Устройство пеленгации электромагнитных сигналов грозовых разрядов Советский патент 1991 года по МПК G01S13/95 

О

Изобретение относится к устройствам пеленгации грозовых разрядов и может быть использовано для наблюдения за грозовой деятельностью на расстоянии более 300 км. Цель изобретения - повышение вероятности обнаружения и точности пеленгования грозовых разрядов. Устройство содержит ортогонально ориентированные магнитные антенны 1 и 2, электрическую антену 3, узкополосные усилители-фильтры 4 - 6, широкополосный усилитель-фильтр 7, умножители 8 и 9, фазовращатель 10 на 90°, пороговый блок 11, интеграторы 12 и 13, синхронизатор 14, блок 15 формирования развертывающих напряжений и индикатор 16 пеленга. Цель достигается за счет вычисления корреляции сигнала, ортогонально сигналу в электрическом канале, с каждым из сигналов в двух магнитных каналах и использования полученных сигналов для пеленгации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

, Изобретение относится к радиотехническим средствам местоопределения источников электромагнитного излучения и может быть использовано 5 для оперативного наблюдения за грозовой деятельностью на расстояниях свыше 300 км в метеорологии и гражданской авиации для повышения безопасности полетов.10

Целью изобретения является повы- шение вероятности обнаружения и точности пеленгования грозовых разрядов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства 15 пеленгации электромагнитных сигналов грозовых разрядов; на фиг, 2 - структурная электрическая схема блока формирования развертывающих напряжений.

Устройство пеленгации электромаг- 20 нитных сигналов грозовых разрядов содержит две ортогонально ориентированные магнитные антенны 1 и 2, электрическую антенну 3, узкополосные усилители-фильтры 4-6, широкополосный 25 усилитель-фильтр 7, умножители 8 и 9, фазовращатель 10 на 90°, пороговый блок 11, интеграторы 12 и 13, синхронизатор 14, блок 15 формирования развертывающих напряжений и индикатор 16 зо пеленга.

Блок 15 формирования развертывающих напряжений содержит амплитудные модуляторы 17 и 18 и генератор 19 синусои- дального напряжения,,с

Устройство работает следующим образом.

Сигнал атмосферика, принятый направленными, ортогонально ориентированными магнитными антеннами 1 и 2, д поступает соответственно на первый 4 и второй 5 узкополосные усилители- фильтры с регулируемыми коэффициента- .ми усиления, и сигнал атмосферика, принятый вертикальной электрической де антенной 3 с круговой диаграммой направленности, поступает- на усилителъ - фильтр 6 с регулируемым коэффициен- том усиления.

Сигнал с выхода третьего усилителя- фильтра 6 электрического канала по- .ступает на фазовращатель 10, осуществляющий поворот фазы на 90°. Сигналы с выходов усилителей-фильтров 4 и 5 поступают на первые входы соответственно первого 8 и второго 9 умножителей, на вторые входы которых поступает сигйал с выхода фазовращателя 10. Сигнал с выхода электрической

50

с

д е

0

антенны поступает также на четвертый усилитель-фильтр 7 с регулируемым коэффициентом усиления и фильтруется в полосе частот 2-20 кГц. Сигнал с выхода усилителя-фильтра 7 поступает на пороговый блок 11, вырабатывающий на выходе короткий импульс в момент первого превышения принятым сигналом установленного порогового уровня. Сигнал с выхода порогового блока 11 поступает на вход синхронизатора 14, на выходе которого вырабатывается управляющий импульс с задержкой

Т-300 мкс и с длительностью Ј -

0

666,7 мкс, поступающий параллельно на вторые управляющие входы первого 12 и второго 13 интеграторов,на первые входы которых подаются сигналы с выходов умножителей 8 и 9.

Накопленные сигналы с выходов первого и второго интеграторов подаются соответственно на первый и второй входы блока 15 формирования развертывающих напряжений, В блоке 15 формирования развертывающих напряжений сигналы с выходов первого и второго интеграторов используются для модуляции синусоидального сигнала частоты 50 кГц генератора 19. Выходы модуляторов 17 и 18 являются выходами блока 15 формирования развертывающих напряжений .

В качестве электрической антенны был использован штырь длиной Юм,

I

имеющий действующую высоту 5 м; в качестве магнитных антенн использованы антенны, изготовленные из полос аморфного ферромагнетика с /ц 20000, причем эти полосы расположены по сторо- . нам квадрата длиной 60 см, имеющие интегрирующие антенные усилители для приведения магнитных сигналов к магнитному полюо Коэффициент усиления усилителя-фильтра 6 в электрическом канале 20-200, а усилителей-фильтров 4 и 5 в магнитных каналах 10000- 100000, полоса частот одинакова для всех узкополосных усилителей-фильтров и составляет 7,,1 кГц. Полученные промоделированные сигналы используются соответственно для горизонтального и вертикального отклонения луча на экране индикатора 16 пеленга.

Отличительная особенность предлагаемого устройства пеленгации электромагнитных сигналов грозовых разрядов состоит в том, что в принятом сигнале атмосферика горизонтальная магнитная компонента содержит обыкно- венную и необыкновенную составляющие, а вертикальная электрическая компонента содержит только обыкновенную составляющую и Для пеленгации используется только необыкновенная составляющая магнитного сигнала, вектор которой лежит в плоскости распространения, исходя из того обстоятельства, что сигнал, ортогональный электрическому сигналу, не коррелирован с обыкновенной составляющей магнитного сигнала,

Формула изобретения

5

0

5

0

5

зовращателя подключен к вторым входам первого и второго умножителей, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго усилителей-фильтров, выходы первого и второго умножителей подключены соответственно к первым входам первого и второго интеграторов, вторые входы первого и второго интеграторов соединены с выходом блока синхронизации, вход которого соединен с выходом порогового блока, входом соединенного с выходом четвертого усилителя-фильтра, входом соединенного с выходом все- направленной электрической антенны, первый и второй входы блока развертки соединены соответственно с выходами первого и второго интеграторов, первый и второй выходы блока разверток подключены к горизонтально и вертикально отклоняющим входам индикатора пеленга.

П

%Јf