СВЧ МОДУЛЬ РАДИОЗОНДА

Настоящая полезная модель относится к радиотехнике, в частности к радиолокации и может быть использована в аэрологических радиозондах (АРЗ) систем радиозондирования атмосферы для измерения дальности до АРЗ, также может быть использована для построения высокостабильных и экономичных приемопередающих устройств систем связи.
Известны приемопередатчики радиозонда, СВЧ модули которых построены на автогенераторах, работающих в сверхрегенеративном режиме [1]-[7].
Недостатком вышеупомянутых сверхрегенеративных приемопередатчиков для радиозонда, является использование режима сверхрегенерации, который реализуется на функционально законченном приемно-передающем модуле с невозможностью отдельной настройки приемного и передающего тракта, что делает настройку радиозонда сложной технологической процедурой, выполняемой высококвалифицированным персоналом.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является уменьшение трудоемкости регулировки радиозонда.
Данная задача решается за счет того, что заявленный СВЧ модуль радиозонда, содержит антенну, малошумящий усилитель, детектор, пороговое устройство, микропроцессор, модулятор и передатчик, причем антенна выполнена с возможностью передачи сигнала на малошумящий усилитель, передающего этот сигнал на детектор с логарифмической зависимостью усиления и далее на вход порогового устройства, которое управляет работой микропроцессора, генерирующего сигналы для модулятора, осуществляющего модуляцию передатчика, выход которого подключен к антенне. Таким образом приемник и передатчик в заявляемом СВЧ модуле радиозонда являются отдельными функционально законченными узлами, что позволяет производить их раздельную настройку и уменьшить трудоемкость регулировки радиозонда. С целью уменьшения взаимного влияния приемной и передающей части СВЧ-модуля, антенна может быть выполнена в виде двух излучателей, разнесенных в пространстве.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1.
Работает устройство следующим образом:
Сигнал с антенны (А) поступает на малошумящий усилитель (МШУ), который служит для повышения чувствительности приемника. Затем сигнал поступает на детектор (Д) с логарифмической зависимостью усиления, после чего сигнал идет на пороговое устройство (ПУ) с регулируемым порогом срабатывания. Пороговое устройство формирует импульс на включения передатчика (ПЕР). Передача осуществляется при поступлении сигнала на приемную часть модуля и срабатывании порогового устройства. Информация с датчиков, подключенных своим выходом ко входу микропроцессора (МП), преобразуется МП в цифровую форму, и, через модулятор (МОД) поступает на СВЧ модуль и осуществляет амплитудную модуляцию несущей частоты передатчика. Передающая часть построена на основе генератора с обратной связью с возможностью модуляции по постоянному току. Несущая частота ответного импульса должна соответствовать частоте зондирующего сигнала.
Техническим результатом, обеспечиваемьм конструкцией СВЧ модуля, является:
- возможность раздельной настройки приемной и передающей части СВЧ модуля, чтосущественно уменьшает трудоемкость регулировки АРЗ, и, следовательно, снижает требования к квалификации обслуживающего персонала;
Примером конкретного исполнения полезной модели является изготовление СВЧ модуля АРЗ без использования режима сверхрегенерации с чувствительностью до - 90-100 дБ/Вт при средней мощности излучения 180-250 мВт и кпд не менее 25%. Данный приемопередатчик АРЗ обеспечивает точное измерение наклонной дальности от наземной РЛС до 200-300 км с погрешностью не хуже ±15 м, при малом уровне запросной мощности, что соответствует техническим требованиям Росгидромета к АРЗ [8]. Так импульсная мощность передатчика РЛС составляет 200 Вт, средняя - 0,2 Вт. Передача телеметрических сигналов АРЗ осуществляется на этой же частоте путем частотной модуляции суперирующих импульсов, т.е на одной несущей частоте осуществляется измерение всех координат АРЗ: угол места, азимут, дальность и осуществляется передача телеметрических сигналов метеорологических величин [9].
Предполагается внедрение полезной модели на аэрологической сети Российской Федерации.
Источники информации:
1. Патент РФ на изобретение №1106262, кл. G01S7/00 по заявке №3553523/09 от 15.02.1983 опубл. 10.01.1997
2. Патент РФ на изобретение №2172965, кл. G01S 13/74, G01S 7/00, Н04В 7/14 по заявке №99125520/09 от 06.12.1999 опубл. 27,08.2001
3. Патент РФ на изобретение №2345379, кл. G01S 7/282 по заявке №2007134549/09 от 17.09.2007 опубл. 27.01.2009
Заменяющий лист 2012123867/08
4. Патент РФ на полезную модель №56001, кл. G01S 13/95, Н04 В7/14 по заявке №2006109993/22 от 28.03.2006 опубл. 27.08.2006
5. Патент РФ на полезную модель №49283, кл. G01S 7/00 по заявке №2005116713/22 от 31.05.2005 опубл. 10.11.2005
6. Патент РФ на полезную модель №50682, кл. G01S 7/00 по заявке №2005108814/22, 28.03.2005 опубл. 20.01.2006
7. Патент РФ на полезную модель №40493, кл. G01S 7/285 по заявке №2004115919/22, 28.05.2004 опубл. 10.09.2004
8. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып.4. Аэрологические наблюдения на станциях. Часть III. Температурно-ветровое радиозондирование атмосферы. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2003.
9. Протокол испытаний макета СВЧ модуля от 25.11.2011.