ФАЗОВЫЙ РАДИОПЕЛЕНГАТОР

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована при построении фазовых систем определения угловых координат, принцип действия которых основан на определении фазового сдвига между радиосигналами от двух пеленгационных антенн.
Известен радиопеленгатор (RU 2309421, опубл. 27.10.2007, G01S 3/48), содержащий пеленгационные антенные элементы, приемники, фазовые детекторы, блоки логической обработки для измерения пеленга. Радиопеленгатор осуществляет компенсацию неидентичности фазовых характеристик приемных каналов за счет использования синусоидального калибровочного сигнала, формируемого калибровочным генератором. Формируется калибровочная таблица фазовых сдвигов, значения которых используются для компенсации неидентичности фазовых характеристик.
Достоинством данного устройства является повышение точности измерения пеленга за счет использования системы устранения неидентичности характеристик каналов приемника.
Недостатком данного устройства является необходимость проведения повторной калибровки при замене элементов, необходимостью хранения калибровочных коэффициентов, т.е. усложнение конструкции приемника.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является многоканальный пеленгатор (RU 2096797, опубл. 20.11.1997, G01S 3/14, G01S 3/74), содержащий пеленгационные антенные элементы, усилители принятых сигналов, фазовый детектор, блок вычисления значения пеленга.
Для устранения неидентичности фазовых характеристик приемных каналов в данном радиопеленгаторе организовано два канала приема -сигнальный и опорный, посредством которых проводится измерение калибровочных значений. Во время эксплуатации пеленгатора используются полученные калибровочные коэффициенты для компенсации неидентичностей фазовых характеристик канала приема.
Достоинством указанного устройства является повышенная точность измерения пеленга, за счет устранения влияния неидентичности каналов приемных трактов.
Недостатком указанного устройства является сложность устройства, обусловленная введением дополнительного антенного элемента и дополнительного приемного тракта
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в уменьшении ошибки вычисления пеленга за счет компенсации фазовой неидентичности каналов приемника без увеличения количества антенных элементов.
Решение данной задачи достигается за счет того, что радиопеленгатор содержит соединенные между собой, как минимум, два пеленгационных антенных элемента, усилители сигналов, фазовый детектор и вычислитель, при этом выходы пеленгационных антенных элементов соединены с входами переключающейся матрицей, выходы которой соединены с фазовым детектором через усилители сигналов, который соединен с вычислителем, осуществляющим компенсацию неидентичностей фазовых характеристик каналов приемника и управление состоянием переключающей матрицы.
Технический результат полезной модели заключается уменьшении ошибки измерения пеленга за счет автоматической компенсации неидентичности каналов приемника в широком диапазоне частот без использования дополнительного опорного антенного элемента и опорного канала приемника.
Устройство, представленное на фигуре, содержит пеленгационные антенные элементы 1 и 2, переключающую матрицу 3, усилители принятого радиосигнала 4 и 5, фазовый детектор 6, вычислитель 7.
Выходы пеленгационных антенных элементов 1 и 2 соединены с переключающей матрицей 3. Выходы переключающей матрицы 3 подключены к фазовому детектору 6 через усилители сигнала 4 и 5. Выход фазового детектора 6 соединен с вычислителем 7.
Предлагаемое в настоящей заявке устройство работает следующим образом. Обработка принимаемого сигнала проходит в два этапа.
На первом этапе антенные элементы 1 и 2 принимают сигнал источника радиоизлучения (ИРИ) с длиной волны λ. Положение переключателей переключающей матрицей 3 установлено таким образом, что вход 1′ соединен с выходом 1″, а вход 2′ соединен с выходом 2″.
Проходя через усилители 4 и 5, полученный сигнал поступает на фазовый детектор 6. Фазовый детектор 6 выделяет разность фаз сигналов, принятых пеленгационными антенными элементами:
12
где Δφ - разность фазы сигналов принятых пеленгационными антенными элементами 1 и 2, вычисленная на первом этапе;
d - расстояние между пеленгационными антенными элементами 1 и 2;
λ - длина волны, принятого сигнала;
i
ψ - паразитный фазовый набег i-ого антенного элемента, i=1,2.
12
В вычислителе 7 сохраняется полученное значение А(р, и на переключающую матрицу подается управляющий сигнал для изменения состояния переключателей.
На втором этапе антенные элементы 1 и 2 принимают сигнал источника радиоизлучения (ИРИ) с длиной волны λ. Положение переключателей переключающей матрицей 3 установлено таким образом, что вход 1′ соединен с выходом 2″, а вход 2′ соединен с выходом 1″.
Проходя через усилители 4 и 5, полученный сигнал поступает на фазовый детектор 6. Фазовый детектор 6 выделяет разность фаз сигналов, принятых пеленгационными антенными элементами:
21
_
где Δφ разность фазы сигналов принятых пеленгационными антенными элементами 1 и 2, вычисленная на втором этапе;
d - расстояние между пеленгационными антенными элементами 1 и 2;
λ - длина волны, принятого сигнала;
i
ψ - паразитный фазовый набег i-ого антенного элемента, i=1,2.
21
В вычислителе 7 сохраняется полученное значение Δφ и производится процедура компенсации паразитных фазовых набегов по формуле (3).
На основании полученного скорректированного значения разности фаз вычисляется оценка на пеленг ИРИ, в простейшем варианте по формуле (4):
Таким образом, заявляемое устройство по сравнению с известным устройством (прототипом) позволяет произвести автоматическую компенсацию неидентичностей каналов приемника, исключив их паразитное влияние на точность измерения разности фаз, и тем самым повысить точность измерения пеленга на ИРИ в широком частотном диапазоне.