Радиотехническо устройство для измерения радиальных скоростей Советский патент 1974 года по МПК G01S9/44 

Изобретение относится к области радиолокации.

Известны радиотехиические устройства для измерения радиальных скоростей, содержащие частотомер и последовательное соединениые источник питания, стабилизатор тока, заградительный фильтр доплеровской частоты, автогенератор СВЧ-колебаний, выполненный, например; иа магнетроне, приемопередающую антенну.

С целью повышения точности измереиия скорости в условиях вибрации СВЧ-тракта в нредлагаемое устройство введены импульсный модулятор, подключенный к магнетрону, и носледовате.гиэно соединенные видеоусилитель-ограничитель снизу, селектор импульсов, основной импульсный детектор и фазовый детектор, а также дополнительный импульсный детектор, включенный между вторым выходом селектора и вторым входом фазового детектора, причем вход видеоусилителя подключен к катоду магнетрона, а выход фазового детектора - к частотомеру.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого радиотехнического устройства для измеренкя радиальных скоростей.

Предлагаемое устройство содержит автогенератор 1, модулятор 2, антенну 3, источник питания 4, стабилизатор 5 тока, заградительный фильтр 6, видеоусилитель-ограничитель

7, селектор импульсов 8, основной импульсный детектор 9, фазовый детектор 10, дополнительный импульсный детектор 11, частотомер 12.

Автогенератор 1 СВЧ-колебаний (магнетрон) с подключенным к нему модулятором 2 соединен с антепной 3. Источник питания 4 через стабилизатор 5 анодного тока и заградительный фильтр 6 доплеровской частоты подключен к катоду магнетрона, с которым, в свою очередь, последовательно соединены видеоусилитель-ограничитель 7 и селектор импульсов 8. Выход селектора импульсов 8 через основной импульсный детектор 9 подключен ко входу фазового детектора 10, а к его другому входу через дополнительный импульсный детектор 11 подсоединен второй выход селектора импульсов 8. К выходу фазового детектора 10 подключен частотомер 12.

Устройство работает следующим образом.

С помощью модулятора 2 электромагнитные колебания СВЧ-автогенератора 1 (магнетрона) модулируются но частоте с несущими частотами /1 и /2, величины которых выбираются таким образом, что вход приемопередающей антетшы 3 согласован для колебаний с частотой /1 и рассогласован для колебаний с частотой /2. Колебания с частотой / от магнетрона 1 поступают в антенну 3 и излучаются в направлении объекта, скорость которого измеряется. После отражения от объекта СВЧ-колебания через антенну 3 поступают в магне-5 трон 1, вызывая изменение частоты колебаний в импульсе. Изменения частоты пропорциональны вариациям коэффициентов отражения /Сет и /Сд. При питании магнетрона стабилизированным анодным током благо-Ю даря наличию между стабилизатором тока и катодом магнетрона 1 заградительного фильтра 6 на катоде магнетрона появляются колебания напряжения, повторяющие закон изменения частоты магнетрона, вызванные15 вариациями /Сет и /Сд. Эти колебания через видеоусилитель-ограничитель 7 снизу, формирующий колебания, необходимые для нормальной работы последующих каскадов, поступают на вход селектора импульсов 8, осу-20 ществляющего селекцию импульсов по длительности. Импульсы длительностью ti, соответствующие частоте /i, подаются на основной импульсный детектор 9, выделяющий огибаю-25 щую видеоимпульсов. Напряжение с выхода импульсного детектора 9 подается на вход фазового детектора 10. Колебапия с частотой /2 от магнетрона 1 поступают на вход антенны 3. Так как вход30 антенны 3 несогласован по отношению к колебаниям с частотой fz, то они отражаются от антенны и поступают в автогенератор, вызывая изменение частоты и анодного папряжения в импульсе. При этом изменения на-35 пряжения пропорциональны изменению приведенного ко входу антенны статического коэффициента отражения /Сет. Напряжение с катода магнетрона через видеоусилительограничитель 7 снизу и селектор импульсов 8, выделяющий импульсы длительностью t2 (и соответствующие частоте 2), поступают на дополнительный импульсный детектор И, выделяющий огибающую импульсов. Напряжение с выхода импульсного детектора 11 подается на второй вход фазового детектора 10. С выхода фазового детектора 10 напряжепие поступает на частотомер 12, показания которого пропорциональны радиальной скорости перемещения объекта. Составляющая, пропорциональная частоте вибрации СВЧ, в выходном сигнале практически отсутствует. Предмет изобретения Радиотехническое устройство для измерения радиальных скоростей, содержащее частотомер и включенные последовательно источник питания, стабилизатор тока, заградительный фильтр допплеровской частоты. автогенератор СВЧ-колебаний, выполненный, например, на магнетроне, приемопередающую антенну, отличающееся тем, что, с целью повышепия точности измерения ско рости в условиях вибрации СВЧ-тракта, в него дополнительно введены импульсный модулятор, подключенный к магнетрону, и соединенные последовательно видеоусилительограничитель снизу, селектор импульсов, основной импульсный детектор и фазовый детектор, а также дополнительный импульсный детектор, включенный между вторым выходом селектора и вторым входом фазового детектора, причем вход видеоусилителя присоединен к катоду магнетрона, а выход фазового детектора - к частотомеру.