Способ измерения поляризационных характеристик радиолокационной цели и устройство для его реализации Советский патент 1993 года по МПК G01S13/02 G01S13/95 

меренную частоту враще1 ия фазовой пластинки, два фазовых, два амплитудных детектора, четыре индикатора и датчик углового положения фазовой пластинки, причем входы первого и второго полосовых фильтров подключены к выходу пикового детектора, вход первого амплитудного детектора и первый вход первого фазового детектора подключены к выходу первого полосового фильтра, вход второго амплитудного детектора и первый вход второго фазового детектора подключены к выходу второго полосового фильтра, вход датчика углового положения фазовой пластинки меИзобретение относится к радиолокации и может использоваться для дистанционного контроля параметров окружающей среды путем измерения ее поляризационных характеристик.

Цепь изобретения - расширение функциональных возможностей путем измерения дополнительных поляризационных параметров.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг.З - структурная электрическая схемз датчика vrifOBoro положения фазовой пластйны.

Устройстзо содержит передатчик 1, антенный переключатель 2, вращающуюся секцию 3 круглого волноаодвео встроенной .фазовой пластинкой, антенну 4, блок 5 стро- бирования, приемник 6, мспотштельный механизм 7, блок 8 управления, пиковый детектор 9, датчик 10 углового положе. -гий фазовой пластинк1, полосовой фильтр 11 частоты 2 Q , первый-фазовый детектор 12, первый идикатор 13, первый амплитудный детектор 14, второй индикатор 15, пояосо- 80Й фильтр 16 частоты 4 Q , второй фазовый детектор 17, третий индикатор 1S, второй амплитудный детектор 19, четвертый индикатор 20.

Датчик 10 (см.фиг.З) содерхсит сельсйи 21, кольцевой модулятор 22, полосовой фильтр 23 частоты 2 Q , ампли1-удный детектор 24 и полосовой фильтр 25 частоты 4 О .

Устройство работает следующим обрэ- зом.

Блок 8 управления генерирует непрерывную последовательность импульсов, которая преобразуется в исполнительном механизме 7 в поворот вала рртора шагового двигателя на некоторый угол. Поскольку вал ротора шагового двигателя механически связан с вращающейся секцией 3 круглого волновода со встроенной полуволновой

хани ,.ски связан с вторым выходом исполнительного механизма, вторые входы первого и второго фазовых детекторов подключен к первому и второму выходам датчика углового положения фазовой пластинки соответственно, выходы первого и второго амплитудных и первого и второго фазовых детекторов подключены к входам первого, второго, третьего и четвертого индикаторов соответственно, при этом приемник выполнен логарифмическим, а электрическая длина фазовой пластинки составляет половину длины волны, генерируемой передатчиком. 2 ил.

пластинкой, а последовательность импульсов поступает от блока 8 управления непрерывно, то полуволновая фазовая пластинка вращается с некоторой частотой Q i

При поступлении в секцию 3 круглого

волновода высокочастотных импульсов от передатчика 1 через антенный переключатель 2 по прямоугольному волноводу, плоскость поляризации электромагнитного

поля, излучаемого антенной в направлении мсследуемого объекта, будет поворачиваться на удвоенный угол ориентации полуволновой пластинки. Поскольку полуволновая пластинка вращается иеп0врьгвио с некоторой частотой Q i , то пяоскссть поляризации линейно поляризованного поля будет вращаться непрерывно с частотой Q 2 Q i . .После рассеяния целью сигнал проходит через антен(-|у 4, секцйюЗкруглолзволновода

со встроенной полувовковой фазовой пластинкой, антенный переключатель 2 на вход приемника 6. Посте усиления s приемнике 6, стробирования в блоке 5 стробирова шя и пикового детектирования в пиковом детекторе 9 сигнал поступает на входы полосовых фильтров 11 и 16, где происходит выделение спектральных составляющих частотЗ Q и 4 Q соответственно.

С выхода йолосового фильтра 11 сигнал

поступает на первый вход первого фазового

етектора 12 и на вход первого амплитудного детектора 14. На второй вход первого фазового детектора 12 поступает с первого выхода датчика 10 углового положения фа- 30 вой пластинки сигнал типа Cos 2 Q t.

С выхода полосового фильтра 16 сигнал поступает на первый вход второго фазового етектора 17 и на вход второго амплитудно- го детектора 19. На второй вход второго фазового детектора 17 подается со второго выхода датчика 10 углового положения фазовой пластинки сигнал типа cos 4 Q t.

