Приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора

Приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора
Полезная модель относится к области радиолокации, в частности к устройствам приема локационных радиосигналов и может быть использована, например, в информационных каналах системы управления беспилотными летательными аппаратами, в частности, в активных головках самонаведения ракет и т.д.
Известно приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора, которое является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (см. Кузин Е.В. Моноимпульсная радиолокация. - М. Воениздат. 1969. С.36, рис. 15), принятое за прототип. Известное устройство-прототип содержит антенну, первый и второй выход которой подключены к соответствующим входам суммарно-разностного преобразователя (кольцевого волноводного моста), к первому выходу которого подключены соединенные последовательно первый смеситель, первый усилитель промежуточной частоты и амплитудный детектор, а ко второму выходу суммарно-разностного преобразователя подключены соединенные последовательно второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты и фазовый детектор, причем вторые входы первого и второго смесителей соединены с выходом гетеродина, к выходу первого усилителя промежуточной частоты подключен второй вход фазового детектора. На выходе фазового детектора образуется сигнал углового рассогласования
между направлением на цель и равносигнальным направлением, а с выхода амплитудного детектора снимается сигнал, используемый для определения дальности до цели.
Устройство - прототип обеспечивает захват и сопровождение целей, что позволяет использовать его в различных радиолокационных устройствах военного назначения (радиолокационных головках самонаведения ПКР, радиолокационных станциях зенитных ракетных комплексов и т.п.). Однако помехозащищенность устройства при современном уровне развития техники и организации РЭП противника недостаточно высока. Так, например, воздействие узкополосной шумовой или синусоидальной помехи может полностью вывести его из строя. Эффективным средством борьбы с узкополосными помехами является использование многочастотных сигналов (например, дискретно-кодированных частотных сигналов), представляющих собой сумму одновременно излучаемых гармонических составляющих вида
(t}  os(27rff t + (p,) где ц, - амплитуда,
fk и 9k - соответственно, частотный и фазовый коды сигнала (k  1.. .п), п - число гармонических составляющих сигнала.
Использование дискретно-кодированных частотных сигналов позволяет также повысить точность сопровождения по угловым координатам за счет осреднения пеленгационных сигналов от цели, полученных на разных
2
k гармонических составляющих сигнала. Однако устройство-прототип не
может производить полную обработку многочастотного сигнала, что является его недостатком.
Задачей настоящей полезной модели является повышение помехозащищенности и точности приемного устройства для моноимпульсного радиолокатора за счет применения многочастотного сигнала и полной его обработки.
Поставленная задача решается за счёт того, что в приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора, содержащее антенну, первый и второй выходы которой подключены к соответствующим входам суммарно-разностного преобразователя, к первому и второму выходам которого подключены соответственно первый и второй входы первого подканала обработки сигнала, содержащего соединенные последовательно первый смеситель, первый вход которого является первым входом первого подканала обработки сигнала, первый усилитель промежуточной частоты и амплитудный детектор, выход которого является первым выходом первого подканала обработки сигнала, соединенные последовательно второй смеситель, первый вход которого является вторым входом первого подканала обработки сигнала, второй усилитель промежуточной частоты и фазовый детектор, выход которого является вторым выходом первого подканала обработки сигнала, при этом вторые входы первого и второго смесителей соединены с выходом гетеродина, к выходу первого усилителя промежуточной частоты подключен второй вход фазового детектора.
$М1()Ш(
3 введены сумматор, подключенный ко второму выходу первого подканала
обработки сигнала, причем выход сумматора является первым выходом устройства, блок логической обработки по критерию m из п, подключенный к первому выходу первого подканала обработки сигнала, причем выход блока логической обработки является вторым выходом устройства, а также введены (п-1) дополнительных идентичных подканалов обработки сигнала, каждый из которых состоит из соединенных последовательно первого смесителя, первый вход которого является первым входом соответствующего дополнительного подканала обработки сигнала, первого усилителя промежуточной частоты и амплитудного детектора, выход которого является первым выходом соответствующего дополнительного подканала обработки сигнала, соединенных последовательно второго смесителя, первый вход которого является вторым входом соответствующего подканала обработки сигнала, второго усилителя промежуточной частоты и фазового детектора, выход которого является вторым выходом соответствующего дополнительного подканала обработки сигнала, причем вторые входы первого и второго смесителей соединены с выходом гетеродина, к выходу первого усилителя промежзпгочной частоты подключен второй вход фазового детектора, при этом к первому и второму входам (п-1) дополнительных подканалов обработки сигнала подключены соответственно первый и второй выходы суммарно-разностного преобразователя, а первый и второй выходы (п-1) дополнительных подканалов обработки сигнала подключены
.
4 соответственно к соответствующим входам блока логической обработки по
критерию m из п и сумматора.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема приемного устройства.
Приемное устройство для моноимпульсного радиолокатора (см. чертеж), содержит так же, как и прототип, антенну 1, первый и второй выходы которой подключены к соответствз ющим входам суммарноразностного преобразователя 2, к первому и второму выходам которого подключены соответственно первый и второй входы первого подканала обработки сигнала, содержащего соединенные последовательно первый смеситель 3, первый вход которого является первым входом первого подканала обработки сигнала, первый усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 4 и амплитудный детектор 5, выход которого является первым выходом первого подканала обработки сигнала, соединенные последовательно второй смеситель 6, первый вход которого является вторым входом первого подканала обработки сигнала, второй УПЧ 7 и фазовый детектор 8, выход которого является вторым выходом первого подканала обработки сигнала, при этом вторые входы первого 3 и второго 6 смесителей соединены с выходом гетеродина 9. К выходу первого УПЧ 4 подключен второй вход фазового детектора 5.
