Антенная система Советский патент 1986 года по МПК H04B7/00 

«

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в антенных системах с повышенной по- мехо 3 ащищеннос тью.

Цель изобретения - снижение уровня ложных тревог путем исключения внеполосного приема импульсных сигналов при приеме импульсных сигналов с большой скважностью и мощностью.

На фиг, 1 представлена структурная схема антенной системы; на фиг. 2- - диаграммы направленности (ДН) основной и вспомогательной антенн; на фиг. 3 - графики принимаемых сигналов.

Антенная система содержит основную антенну 1, первый приемник 2, первый канал которого содержит последовательно соединенные детектор 3 и усилитель 4, а второй канал - последовательно соединенные полосовой фильтр 5 и амплитудный детектор 6, вспомогател1зную антенну 7, второй приемник 8, устройство управления 9, содержащее последовательно соединенные первый пороговый блок 10, первый формирователь импульсов 1J и схему совпадения J2, а также последовательно соединенные дифференциальный усилитель 13, второй пороговый блок 14 и второй формирователь импульсов 15 и, кроме того, третий формирователь импульсов 16, устройство обработки 17, стробирующий каскад 18.

Основная антенна 1 может быть вьшолнена в виде зеркальной антенны с волноводным выходом и иметь относительно узкий основной лепесток, в то время как вспомогательная антенна 7 может быть вьтолнена в виде диполя, имеющего круговую характеристику направленности. Детектор 3, амплитудный детектор 6 и второй приемник 8 на амплитудном детекторе могут быть вьшолнены в виде волноводных детекторных секций, при этом полосовой фильтр 5 может быть выполнен в виде объемного резонатора, либо в виде системы связанных резонаторов, В качестве усилителя 4 может быть использован видеоусилитель, построенный по любой из известных схем и имеющий козффициент передачи и полосы пропускания по своим выходам, определяемые конкретными условиями работы антенной системы (обеспечить нормальную работу устройства обработки 17 и превышение порога первого порогового

25027 .

блока 10 при заданной мощности входного сигнала). Дифференциальный усилитель 13 может быть выполнен по любой известной схеме, например, с

5 использованием в качестве входного каскада на двух транзисторах с эмит- терной связью и должен обеспечивать усиление разности входных сигналов до уровня срабатьгоания второго поро0 гового блока 14. В качестве первого 10 и второго 14 порогового блока могут быть использованы либо усилители-ограничители с ограничением снизу, либо ждущие мультивибраторы,

t5 например мультивибраторы с эмиттер- ной связью. В последнем случае они могут одновременно выполнять и роль фор ирователей импульсов 11 и -15, хотя последние могут быть вьтолнены

20 в виде самостоятельных узлов, включающих формирователи амплитуды, длительности и схемы задержки. При этом формирователи импульсов 11 и 15 должны обеспечивать формирова25 ние .сигналов,, гарантирующих нормальную работу схемы совпадения 12, в качестве которой может быть использован стандартный цифровой элемент, например серии 133. Формирователь импульсов 16 должен обеспечивать согласование выходного сигнала схемы совпадения 12 с параметрами стробиру- ющего каскада 18, в качестве которого может быть использовано последовательно-встречное соединение двух транзис торных ключей (например, прерыватель серии 101). В последнем случае формирователь импульсов 16 представляет собой развязывающий трансформатор с ограничивающими резисторами. Конкретное выполнение устройства обработки 17 определяется конкретными задачами и в простейщем случае может быть, например, согласованным фильтром.

Антенная система работает следующим образом.

Приходящий сигнал принимается основной антенной 1 и вспомогательной антенной 7. При этом форма их ДН име- .етвид, изображенный на фиг.2, где 19 ДН основной антенны 1; 20 - ДН вспомогательной антенны 7; (f - отклонение направления прихода сигнала от оси, а коэффициент передачи основная антенна 1 - второй выход первого при55 емника 2 и коэффициент передачи вспомогательная антенна 7 - выход второго приемника 8 таковы, что относительная величина сигналов на вто30

40

45

3

ром выходе первого приемника 2 описывается кривой 21 (фиг.З), а на выход . второго приемника 8 - кривой 22 (Лиг, на приеме сигналов с направления А (фиг. 2). для различных значений несу щей частоты (f) этих сигналов, а таже кривой 23 (второй выход основного приемника) и кривой 22 (выход вспомогательного приемника) на фиг. 3 для различных значений несущей частоты входных сигналов, принятых с направления Б (фиг. 2).

Кроме того, если сигнал со второго выхода первого приемника 2 превышет сигнал с выхода второго приемника 8, разностный сигнал, усиленный дифференциальным усилителем 13, превышает порог второго порогового блока 14 и.на вход схемы совпадения 12 с выхода второго формйроват1еля импульсов 15 поступает логическая 1. При обратном соотношении величин сигнало со второго выхода первого приемника 2 и выхода второго приемника 8 с выхода второго формирователя импульсов 15 на вход схемы совпадения 12 поступает логический О.

