РАДИОФОТОННЫЙ ФАЗОВЫЙ ПЕЛЕНГАТОР Российский патент 2020 года по МПК H03J5/00 G01S3/46 

Изобретение относится к радиолокации, радиофотонике и интегральной оптике и может быть использовано для создания СВЧ-устройств, применяемых в телекоммуникационных и радиолокационных системах.

Известны фазовые пеленгаторы, применяемые в устройствах радиолокации и радионавигации, содержащие n приемных антенн, n коммутаторов и n фазовращателей [1. Патент RU 2143707 от 11.06.1998. 2. RU 186801 от 24.09.2018]. Недостатками известных аналогов является низкая точность измерения фазы сигнала источника, обусловленная погрешностями фазовращателей.

Наиболее близким к заявляемому устройству является фазовый пеленгатор, описанный в патенте Франции FR №2718252, содержащий n приемных антенн, n коммутаторов, фазосдвигающие элементы и многоканальный приемник с детекторами огибающей и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) на выходе каждого канала. Недостатками этого устройства являются низкая точность и нестабильность передаточных характеристик фазосдвигающих элементов.

Задача изобретения - повышение точности определения фазы между приемными антеннами и повышение точности определения направления на источник излучения.

Технический результат достигается за счет того, что в фазовый пеленгатор, содержащий n приемных антенн, n высокочастотных коммутаторов, многоканальный приемник и АЦП, введены лазер, n модуляторов Маха-Цендера, контроллер высокочастотных коммутаторов и фотоприемник, при этом лазер связан с входом 1-го из n модуляторов Маха-Цендера, соединенных последовательно оптическим каналом, выход n модулятора Маха-Цендера связан с входом фотоприемника, выход которого соединен с входом АЦП. Повышение точности определения фазы достигается за счет того, что принимаемый антеннами сигнал, модулирующий лазерное излучение, переносится в оптический диапазон, устраняя тем самым погрешность, вносимую в процесс измерения фазы фазовращательными элементами и обусловленную неравномерностью амплитудно-частотной характеристики фазовращателя в рабочем частотном диапазоне пеленгатора.

Изобретение иллюстрируется чертежом, представленным на фигуре: - фигура - функциональная схема радиофотонного фазового пеленгатора.

На фигуре использованы следующие обозначения: 1 - антенна (элементы фазированной антенной решетки); 2 - многоканальный приемник; 3 - многоканальный коммутатор; 4 - последовательно соединенные электрооптические модуляторы Маха-Цендера; 5 - лазер; 6 - фотоприемник; 7 - контроллер (вычислитель) многоканального коммутатора; 8 - оптический канал; 9 - АЦП, - при этом лазер связан с входом 1-го из n модуляторов Маха-Цендера, соединенных последовательно оптическим каналом 8, выход n модулятора Маха-Цендера связан с входом фотоприемника, выход которого соединен с входом АЦП.

Заявляемое устройство работает следующим образом. Радиосигнал пеленгуемого источника принимается антеннами 1 и многоканальным приемником 2. С выходов приемника 2 сигналы поступают на многоканальный коммутатор 3, управляемый контроллером 7. Сигналы с выходов многоканального коммутатора 3 попарно и последовательно поступают на электрические входы оптических модуляторов 4. Лазерное излучение лазера 5 по оптоволоконному каналу 8 поступает на оптический вход первого модулятора 4, с выхода первого модулятора 4 оптическое излучения поступает на второй модулятор 4, последовательно оптически связанные, и далее. С выхода n-го модулятора 4 сигнал поступает на фотоприемник 6, с выхода которого электрический сигнал поступает на вход АЦП 9, а с выхода АЦП 9 амплитуда сигнала в цифровой форме подается на вход вычислителя 7, в котором производится вычисление пеленга (азимута и угла места) пеленгуемого источника излучения. Сигналы с двух любых разных антенн 1 (антенных элементов) перемножаются в электрооптических модуляторах 4 и последовательно поступают на вход фотоприемника 6, с выхода которого сигнал, пропорциональный интегралу произведения этих сигналов, поступает на вход АЦП 9 и далее - в вычислитель 7, в котором в соответствии с вычислительным алгоритмом производится вычисление пеленга источника излучения. Чем больше обработано попарно перемноженных сигналов, тем выше точность определения пеленга источника.

Технический результат заключается в повышении точности определения фазы принимаемых сигналов и, в результате, в повышении точности определения направления на источник излучения.

Изобретение относится к радиолокации, радиофотонике и интегральной оптике, и может быть использовано для создания СВЧ-устройств, применяемых в телекоммуникационных и радиолокационных системах. Технический результат - повышение точности определения фазы между приемными антеннами и точности определения направления на источник излучения. Устройство содержит n приемных антенн, n высокочастотных коммутаторов, многоканальный приемник, АЦП, лазер, n модуляторов Маха-Цендера, контроллер высокочастотных коммутаторов и фотоприемник, при этом повышение точности определения фазы достигается за счет того, что принимаемый антеннами сигнал, модулирующий лазерное излучение, переносится в оптический диапазон, устраняя тем самым погрешность, вносимую в процесс измерения фазы фазовращателями и обусловленную неравномерностью амплитудно-частотной характеристики фазовращателя в рабочем частотном диапазоне пеленгатора. 1 ил.

Радиофотонный фазовый пеленгатор, включающий в себя n приемных антенн, n высокочастотных коммутаторов, многоканальный приемник и АЦП, соединенных последовательно, отличающийся тем, что в него введены лазер, n электрооптических модуляторов Маха-Цендера, контроллер высокочастотных коммутаторов и фотоприемник, при этом лазер последовательно связан с входом первого из n электрооптических модуляторов Маха-Цендера, соединенных последовательно оптическим каналом, выход n электрооптических модуляторов Маха-Цендера связан с входом фотоприемника, выход которого соединен с входом АЦП и далее - с контроллером.