радиоизлучения, не соответствующее истинному.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые радиоэлектронные узлы и устройства.

Использование предлагаемого устройства передачи данных позволяет внести ошибку в определение координат его носителя разностно-дальномерными системами. Данное устройство также может быть использовано для имитации ложного перемещения объекта.

Изобретение относится к области радиоэлектронных систем и может быть использовано, например, в устройствах передачи данных, в том числе и команд управления. Техническим результатом изобретения является передача данных в заданную область пространства множеством лучей с задержкой передаваемых данных в каждом луче относительно друг друга, что исключает возможность определения истинных координат местоположения носителя по радиоизлучению устройства передачи данных разностно-дальномерными системами противоборствующей стороны и снижает эффективности противодействия носителю. В устройстве передачи передающая антенна выполнена многолучевой, состоящей из излучающей части и диаграммообразующего устройства с N входами, при этом N=A/Δβ, где А - телесный угол, перекрывающий заданную область передачи данных, Δβ - ширина луча, дополнительно введены делитель мощности, имеющий N выходов, N-1 линия задержки, при этом выход усилителя мощности соединен со входом делителя мощности, первый выход которого соединен с первым входом диаграммообразующего устройства непосредственно, а (n+1)-й выход соединен через n-ю линию задержки, где с соответствующим входом диаграммообразующего устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство передачи данных, содержащее последовательно соединенные приемную антенну, малошумящий усилитель, трансивер и усилитель мощности, а также передающую антенну, отличающееся тем, что передающая антенна выполнена многолучевой, состоящей из излучающей части и диаграммообразующего устройства с N входами, при этом N=A/Δβ, где А - телесный угол, перекрывающий заданную область передачи данных, Δβ - ширина луча, дополнительно введены делитель мощности, имеющий N выходов, N-1 линия задержки, при этом выход усилителя мощности соединен со входом делителя мощности, первый выход которого соединен с первым входом диаграммообразующего устройства непосредственно, а (n+1)-й выход соединен через n-ю линию задержки, где с соответствующим входом диаграммообразующего устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что линии задержки выполнены управляемыми.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединение выходов делителя мощности через линии задержки со входами диаграммообразующего устройства произвольное.