Устройство для определения дальности до источника грозового разряда Советский патент 1979 года по МПК G01S9/60 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ДО ИСТОЧНИКА ГРОЗОВОГО РАЗРЯДА

I

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для определения дальности до источников электромагнитного излучения.

Известно устройство для определения дальности до источника грозового разряда, содержан ее магнитную и электрические антенны, преобразующие фильтры, схемы выделения нулевых переходов, триггеры и блок сравнения 1.

Данное устройство имеет высокую точность.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для опре.т,еления дальности до источника грозового разряда, содержап1.ее электрическую антенну, соединенную с входом Олока начала отсчета, и магнит1 ую антенну, преобразуюгпие фильтры, схемы выделения нулевых переходов, измерители временных интервалов, выходы которых соединены с решающим блоком 2.

В данном устройстве функция, характеризуюн1,ая изменение разности фаз мпгнктной и электрической составляюн1их поля в зависимости от расстоя ;ия является нелп

нейной. Интерполяция измеренных разностей фаз на разных частотах не достигает высокой точности определения дальности.

Це.йь изобретения - пгмм имение точм- сти определения дальности до источника грозового разряда.

Для этого в устройство ;пя опреде.чения

источники грозодого разряда, дальности до электрическую айтенну, соелисодержа цес ненную с входом блока начала отсчета, и магнитную антенну, введены два идентичных блока аналоговой обработки сигиа... выходы которых соединены с входами измерителя разности фаз и последовате.чьно соединенные источник опорной фазы. б.;ок сравнения и преобразователь интервала времени в расстояние, при этом гарвые вхо.;ы блоков аналоговой обработки сигналов соединены с выходом блока начала отсчета, я вторые входы - соответсгвенно с выходами электрической и магнитной антенны. б.юка начала отсчета и HSAiepii геля ; фаз соединены с вторы ;н ,.P,ii; С венно преобразователя iiHTepna.ia в paiTToiuie и б.юка с). На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит соответственно электрическую и магнитную антенны 1 и 2 блок 3 начала отсчета, преобразователь 4 интервала .времени в расстояние, блоки 5 и 6, аналоговой обработки сигналов, измеритель 7 разности фаз, блок 8 сравнения и источник 9 опорной фазы. Устройство работает следующим образом. Сигнал с выхода электрической антенны 1 поступает на вход блока 3 начала отсчета и на второй вход блока 5 аналоговой обработки сигналов, а с выхода магнитной антенны 2 - на второй вход блока 6 аналоговой обработки сигналов. Выходной сигнал блока 3 начала отсчета через первые входы переводит блоки 5 и 6 аналоговой обработки сигналов в рабочий режим и запускает преобразователь 4 интервала времени в расстояние. Блоки 5 и 6 аналоговой обработки представляют собой дисперсионные устройства, например, с линейной дисперсионной характеристикой в заданном диапазоне частот. Выходной сигнал блока аналоговой обработки представляет собой в каждый фиксированный момент времени значение соответствующей частотной составляющей входного сигнала, поэтому на выходе измерителя 7 разности фаз напряжение меняется в зависимости от разности фаз различных частотных составляющих в реальном масштабе времени. При совпадении сигнала с выхода измерителя 7 разности фаз и сигнала с выхода источника 9 опорной фазы, соответствующего точке максимальной крутизны характеристики, описываемой выражением. A f -arctg((1) где К - расстояние до источника грозового разряда; f- рабочая частота; С- скорость света, на второй вход преобразователя 4 интервала времени в расстояние поступает сигнал с выхода блока 8 сравнения. Временному интервалу между моментами поступления сигналов на первый и второй входы преобразователя 4 интервала времени в расстояние на частотной характеристике блоков 5 и 6 аналоговой обработки сигналов соответствует частота, на которой разность фаз между электрической и магнитной составляющими электромагнитного поля равна заданной опорной фазе. Преобразование полученного значения частоты в расстояние происходит согласно выражению (1) при значении разности фаз, равной опорной фазе. Таким образом, благодаря использованию блоков аналоговой обработки сигналов, измерителя разности фаз, источника опорной фазы, блоков сравнения и преобразователя интервала времени в расстояние повыщается точность определения дальности до источника грозового разряда вследствие применения непрерывного частотного анализа, исключающего ошибки интерполяции, и работы в окресностях оптимальных точек рабочих характеристик. Формула изобретения Устройство для определения дальности до источника грозового р.ззряда, содержащее электрическую антенну, соединенную с входом блока начала отсчета, н магнитную антенну, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения дальности до источника грозового разряда, введены два идентичных блока аналоговой обработки сигналов, выходы которых соединены с входами измерителя разности фаз и последовательно соединенные источник опорной фазы, блок сравнения и преобразователь интервала времени в расстояние, при этом первые входы блоков аналоговой обработки сигналов соединены с выходом блока начала отсчета, а вторые входы - соответственно с выходами электрической и магнитной антенн, выходы блока начала отсчета и измерителя разности фаз соединены с вторыми входами соответственно преобразователя интервала времени в расстояние и блока сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 316048, кл. G 01 S 9/60, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 467307, кл. G 01 S 9/60, 1975.