Пеленгатор

Предлагаемое техническое решение относится к области радиолокации, в частности, к радиолокационным устройствам, осуществляющим пеленгацию и сопровождение воздушных целей. Пеленгатор содержит передатчик, генератор синхроимпульсов, генератор модулирующих импульсов, генератор тактовых импульсов, трехканальную антенну, первый поляризационный мост, ферритовую моделирующую секцию, устройство управления ферритовой модулирующей секцией, второй поляризационный мост, устройство сдвига тактовых импульсов, приемник, генератор опорного напряжения, первый и второй фазовые детекторы. Выход генератора синхроимпульсов соединен со входом генератора модулирующих импульсов, со входом генератора тактовых импульсов и со вторым входом устройства сдвига тактовых импульсов, выход генератора модулирующих импульсов соединен со входом передатчика. Выход передатчика соединен с входом циркулятора, вход-выход циркулятора соединен со входом-выходом трехканальной антенны, первый выход трехканальной антенны соединен с первым входом первого поляризационного моста, второй выход трехканальной антенны соединен со вторым входом первого поляризационного моста. Выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом устройства сдвига тактовых импульсов и с входом генератора опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом первого фазового детектора и вторым входом второго фазового детектора. Первый вход первого фазового детектора соединен с выходом приемника, выход устройства сдвига тактовых импульсов соединен со входом устройства управления ферритовой модулирующей секцией, первый, второй и третий выходы которой соединены со вторым, третьим и четвертым входами соответственно ферритовой модулирующей секции. Для увеличения дальности пеленгации и сопровождения цели введены два поляризаторов и два приемника. Вход первого поляризатора соединен с выходом первого поляризационного моста, а его выход соединен с первым входом ферритовой модулирующей секции, выход которой подключен к входу второго поляризатора, а его выход соединен со входом второго поляризационного моста, первый выход которого соединен с первым входом первого приемника. Второй выход второго поляризационного моста соединен с первым входом второго приемника, выход второго приемника соединен с первым входом второго фазового детектора. Выход генератора опорного напряжения подключен ко второму входу второго фазового детектора. Выход циркулятора соединен со входом третьего приемника, первый выход которого соединен со вторым входом первого приемника, а второй выход соединен со вторым входом второго приемника.

Предлагаемое техническое решение относится к области радиолокации, в частности, к радиолокационным устройствам, осуществляющим пеленгацию и сопровождение воздушных целей.

Известна «Система пеленгации для РЛС» [Radar microwave lobing sistems, R.Jamison, пат.США 3,962,705 по заявке 256,197 от 01.02.1963, патентовладелец Hughes Aircraft Company фиг.1]. Она состоит из передатчика, циркулятора, моноимпульсной антенны, разностные каналы которой соединены волноводами с входами поляризационного моста, соединенного последовательно с модулирующей ферритовой секцией (МФС) и поляризационным мостом. Поляризационные мосты и МФС образуют ферритовый балансный модулятор, выход которого соединен с входом первого щелевого моста, образующего вместе с фазосдвигающей секцией и вторым щелевым мостом коммутатор обзор - сопровождение (КОС). Второй вход КОСа соединен через циркулятор и волновод с суммарным каналом антенны. Выход КОСа через волновод соединен с приемником, который содержит разрядник, смеситель, УПЧ, блок сопровождения по дальности, амплитудный детектор, систему АРУ. Сигналы поступают на индикатор и на сигнальные входы двух фазовых детекторов.

