Пассивный однопунктный грозолокатор Советский патент 1990 года по МПК G01S5/16 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в метеорологии, авиации и других областях техники.

Цель изобретения - увеличение дальности действия и точности определения координат молниевых разрядов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема пассивного одноконтурного грозолокатора на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие принцип действия устройства.

Пассивный однопунктный грозолока- тор, содержит электрическую антен- ну 1, первый блок согласования 2, селективный усилитель 3, моночастотный измеритель 4 дальности, преобразователь 5 длительности в напряжение, индикатор 6 кругового обзора, пер- вую магнитную антенну 7, второй блок согласования 8, первый блок задержки 9, вторую магнитную антенну, 10, третий блок согласовани1 11 , второй блок задержки 12, однонаправленный катодный пеленгатор 13, формирователь 14 напряжения векторной суммы, компаратор J5 и блок 16 формирования сигнала сброса.

Устройство работает следующим об- разом.

Импульсы, возникающие при молниевых разрядах, воспринимаются одновременно и электрической антенной 1 и двумя магнитными антеннами 7 и 10, Импульсы, появляющиеся на-выходе первого блока согласования 2, включенного в тракт электрической антенны Г, с одной стороны, воздействуют на широкополосный более низкочастотный (f JJ 1 кГц) .селективный усилитель 3, йа выходе которого формируется реализация с квазипериодом, приращение длительности, которого связано с расстоянием до молниевогд разряда следующей зависимостью

км

0,71 (fo/uf) -ДТ„«:,

ДТ - приращение длительности

квазипериода;50

fj - центральная частота настройки селективного усилителя 3; flf - полоса пропускания селективного усилителя 3, отсчитываемая на, уровне 0,707; 55 D - расстояние от источника до

точки наблюдения,

другой стороны, этот же импульссигнал в зздействует на узкополосные более высокочастотные (f 7 5 кГц селективные усилители, входящие в состав однонаправленного катодного пеленгатора 13. Причем выходные напряжения этих усилителей используются как для определения пеленга, так и для снятия неоднозначности в .определении пеленга.

При помощи моночастотного измерителя дальности 4 формируется импульс (см. фиг, 2а), длительность которого &1 однозначно соответствует, с наперед выбранным постоянным коэффициентом, расстоянию до молниевого разряда. ,

Сформированный импульс длительности дТ поступает на преобразователь 5, который преобразует 4Т в постоянное напряжение (см. фиг, 2б), пропорциональные дальности (), которое, в свою очередь,является опорны для компаратора 15.

Импульсный сигнал, принятый магнитными антеннами 7 и 10, поступает через блоки согласования 8, Пи блоки задержки 9, 2, необходимые для правильного выбора режима работал компаратора, на входы однонаправленного катодного пеленгатора 13. С синусного и косинусного выходов этого пеленгатора импульсы напряжений U, и и„ (см. фиг. 2 в, г) воздействуют на взаимно перпендикулярные пластины х и у индикатора 6 кругового обзора, формируя несветящуюся на экране элек тронно-луЧевой трубки с послесвечением линию пеленга. Эти же напряжения синхронно поступают на вход формирователи 14 напряжения векторной суммы (см. фиг. 2 д)

и fu +и|.

Напряжение Uj воздействует на второй вход блока согласования 11.

При выполнении равенства U j UQ (см, фиг 2е) на выходе компаратора I5 появляется импульсное напряжение подсвета U 2 (см. фиг. 2ж), высвечивающее только ту часть линии пеленга, которая в момент подсвечивания своим мгновенным значением достигает положения, соответствующего измеренному расстоянию до.молниевого разряда. Таким образом, на экране индикатора 6 появляется светящаяся точка, поляриые координаты которой в точности соответствуют полярным координатам молниевого разряда в данный момент времени.

По окончании действия импульса подсветэ (см. фиг. 2ж) его спадом включается блок формирования 16 сигнала сброса, который формирует импульсное напряжение, поддерживающее на время Т исходное состояние преобразователя. По истечении времени Т , где Тр5 - время обработки сигнала молниевого разряда, гроэо- локатор готов к приему следующего импульса, вызываемого молниевым разрядом.

Так как время Т +Т обычно не превышает 10 мс, то потенциальная производительность грозолокатора может дости ь величины порядка 100 имп/с.

Формула изобретения

Пассивный однопунктный грозолока- тор, содержащий последовательно сое- дин еиные электрическую антенну, первый блок согласования и однонаправ- ленный катодный пеленгатор, синус- ный и косинусный выходы которого соединены с соответствующими входами индикатора кругового обзора, а также первую и вторую магнитные антен- ны, отличающийся тем, . что, с целью увеличеиия-дальности действия и точности определения координат молниевых разрядов, в него

введены последовательно соединенные селективный усилитель, моночастотный измеритель дальности и преобразователь длительности в напряжение, последовательно соединенные второй блок согласования и первый блок задержки, последовательно соединенные третий блок согласования и второй блок задержки, последовательио соединенные формирователь напряжения векторной суммы, компаратор и блок формирования сигнала сброса, при этом первый и второй входы второго и третьего блоков согласования сое- диненЪ с первым и вторым выходами первой и второй магнитных антенн соответственно, выходы первого и второго блоков задержки соединены с синусными и косинусными входами одно направленного катодного пеленгатора соответственно, синусный и косинус- ный выходы которого соединены с первым и вторым входами формирователя напряжения векторной суммы соответственно, выход первого блока согла- сования соединен с входом селективного усилителя, выход преобразователя длительности в напряжение соединен с вторым, входом компаратора, а вход обнуления- - с выходом блока формирования сигнала сброса, выход компаратора соединен с входом управления яркостью индикатора кругового обзора.

i,L/0

oi

к

Ш

ж

,

Фаг. 2

Изобретение относится к радио- rexHHKie. Цель изобретения - увеличение дальности действия и точности определения координат молниевых разрядов. Грозолокатор содержит электрическую антенну 1, три блока согласования 2, 8 и II, селективный у-ль 3 моночастотный измеритель 4 дальности, преобразователь 5 длительности в напряжение, индикатор 6 кругового обзора, две магнитные антенны 7 и 10, два блока задержки 9 и 12, однонаправленный катодный пеленгатор 13, формирователь 14 напряжения векторной суммы, компаратор 15 и блок формирования 16 сигнала сброса. Цель достигается путем формирования на выходе компаратора 15 импульсного напряжения подсвета, высвечивающего только ту часть линии пеленга, которая в момент подсвечивания своим мгновенным значением достигает положения, соответствующего измеренному расстоянию до молниевого разряда. Т.о. на экране индикатора 6 появляется светящаяся точка, полярные ко- . ординаты которой в точности соответствуют полярным координатам молниевого разряда в данный момент времени. 2 ил. С « (Л ФигЛ