При приеме импульсного сигнала с направления Б (или любого другого. для которого кривая 19 на фиг. 2 ока зьшается ниже кривой 20) величина сигнала на втором выходе первого при

емника 2 описьгоается кривой 23 (фиг а величина сигнала на выходе второг приемника 8 - кривой 22 (фиг.З).В этом случае на любой частоте приним емый сигнал со второго выхода первого приемника 2 будет меньше сигнала с выхода второго приемника 8, т.е.. с выхода второго формирователя импульсов 15 на вход схемы совпадения 12 поступает логический О, и, следовательно, независимо от работы певого порогового блока 10 на выходе схемы совпадения 12, а значит, и на выходе третьего формирователя импульсов 16 управлякяций сигнал не вы- рабатьюается, т.е. никакие сигналы с устройства обработки 17 не поступят через стробирующий каскад 18 на выход антенной системы. Это справедливо при любой величине входного сигнала. Следовательно, антенная система исключает прием импульсных сигналов с побочных направлений.

При приеме импульсного сигнала с направления А (или любого другого, для которого кривая 19 на фиг. 2 оказывается вьше кривой 20) вели- .

5

5

0

5

0

0

5

чина сигнала на втором выходе первого приемника 2 описывается кривой 2Г (фиг.З), а величина сигнала на выходе второго приемника 8 - кривой 22 (фиг. 3), построенными в относительных единицах в зависимости от несущей частоты. Из графиков, приведенных на фиг,.3, видно, что в том случае, если частота принимаемого сигнала лежит в пределах рабочего диапазона частот, сигнал с второго выхода первого приемника 2 будет превьшать сигнал с выхода второго приемника 8 и, следовательно, при превышении усиленным дифференциальным усилителем 13 разностным сигналом порога второго порогового блока 14 на вход схемы совпадения 12 с выхода второго формирователя импульсов 15 поступит логическая 1. Тогда, если мощность входного сигнала достаточно велика, чтобы сигнал с первого выхода первого приемника 2 превысил порог первого порогового блока 10, с выхода первого формирователя импульсов 11 на другой вход схемы совпадения 12 также поступит логическая 1, на выходе второго формирователя импульсов 16 вырабатьгоается сигнал управления, который поступит на стробируюший каскад 18, а-последний пропустит на выход антенной системы обработанный устройством обработки 17 сигнал с третьего выхода первого приемника 2.

Если же частота принимаемого сигнала в рассматриваемом случае лежит вне рабочего диапазона частот, сигнал со второго выхода первого приемника 2 окажется меньше сигнала с выхода второго приемника 8, сигнал управления не будет сформирован, и, следовательно, на выходе антенной системы сигналы будут отсутствовать.

Таким образом, антенная система при приеме сигналов основным лепестком ДН обеспечивает обработку сигналов, частота которых лежит в рабочем диапазоне частот, и не пропускает на выход антенной системы сигналов, частота которых находится вне рабочего диапазона независимо от их мощности.

1

Следовательно, обеспечивается исключение внеполосного приема импульсных сигналов при любой их мощности.

5

1225027

Формула изобретения

Антенная система, содержащая основную антенну, подключенную к первому приемнику, вспомогательную антенну, подключенную к второму прием- нику, устройство управления, содержащее последовательно соединенные первый пороговый блок, первый формирователь импульсов и схему совпадения последовательно соединенные дифферен- циальный усилитель, второй пороговый блок и- второй формирователь импульсов , выход которого подключен к второму входу схемы совпадения, причем первый вход дифференциального усили- теля подключен к выходу второго приемника, и стробирующий каскад, вход управления которого подключен к выходу устройства управления, отличающаяся тем, что,- с целью сниже- ния уровня ложных тревог путем исключения внеполосного приема импульсных сигналов при приеме импульсных сигна- лов с большей скважностью и мошность первый приемник выполнен в виде двух каналов, входы которых соединены с входом первого приемника,-первый канал которого содержит, последовательно соединенные детектор и усилитель, выход которого подключен к входу первого порогового блока и через введенное устройство обработки - к входу стробирующего каскада, а второй канал содержит последовательно соединенные полосовой фильтр и ампли тудный детектор, выход которого подключен к второму входу дифференциального усилителя, а также введен третий формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу схемы совпадения, а выход является .выходом устройства управления.

Изобретение относится к области радиотехники. Снижается уровень ложных тревог путем исключения вне- полосного приема ипульсных сигналов при приеме сигналов с большой скважностью и мощностью. Система содержит антенну 1, приемник 2, выполненный в виде 2-х каналов (1-й канал содержит детектор 3 и усилитель 4, а 2-й - полосовой фильтр 5 и амплитудный детектор 6), вспомогательную антенну 7, приемник 8, устройство управления 9, содержащее пороговые блоки 10 и 14, формирователи импульсов 11, 15 и 16, схему совпадения 12, дифференциальный усилитель 13, устройство обработки 17, стробир шпий каскад 18. Система при приеме сигналов основным лепестком диаграммы направленности обеспечивает обработку сигналов, частота которых лежит в рабочем диапазоне частот, и не прсотускает на выход сигналы, частота которых находится вне рабочего диапазона независимо от их мощности. 3 ил. 1 Фиг./

20

22

Редактор Л.Повхан

Составитель О.Зарощинский Техред В.Кадар

Заказ 1969/59 Тираж 624

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор А.Обручар

Подписное