Наиболее близким по технической сущности является «Пеленгатор» (RU 42325U1 опубл. 27.11.2004 г.), содержащий передатчик, генератор синхроимпульсов, генератор модулирующих импульсов, циркулятор, трехканальную антенну. Кроме того, он содержит первый поляризационный мост, ферритовую модулирующую секцию, устройство управления ферритовой модулирующей секцией, второй поляризационный мост, коммутатор обзор-сопровождение, приемник, генератор опорного напряжения, фазовращатель на 90°,первый и второй фазовые детекторы, генератор тактовых импульсов, устройство сдвига тактовых импульсов. Выход генератора синхроимпульсов соединен с входом генератора модулирующих импульсов, выход генератора модулирующих импульсов соединен с входом передатчика. Выход передатчика соединен с входом циркулятора, вход-выход циркулятора соединен с входом-выходом трехканальной антенны. Первый выход трехканальной антенны соединен с первым входом первого поляризационного моста, второй выход трехканальной антенны соединен со вторым входом первого поляризационного моста, выход первого поляризационного моста соединен с первым входом ферритовой модулирующей секции. Выход ферритовой модулирующей секции соединен с входом второго поляризационного моста. Выход второго поляризационного моста соединен с первым входом коммутатора обзор-сопровождение, второй вход которого соединен с выходом циркулятора. Выход коммутатора обзор-сопровождение соединен с входом приемника, выход которого соединен с первыми входами первого и второго фазовых детекторов. Выход генератора опорного напряжения соединен со вторым входом первого фазового детектора и с входом фазовращателя на 90°, выход которого соединен со вторым входом второго фазового детектора. Ферритовая модулирующая секция выполнена трехфазной и три ее фазные обмотки располагаются так, что углы между осями полюсных катушек соседних фазных обмоток составляют 30°. Устройство управления ферритовой модулирующей секцией выполнено трехфазным. Вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом генератора синхроимпульсов, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом генератора опорного напряжения и первым входом устройства сдвига тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов. Выход устройства сдвига тактовых импульсов соединен с входом устройства управления ферритовой модулирующей секцией, первый, второй и третий выходы которого соединены со вторым, третьим и четвертым входами соответственно ферритовой модулирующей секции.

Половина мощности угловых каналов известного пеленгатора уходит в нагрузку, кроме того наличие коммутатора обзор-сопровождение также ослабляет сигнал, принимаемый антенной. Такие потери сигнала уменьшают соотношение сигнал-шум на входе приемника радиолокационной станции, в результате чего уменьшается дальность пеленгации цели и ее сопровождение.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в увеличении дальности пеленгации и сопровождения цели.

Сущность предлагаемого пеленгатора состоит в том, что он содержит передатчик, генератор синхроимпульсов, генератор модулирующих импульсов, генератор тактовых импульсов, трехканальную антенну, первый поляризационный мост, ферритовую моделирующую секцию, устройство управления ферритовой модулирующей секцией, второй поляризационный мост, устройство сдвига тактовых импульсов, приемник, генератор опорного напряжения, первый и второй фазовые детекторы. Выход генератора синхроимпульсов соединен со входом генератора модулирующих импульсов, со входом генератора тактовых импульсов и со вторым входом устройства сдвига тактовых импульсов, выход генератора модулирующих импульсов соединен со входом передатчика. Выход передатчика соединен с входом циркулятора, вход-выход циркулятора соединен со входом-выходом трехканальной антенны, первый выход трехканальной антенны соединен с первым входом первого поляризационного моста, второй выход трехканальной антенны соединен со вторым входом первого поляризационного моста. Выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом устройства сдвига тактовых импульсов и с входом генератора опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом первого фазового детектора и вторым входом второго фазового детектора. Первый вход первого фазового детектора соединен с выходом приемника, выход устройства сдвига тактовых импульсов соединен со входом устройства управления ферритовой модулирующей секцией, первый, второй и третий выходы которой соединены со вторым, третьим и четвертым входами соответственно ферритовой модулирующей секции.

