Радиовзрыватель на основе автодина
AUTODYNE RADAR FUSE

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке взрывательных устройств для комплектования артиллерийских боеприпасов неконтактными взрывателями.
Применение неконтактных взрывателей в артиллерийских боеприпасах позволяет по целому ряду целей повысить эффективность этих боеприпасов в 2-3 раза.
Наиболее распространенными и экономически выгодными, являются неконтактные радиовзрыватели, построенные с использованием в них в качестве приемо-передатчиков, автодинов. Эти устройства позволяют использовать эффект Доплера с применением простейших устройств (ru.wikipedia.org>Радиовзрыватель).
Однако применение в последние годы средств радиоэлектронной борьбы затрудняет использование таких взрывателей. Как правило, станции радиоэлектронной борьбы заставляют срабатывать эти взрыватели на траектории.
С целью защиты взрывателей от воздействия станций помех применяются различные технические решения, например, изобретения по патентам РФ №№2603687, 2603862.
Однако эти технические решения не позволяют защитить взрыватель от радиотрансляционной помехи, сформированной станцией помех на основе регистрации излучения взрывателем.
В задачу предлагаемого технического решения положено создание радиовзрывателя на основе автодина, надежно защищенного от воздействия станций помех.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство радиовзрывателя АР-5. Радиовзрыватель АР-5 содержит последовательно соединенные: антенну, приемо-передатчик на основе автодина, выполненного на высокочастотном транзисторе, селектор доплеровского сигнала, компаратор, счетчик импульсов, предохранительный механизм, и детонатор (http://library.voenmeh.ru/jirbis2/files/materials/ ifour/book2/book_on_main_page/12.2.1.htm).
В предлагаемом техническом решении реализован способ защиты от помех, основанный на импульсном излучении автодином. Причем, во время паузы авто дин не излучает, а работает только на прием информации (Способ защиты радиовзрывателя на основе авто дина от радиопомех. Патент РФ на изобретение №2662494).
Предлагаемый радиовзрыватель содержит последовательно соединенные: антенну, приемо-передатчик на основе автодина, выполненного на высокочастотном транзисторе, селектор доплеровского сигнала, компаратор, счетчик импульсов, предохранительный механизм, и детонатор. Кроме того, в цепь управления приемо-передатчиком включен коммутатор. К выходу приемо-передатчика подключен канал помех, состоящий из последовательно соединенных, усилителя высокой частоты, детектора, компаратора сигнала помехи и схемы «И». На второй вход схемы «И» подключены последовательно соединенные: формирователь стробирующих импульсов и коммутатор, а выход схемы «И» подключен к счетчику импульсов.
Устройство и принцип работы предлагаемого технического решения поясняются рисунками на фиг. 1 и фиг. 2.
1
2
Г
П
Фиг. 1. Блок-схема построения радиовзрывателя на основе авто дина: А -антенна; VT1 - высокочастотный транзистор; R1 - R5 - согласующие резисторы; C1 - С5 - согласующие конденсаторы; 1- селектор доплеровского сигнала; 2 - компаратор (пороговое устройство); 3 - счетчик импульсов; 4 - предохранительный механизм; 5 - детонатор; 6 - усилитель высокой частоты; 7 - детектор; 8 - компаратор сигнала помехи; 9 - ключ (схема И); 10 - формирователь стробирующих импульсов; 11 - коммутатор. Фиг. 2. Временная диаграмма работы устройства: 1 - работа при отсутствии помехи; 2 - работа при наличии помехи; 3 - полезный сигнал; 4 - сигналы помехи; U - напряжение на выходе селектора доплеровского сигнала; U -напряжение на выходе детектора; t - время; τ - время излучения и приема автодином; τ - время паузы.
Блоки и отдельные элементы устройства приведены на фиг. 1. Предлагаемый взрыватель работает следующим образом.
Г
П
Приемо-передатчик на основе автодина, выполненного на высокочастотном транзисторе (VT1) излучает и принимает электромагнитные волны с помощью антенны (А). Такой прием позволяет на этом же транзисторе выполнять вычитание частот излучения и приема. Образующаяся разность частот (эффект Доплера) является информативным параметром для обнаружения цели и определения расстояния до него. С целью обеспечения устройства от радиопомех во взрывателе установлен канал помех, подключенный к выходу транзистора (VT1). Ритм работы устройства задает коммутатор 11, который формирует промежутки времени, при которых автодин работает на излучение и прием (время τ на фиг. 2) и время паузы (τ на фиг. 2), при которой автодин работает только на прием (не излучает). Непрерывно в процессе работы автодина сигналы с коллектора и эмиттера транзистора (VT1) поступают на селектор доплеровского сигнала 1 и на усилитель высокой частоты 6 соответственно. Сигнал с селектора 1 поступает на компаратор 2, который представляет собой пороговое устройство. При уровне сигнала выше порогового устройство формирует импульс. Эти импульсы поступают на счетчик импульсов 3. При превышении количества импульсов за установленный промежуток времени заданного значения вырабатывается команда для включения предохранительного устройства 4, которое в случае отсутствия запрета с канала помех инициирует детонатор 5. Канал помех выполняет прием и обработку сигналов с высокочастотного усилителя 6. С усилителя сигналы поступают на детектор 7 и далее на компаратор сигнала помехи 8.
1
2
П
Г
П
На выходе автодина (на выходе селектора доплеровского сигнала) наблюдаются сигналы U. А на выходе детектора 7 канала помех наблюдаются сигналы U. Как видно из фиг. 2, при отсутствии и при наличии помехи, сигналы на выходе детектора 7, существенно различны (зоны 1 и 2 на фиг. 2). Компаратор сигнала помехи 8 при наличии помехи срабатывает и выдает команду на схему «И» 9, которая, в свою очередь, в случае поступления на нее в этот момент с формирователя стробирующих импульсов 10 импульса паузы (τ), счетчик импульсов 3 сбрасывает информацию, и не включает предохранительное устройство 4. Рабочий импульс излучения и приема сигналов автодина (время τ) значительно меньше времени паузы (время τ), причем эти времена с помощью коммутатора 11 изменяются случайным образом. Такой режим работы не позволяет станции помех точно скопировать импульс излучения и вовремя подать его на вход автодина. Тем самым взрыватель при наличии помехи не срабатывает. Этим достигается положительный эффект, а именно, обеспечивается исключение срабатывания взрывателя при наличии помехи.
Изложенные сведения о заявленном изобретении, охарактеризованном в независимом пункте формулы, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью описанных в заявке и известных средств и методов. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию промышленной применимости.