После фазового и амплитудного детектирования сигналы подаются на входы индикаторов 13, 15, 18, 20 соответственно. Причем с выхода первого фазового детектора 12 подается сигнал, пропорциональный удвоенному значению угла ориентации поляризационного базиса цепи ( 2 о:), с выхода первого амплитудного детектора 14 - сигнал, пропорциональный амплитуде спектральной составляющей частоты 2 Q (зависящей только от электрического фактора формы цели /о), с выхода второго фазового детектора 17 - сигнал, пропорциональный учетверенному значению угла ориентации поляризационного базиса цели (4 о), с выхода второго амплитудного детектора 19 - сигнал, пропорциональный cos Д(гдеА9 - фазооый сдвиг, вносимый целью, а спектральная составляющая частоты 4 Q появляется только при наличии A(f }.

При формировании напряжений cos 2 Q t и cos 4 fit датчик 10 углового положения фазовой пластинки работает следующим образом.

Поскольку вал ротора сельсина.21, работающего в индикаторном режиме, вращается в четыре раза быстрее, чем секция 3 круглого волновода со встроенной полуволновой пластинкой, а плоскость поляризации при повороте полуволновой пластинки поворачивается на удвоенный угол ( Q 2 QI ),

0

5

. то с сигнального выхода сельсина 21 на вход кольцевого модулятора 22 и вход амплитудного детектора 24 поступает напряжение

вида

и 1 Cos 2 Qt Cos ы о t

где Q - частота вращения плоскости поляризации; со о -частота питающего напряжения сельсина.

В кольцевом модуляторе 22, примекяе- мом для детектирования, происходит перемножение напряжения Ui с напряжением cos о о t. После чего получим

и 1 cos О) о t cos 2 Qt cos (У о t

20 {cos2Qt+cos2Qt cos2u)ot}.

После полосовой фильтрации в фильтре „с 23 на первом выходе датчика 10 получаем напряжение cos 2 t.

На выходе амплитудного детектора 24 получаем напряжение вида Iocs 2 И t .

После полосовой фильтрации в фильтре 2Q 25, настроенном на частоту 4 D .получаем напряжение cos 4 Я t. поступающее на второй выход датчика 10.

flep8 iu

emofou - Aireg

1. Способ измерения поляризационных характеристик радиолокационной цели, включающий облучение цели сигналом, плоскость поляризации которого вращается с частотой Q. прием отраженного целью сигнала, поляризация которого совпадает с поляризацией излученного сигнала, а также измерения амплитуды спектральной сорав- ляющей принятого сигнала на частоте 2 Q, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения дополнительных поляризационных параметров, из принятого сигнала выделяют спектральную составляющую на частоте 4Q , измеряют амплитуду спектральной составляющей принятого сигнала на частоте А Q , а также измеряют фазы спектральных составляющих на частотах 2 Q и 4 Q относительно удвоенного и учетверенного УГЛОВОГО положения плоскости поля- ризацииизлучаемого сигнала соответственно С последующим измерением значений поляризационных параметров по формулам; электрический фактор формы р 2 А ; фазовый сдвиг, вносимый целью A ()0 2; угол ориентации поляризационного базиса цели при р ,o2Q , УГОЛ ориентации поляризационного ба-| зиса цели при р I а -(, где Аай- амплитуда спектральной составляющей на частоте 2 Q (в децибеллах); А 4Й- амплитуда спектральной составляющей на частоте 4 Q (в децибеллах); ( фаза спектральной составляющей на частоте 2 Q (в радианах); рА фаза спектральной составляющей на частоте 4 Q (в радианах). 2. Устройство ДЛЯ измерения поляризационных характеристик радиолокациояной цели, включающее последовательно соединенные передатчик, антенный переключатель, враща.ощуюся секцию круглого волновода со встроенной фазовой пластинкой и антенну, а также блок управления, последовательно соединенные приемник, блок стробирования и пиковый детектор, причем вход приемника подключен к второму выходу антенного переключателя, исполнительный механизм, первый выход которого с помощью механической передачи связан с вращающейся секцией круглого волновода, выход блока управления подключен к входу исполнительного механизма, а второй вход блока стробирования подключен к второму выходу передатчика, отличающееся тем, что, в него введены первый полосовой фильтр, настроенный на учетверенную частоту вращения фазовой пластинки, второй ПОЛОСОВОЙ фильтр, настроенный на увосьСЛ ю со ю 4KV4 .(

Редактор АЖорченко

Составитель В.Крапухин Техред М.Моргентал

Заказ 1963ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Корректор А.Обручар