Новыми признаками, обеспечивающими получение заявленного технического результата, являются введение двух поляризаторов и двух приемников. Вход первого поляризатора соединен с выходом первого поляризационного моста, а его выход соединен с первым входом ферритовой модулирующей секции, выход которой подключен к входу второго поляризатора, а его выход соединен со входом второго поляризационного моста, первый выход которого соединен с первым входом первого приемника. Второй выход второго поляризационного моста соединен с первым входом второго приемника, выход второго приемника соединен с первым входом второго фазового детектора. Выход генератора опорного напряжения подключен ко второму входу второго фазового детектора. Выход циркулятора соединен со входом третьего приемника, первый выход которого соединен со вторым входом первого приемника, а его второй выход соединен со вторым входом второго приемника. На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого пеленгатора. Пеленгатор содержит трехканальную антенну 1, первый поляризационный мост 2, первый поляризатор 3, ферритовую моделирующую секцию 4, второй поляризатор 5, второй поляризационный мост 6, первый приемник 7, циркулятор 8. Кроме того, он содержит устройство управления ферритовой модулирующей секцией 9, второй приемник 10, генератор модулирующих импульсов 11, передатчик 12, устройство сдвига тактовых импульсов 13, третий приемник 14, генератор синхроимпульсов 15, генератор тактовых импульсов 16, генератор опорного напряжения 17, первый 18 и второй 19 фазовые детекторы. Выход генератора синхроимпульсов 15 соединен с входом генератора модулирующих импульсов 11, со входом генератора тактовых импульсов 16 и со вторым входом устройства сдвига тактовых импульсов 13. Выход генератора модулирующих импульсов 11 соединен с входом передатчика 12, выход передатчика 12 соединен с входом циркулятора 8. Вход-выход циркулятора 8 соединен с входом-выходом трехканальной антенны 1, первый выход трехканальной антенны 1 соединен с первым входом первого поляризационного моста 2. Второй выход трехканальной антенны 1 соединен со вторым входом первого поляризационного моста 2. Выход генератора тактовых импульсов 16 соединен с первым входом устройства сдвига тактовых импульсов 13 и с входом генератора опорного напряжения 17, выход которого соединен со вторым входом первого фазового детектора 18 и вторым входом второго фазового детектора 19. Первый вход первого фазового детектора 18 соединен с выходом первого приемника 7, выход устройства сдвига тактовых импульсов 13 соединен с входом устройства управления ферритовой модулирующей секцией 9, первый, второй и третий выходы которого соединены со вторым, третьим и четвертым входами соответственно ферритовой модулирующей секции 4. Вход первого поляризатора 3 соединен с выходом первого поляризационного моста 2, а его выход соединен с первым входом ферритовой модулирующей секции 4, выход которой подключен к входу второго поляризатора 5, а его выход соединен со входом второго поляризационного моста 5, первый выход которого соединен с первым входом первого приемника 7, а второй выход второго поляризационного моста 6 соединен с первым входом второго приемника 10. Выход второго приемника 10 соединен с первым входом второго фазового детектора 19. Выход генератора опорного напряжения 17 подключен ко второму входу второго фазового детектора 19. Выход циркулятора 8 соединен с входом третьего приемника 14, первый выход которого соединен со вторым входом первого приемника 7, а его второй выход соединен со вторым входом второго приемника 10. Предлагаемый пеленгатор работает следующим образом: СВЧ сигналы передатчика 12 на частоте f₀, промодулированные импульсами генератора модулирующих импульсов 11, которые формируются из синхроимпульсов генератора синхроимпульсов 15, пройдя циркулятор 8. излучаются через суммарный канал трехканальной антенны 1. На вход трехканальной антенны 1 приходит сигнал от цели на частоте f д=f₀±Fд, где Fд - доплеровский сдвиг частоты. С выхода 1 азимутального канала трехканальной антенны 1 этот сигнал подается на вход 1 первого поляризационного моста 2, а с выхода 2 угломестного канала трехканальной антенны 1 - на вход 2 первого поляризационного моста 2. После этого с выхода первого поляризационного моста сигналы азимутального и угломестного каналов с взаимно-ортогональными линейными поляризациями поступают на вход первого поляризатора 3. При прохождении первого поляризатора 3 сигнал азимутального канала приобретает круговую поляризацию правого вращения. Сигнал угломестного канала - круговую поляризацию левого вращения, после чего они поступают на первый вход ферритовой модулирующей секции 4. На входы 2, 3, 4 ферритовой модулирующей секции 4 от устройства управления ферритовой модулирующей секции 9 подаются три синусоидальных напряжения с частотой F, амплитуды которых одинаковы, а фазы сдвинуты последовательно одна относительно другой на 120°. Эти токи создают в круглом волноводе с ферритом ферритовой модулирующей секции 4 вращающееся квадрупольное магнитное поле, амплитуда которого должна быть такой, чтобы оно обеспечивало 180° дифференциальный сдвиг между двумя ортогональными СВЧ сигналами в волноводе с ферритом. В результате на входе второго поляризатора 5 частота сигнала азимутального канала увеличивается на F, а частота сигнала угломестного канала уменьшается на F. После прохождения второго поляризатора 5 оба сигнала становятся линейнополяризованными и ортогональными в пространстве, поступают на вход второго поляризационного моста 6, с первого выхода которого сигнал азимутального канала проходит на первый вход первого приемника 7, а со второго выхода - на первый вход второго приемника 10.

