Угловой дискриминатор Советский патент 1986 года по МПК G01S13/44 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в моноимпульсных радиолокационных и радионавигационных станциях. Известен угловой дискриминатор, содержащий фазовращатель, блокавтоподсТррйки частоты, блок опорных час TdT, последовательно включенные антенный блок, блок формирования суммарного и разностного сигналов, первый смеситель, первый полосовой фильтр, блок сложения, приемник, узкополойный фильтр, фазовый детектор, фильтр звуковой частоты и синхронный детектор и последовательно включен;ные второй смеситель и второй полосовой фильтр, а также балансньй моду лятор, выход которого соединен с вторым входом блока сложения, при этом первый и второй выходы блока опорных частот соединены соотвётсТвенно свторым входом синхронного детектора и первым входом балансного модулятора, выход приемника соединен с втОрым входом фазового детектора, а выход узкополосного фильт ра соединен с вторым входом перврго смесителя через блок автоподстройки , частоты, . .Однако известное устройство имеет низкую точность угловых измерений, что обусловлено паразитными фазовыми сдвигами сигналов в полосовьпс фильтрах, особенно в узкополосном фильтре выделения суммарного сигнала, а также неидеальностью блока формирова ния суммарного и различного сигналов Цель изобретения - повышение точ НОСТИ. . . : . ; . . Для этого в угловой дискриминатор, содержащий фазовращатель, блок автоподстройки частоты, блок опорных частот, последовательно включенные антенный блок, блок формирования суммарного и разностного сигналов, первый смеситель, первый полосовой фильтр, блок сложения, приемник, уз; кополосный фильтр, фазовый детектор фильтр звуковой частоты и синхронньй детектор и.последовательно включенные второй смеситель и второй полОсовой фильтр, а также балансный мёДулятор, выход которого соединен с вторым входом блока сложения, при этом первый- и второй выходы блока опорных частот соединены соответственно с вторым входом синхронногоде тектора и первым входом балансного; модулятора, выход приемника соединен с вторым, входом фазового детектора, а выход узкополосного фильтра соединен с вторым входом первого смесителя через блок автоподстройки частоты, введены-направленньй ответвитель, блок управления, первьй, второй и третий переключатели, интеграторы и управляемый фазовращатель, при этом второй выход блока формирования суммарного и pi-3Ho.cTHoro сигналов соединен с первым входом второго смесителя через первьй переключатель, второй вход которого соединен с первым выходом блока формирования суммарного и разностного сигналов через направленньй ответвитель, выхэд второго полОсового фил1зтра соединен с вторым входом балансного модулятора через последовательно включенные фазовращатель и второй переключатель, второй вход которого соединен с выходом второго полосового фильтра, выход синхронного детектора соединен с вторым входом второго смесителя через последовательно включенные тре.тий. переключатель, интегратор и управляемьй фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом блока автоподстройки частоты, а выход блока управления соединен с управляющими входами первого, второго и третьего переключателей. На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг.2,3 - эпюры, поясняющие работу предложенного устройства. . , Устройство содержит фазовращатель I,блок 2 автоподстройки частоты, .блок 3 опорных частот, антенный блок 4, блок 5 формирования суммарного и разностного сигналов, первьй смеситель 6, первьй полосовой фильтр 7, блок 8 сложения,приемник 9, узкополосньй фильтр 10., фазовый детектор II,фильтр 12 звуковой частоты, синхронньй детектор 13, второй смеси- тель 14, второй полосовой фипьтр 15, балансньй модулятор 16, направленный ответвитель 17, блок 18 управления, первьй, второй и третий переключатели 19, 20, 21, интегратор 22, управляемьй фазовращатель 23, Угловой дискрим1шатор работает, следующим образом .. - : Принятые антенным блоком 4 входные сигналы поступают на блок 5 формирования суммарного Uj. н разностного и.сигналов. В режиме углового автосопровождения, которому соответствуют положения переключателей на фиг,1, суммарный сигнал поступает на вход первого смесителя 6, а разностный сигнал - на вход второго смесителя. 14, на вторые входы которых одновременно поступает выходной сигнал блока 2 автоподстройки частоты, при чем на второй вход второго смесителя 14 этот сигнал подается через управляемый фазовращатель 23, компе сирующий различие фазочастотной характеристики разностного канала относительно суммарного канала. Выходной сигнал первого смесителя 6 через полосовой фильтр 7 промежуточной частоты поступает на вход блоков 8 сложения непосредственно, а выходной сигнал второго смесителя 14 поступает на другой вход этого сумматора через полосовой фильтр 15 и модулятор 16. В результате на входе приемника 9 формируется смесь исходного суммарного сигнала промежуточной частоты „р и фазоманипулированного разностного сигнала с подавленной несущей и спектральными компонентами, отстоящими относительно промежуточной частоты np на величину звуковой частоты S2 генератора опорных частог, Векторное представление этой смеси (см. фиг, 2а,б,в) представляет собой сумму вектора суммарного сигнала Uj. и квадратурного разностного сигнала U, знак которого меняется с частотой Я . Таким образом, входным сигналом приемника 9 является фазоманипулированный с частотой SI гармонический сигнал с индексом фазовой манипуляции т В результате прохождения этого сигнала через приемник 9 с ограничением по уровню устраняется амплитудная модуляция, а при фазовом детектировании его относительно централь ной составляющей, вьщеляемой на узкополосный фильтр 10, на выходе фазового детектора 11с помощью фильт.ра 12 звуковой частоты выделяется колебание звуковой частоты (см, фиг. 2а,б,в), амплитуда которо U- - го пропорциональна-, фаза (относительно сигнала блока 3) определя- . ется фазой разностного сигнала относительно суммарного сигнала. Сигнал с выхода фильтра 12 звуковой частоты поступает на вход синхронного детёхтора 13, на опорный вход которого поступает выходной сигнал блока 3 опорных частот, в результате Чего на выходе детектора выделяется постоянная составляющая 11,. , характеризующйя угловое рассогл асование дискриминатора относительно направления на цель. Кроме величины углового рассогласования, амплитуда постоянной составляющей на выходе детектора 13 определяется еще и паразитным фазовым рассогласованием 44 разностного канала относительно суммарного (см. фиг, 26,в). Для устранения этого фазового рассогласования иепользуется второй режим: периодической калибровки фазовой характеристики разностного канала относительно суммарного с помощью управляемого фазовращателя 23. Работа дискримина ора вэтом режиме происходит следующи„ образом (см , фиг. За,б,в), В момент замыкания переключателей д, 20, 21, определяемый блоком 18 управления, на входы смесителя 6 и |4 одновременно поступает суммарный сигнал. Основное отличие в формировании входного сигнала приемника в этом режиме состоит в том, что сигнал разностного канала KU , где К Г, пропускается через дополнительный фазовращатель 1 на7Г/2, в результате чего на выходе синхронного детектора 13 формируется управляклдий сигнал, величина которого пропорциональна фазовому рассогласование о М разностного канала относительно суммарного, а знак определяется знаком этого рассогласования (см. фиг. За,б,в). Этот сигнал через переключатель 21 поступает на вход интегратора 22, на выходе которого формируется постоянная составляющая сигнала, управлягющего фазовращателем 23 таким образом, чтобы сигнал на выходе синхронного детектора 13 в режиме калибровки стремился к нулю. Частота и временные интервалы ре- . има калибровки определяются скоросью дестабшшз.ации фазовых характеистик разностного канала относительно суммарного. Практически время каибровки не превьшает 1-5% времени