В отличие от прототипа в устройство введены сумматор 10, подключенный ко второму выходу первого подканала обработки сигнала, причем выход сумматора 10 является первым выходом устройства, блок И
5
логической обработки по критерию m из п, подключенный к первому выходу первого подканала обработки сигнала, причем выход блока 11 логической обработки является вторым выходом устройства, а также введены (п-1) дополнительных идентичных подканалов обработки сигнала, каждый из которых состоит из соединенных последовательно первого смесителя 3, первый вход которого является первым входом соответствующего дополнительного подканала обработки сигнала, первого УПЧ 4 и амплитудного детектора 5, выход которого является первым выходом соответствующего дополнительного подканала обработки сигнала, соединенных последовательно второго смесителя 6, первый вход которого является вторым входом соответствующего подканала обработки сигнала, второго УПЧ 7 и фазового детектора 8, выкод которого является вторым выходом соответствующего дополнительного подканала обработки сигнала, причем вторые входы первого 3 и второго 6 смесителей соединены с выходом гетеродина 9, к выходу первого усилителя промежзп:очной частоты 4 подключен второй вход фазового детектора 8. При этом к первому и второму входам (п-1) дополнительных подканалов обработки сигнала подключены соответственно первый и второй выходы суммарно-разностного преобразователя 2, а первый и второй выходы (п-1) дополнительных подканалов обработки сигнала подключены соответственно к соответствующим входам блока 11 логической обработки по критерию ш из п и сумматора 10.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Как и в устройстве - прототипе принимаемые от цели сигналы с выхода антенны 1 поступают в суммарно - разностный преобразователь 2, где происходит их суммирование и вычитание. В отличие от прототипа, где в качестве радиолокационного сигнала используется одночастотный сигнал, в заявляемом устройстве используется дискретно - кодированный частотный сигнал и на обоих выходах суммарно-разностного преобразователя 2 формируются суммарно-разностные сигналы всех принятых гармонических составляющих. Эти составляющие поступают на соответствующие входы смесителей каждого из п идентичных подканалов, предназначенных для обработки сигналов соответствующей гармонической составляющей (на схеме для упрощения показаны только три подканала для первой, i-ой и п-ой гармоники). Поскольку все подканалы обработки сигнала идентичны и функционируют одинаково, рассмотрим работу одного из них, например, первого подканала обработки сигнала. Остальные (п-1) дополнительных подканалов обработки сигнала функционируют аналогично первому подканалу обработки сигнала.
С выходов суммарно-разностного преобразователя 2 суммарный и разностный высокочастотные сигналы поступают на смесители 3 и 6 суммарного и разностного каналов соответственно, где они преобразуются в промежуточную частоту путем смешения с колебаниями, поступающими на объединенные вторые входы смесителей 3 и 6 с гетеродина 9. После усиления в УПЧ 4 и 7 сигналы поступают на промежуточной частоте на соответствующие входы фазового детектора 8, на выходе которого
образуется сигнал углового рассогласования между направлением на цель и равносигнальным направлением. Сигналы, пропорциональные угловому отклонению цели, с выхода фазового детектора 8 первого подканала обработки сигнала и выходов фазовых детекторов 8 последующих (п-1) подканалов обработки сигнала поступают на соответствующие входы сумматора 10. В сумматоре 10 осуществляется осреднение сигналов, полученных на разных несущих. Результирующий сигнал с выхода 1 устройства поступает в схему углового сопровождения.
Сигнал с выхода усилителя промежуточной частоты 4 подается на вход амплитудного детектора 5. С выхода амплитудного детектора 5 первого подканала и выходов амплитудных детекторов 5 указанных (п-1) подканалов, сигналы поступают на соответствующие входы блока 11.
Блок 11 логической обработки служит для селекции сигнала по критерию ш из п, т.е. приема сигнала не менее, чем в ш подканалах из п. Формирование сигнала дальности на выходе блока 11 (на выходе 2 устройства) происходит при наличии на его входах сигналов не менее, чем в m подканалах обработки сигнала. Блок логической обработки 11 может быть выполнен, например, в виде дещифратора, состоящего из Сд элементов И с m входами каждый, объединенных общим выходным элементом ИЛИ. Значение ш в каждом конкретном варианте выполнения устройства устанавливается в зависимости от числа гармоник, ожидаемого уровня помех и требуемого качества функционирования устройства.
aiopsiaKWb
8 Технический результат от использования заявляемого приемного
устройства для моноимпульсного радиолокатора, в отличие от прототипа, заключается в повышении помехозащищенности и точности приемного устройства за счет применения многочастотного сигнала и полной его обработки.
Наличие одной узкополосной помехи на несущей частоте устройствапрототипа выводит его из строя, в то время как в заявляемом устройстве воздействие даже нескольких источников узкополосных помех (в пределах (n-m)) не приводит к нарушению его функционирования. Кроме того, наличие логической обработки по критерию ш из п позволяет существенно уменьшить вероятность ложных тревог.
Осреднение пеленгационных сигналов, полученных на разных несущих частотах, позволяет существенно уменьшить влияние на точность углового сопровождения цели флуктуации отражающих параметров цели и свойств среды при распространении электромагнитных колебаний.
Реализация устройства не вызывает практических трудностей, так как большинство вновь вводимых блоков полностью аналогичны блокам устройства-прототипа. Сумматор 10 и блок 11 логической обработки по критерию ш из п выполняются на основе известных и широко распространенных радиотехнических элементов, выпускаемых отечественной промышленностью.
Ш){01т1
9