С выхода циркулятора 8 сигнал на частоте f д поступает на вход третьего приемника 14, с первого выхода которого сигнал на промежуточной частоте поступает на второй вход первого приемника 7, а со второго выхода сигнал на промежуточной частоте fпp поступает на второй вход второго приемника 10. В первом приемнике 7 происходит суммирование сигналов на частотах fпp+F, во втором приемнике происходит суммирование сигналов на частоте fпp- F,. усиление их, фильтрация и детектирование с выделением сигналов на частоте F, которые подаются на первые входы первого и второго фазовых детекторов 18 и 19. На вторые входы фазовых детекторов 18 и 19 подается сигнал с генератора опорного напряжения 17 на частоте F. Эти сигналы синхронизируются тактовыми импульсами, которые поступают на вход генератора опорного напряжения 17 с выхода генератора тактовых импульсов 16. С этого же выхода тактовые импульсы поступают на вход устройства сдвига тактовых импульсов 9.

Напряжения на выходах первого и второго фазовых детекторов 18 и 19, пропорциональные амплитудам сигналов азимутального и угломестного каналов, подаются на антенну 1 таким образом, чтобы при повороте ее величины этих напряжений стремились к нулю: когда они достигнут нуля, ось трехканальной антенны совпадет с направлением на цель. При движении цели на выходах первого и второго фазовых детекторов 18 и 19 вновь появляются напряжения, пропорциональные новым угловым направлениям на цель, после чего ось трехканальной антенны 1 снова совместится с направлением на цель. Таким образом, производится пеленгация и сопровождение цели.

В предлагаемом пеленгаторе увеличение СВЧ сигнала на входах приемников 7 и 10 составит 3,5 дБ, что позволит увеличить дальность сопровождения цели на 30-35%.

Пеленгатор, содержащий передатчик, генератор синхроимпульсов, генератор модулирующих импульсов, генератор тактовых импульсов, трехканальную антенну, первый поляризационный мост, ферритовую модулирующую секцию, устройство управления ферритовой модулирующей секцией, второй поляризационный мост, устройство сдвига тактовых импульсов, первый приемник, генератор опорного напряжения, первый и второй фазовые детекторы, причем выход генератора синхроимпульсов соединен со входом генератора модулирующих импульсов, со входом генератора тактовых импульсов и со вторым входом устройства сдвига тактовых импульсов, выход генератора модулирующих импульсов соединен со входом передатчика, выход передатчика соединен со входом циркулятора, вход-выход циркулятора соединен со входом-выходом трехканальной антенны, первый выход трехканальной антенны соединен с первым входом первого поляризационного моста, второй выход трехканальной антенны соединен со вторым входом первого поляризационного моста, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом устройства сдвига тактовых импульсов и со входом генератора опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом первого фазового детектора, первый вход первого фазового детектора соединен с выходом первого приемника, выход устройства сдвига тактовых импульсов соединен со входом устройства управления ферритовой модулирующей секцией, первый, второй и третий выходы которого соединены со вторым, третьим и четвертым входами соответственно ферритовой модулирующей секции, отличающийся тем, что введены два поляризатора и два приемника, причем вход первого поляризатора соединен с выходом первого поляризационного моста, а его выход соединен с первым входом ферритовой модулирующей секции, выход которой подключен ко входу второго поляризатора, а его выход соединен со входом второго поляризационного моста, первый выход которого соединен с первым входом первого приемника, а второй выход второго поляризационного моста соединен с первым входом второго приемника, выход второго приемника соединен с первым входом второго фазового детектора, выход генератора опорного напряжения подключен ко второму входу второго фазового детектора, выход циркулятора соединен со входом третьего приемника, первый выход которого соединен со вторым входом первого приемника, а его второй выход соединен со вторым входом второго приемника, причем напряжения на выходах первого и второго фазовых детекторов, пропорциональные угловым направлениям на цель, подаются на трехканальную антенну для совмещения ее с направлением на цель с последующей ее пеленгацией и сопровождением.