.; - ..... 578452А

УГЛОВОГО автосопровождения, а часто- Сравнительный анализ известного

та включения этого режима не правы-и предлагаемого углового дискриминашает величину шумовой полосы угло- . тора показывает, что использование мерного канала (доли Гц), поэтому непрерывной автокалибровки фазовых

хотя на время калибровки сигнал в ка-характеристик дискриминатора понале углового автосопровождения. ®т-зволяет сзпцественноувеличить точность

клйЗчаеТйЯ, эти потери несущественноугловых измерений и обеспечить непрерывснйжают энергетику угломерного ка-ную работу моноимпульсной РЛС с пракнаяа.

10 тически потенциальной точностью.

УГЛОВОЙ ДИСКРИМИНАТОР, содержащий фазовращатель, блок автоподстройки частоты, блок опорных частот, последовательно включенные антенный блок, блок формирования суммарного и разностного сигналов, первый смеситель, первый полосовой фильтр, блок сложения, приемник, узкополосный фильтр, фазо.вый детектор, фильтр звуковой частоты исинхронный детектор и последовательно включенные второй смеситель и второй полосовой фильтр, а также балансный модулятор, выход которого соединен с вторым входом блока сложения, при этом первый и второй выходы блока опорных частот соединены соответственно с вторым входом синхронного детектора и первым входом балансного модулятора, ; выход приемника соединен с вторым входом фазового детектора, а выход узкополосного фильтра соединен с вторым входом первого смесителя через блок автоподстройки частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, введены направленный ответвитель, блок управления, первьй, второй и третий переключатели, интегратор и управляемый фазовращатель, при этом второй выход блока формирования суммарного и разностнего сигналов соединен с первым входом второго смесителя через первый переключатель, второй вход которого соединен с первым выходом блока формирования суммарного и разностного сигналов через направленный ответвитель, выход второго полосового фильтра соО) единен с вторым входом балансного модулятора через последовательно G включенные фазовращатель и второй переключатель,второй вход которого соединен с выходом второго полосового фильтра,.выход синхронного детектора соединен с вторым входом второго смесителя через последовательна включенные третий переключатель, интегратор и управляемый фазовращатель, второй вход которого, соединен с выходом блока автоподстройки частоты, а выход блока управления соединен с управляющими входами первого, второго и третьего переключателей.