Устройство пеленгации электромагнитных сигналов грозовых разрядов

 

Изобретение относится к устройствам пеленгации грозовых разрядов и может быть использовано для наблюдения за грозовой деятельностью на расстоянии более 300 км. Цель изобретения - повышение вероятности обнаружения и точности пеленгования грозовых разрядов. Устройство содержит ортогонально ориентированные магнитные антенны 1 и 2, электрическую антену 3, узкополосные усилители-фильтры 4 - 6, широкополосный усилитель-фильтр 7, умножители 8 и 9, фазовращатель 10 на 90°, пороговый блок 11, интеграторы 12 и 13, синхронизатор 14, блок 15 формирования развертывающих напряжений и индикатор 16 пеленга. Цель достигается за счет вычисления корреляции сигнала, ортогонально сигналу в электрическом канале, с каждым из сигналов в двух магнитных каналах и использования полученных сигналов для пеленгации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1Ю (1И

А1 щ) С 01 S 13/95

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4474756/09 (22) 15.08.88 (46) 07.07.91. Бюл. Р 25

{71) Институт радиотехники к электроники AH СССР

{72) В.А.Епанечников

;(53) 62.396.96(088.8) (56) Кононов И.И., Петренко И.А., Спегуров В.С. Радиотехнические методы местоопределения грозовых очагов,Л.: Гидрометиздат, 1986„ с. 30.

Патент ФРГ 0 2600043. (54) УСТРОЙСТВО ПЕЛЕНГАЦИИ ЭЛЕКТРОИАГНИТНЬБ СИГНАЛОВ ГРОЗОВЫ РАЗРЯДОВ (57) Изобретение относится к устройствам пеленгации грозовых разрядов и может быть использовано для наблюдения за грозовой деятельностью на расстоянии более 300 км. Цель.иэоб2 ретения — повышение вероятности обнаружения и точности пеленгования грозовых разрядов..Устройство содержит ортогонально ориентированные магнитные антенны 1 и 2, электрическую антенну 3, узкополосные усилители—

Фильтры 4-6, широкополосный усилитель-фильтр 7, умножители 0 и 9, фазовращатель 10 на 90, пороговый блок 11, интеграторы 12 и 13, синхро" ниэатор 14, блок 15 формирования развертывающих напряжений н индикатор

16 пеленга. Цель достигается sa счет вычисления корреляции сигнала, ортогонального сигналу в электрическом канале, с каждым из сигналов в двух магнитных каналах и использования полученных сигналов для пеленгации.

1 з,пеф-лы 2 иле

1661700

= 666,7 мкс, поступающий параллельно на вторые управляющие входы первого

20 12 и второго 13 интеграторов на первые входы которых подаются сигналы с выходов умножителей 8 и 9.

Пакопленные сигналы с выходов первого и второго интеграторов подаются

25 соответственно на первый и второй входы блока 15 формирования развертывающих напряжений. В блоке 15 формирования развертывающих напряжений сигналы с выходов первого и второго интеграторов используются для модуляции синусоидального сигнала частоты

50 кГц генератора 19 Выходы модуляторов 17 и 18 являются выходами блока

15 формирования развертывающих напряжений.

35 В качестве электрической антенны был использован штырь длиной 10 м, ! имеющий действующую высоту 5 м; в качестве магнитных антенн использованы

40 антенны изготовленные из полос аморф9 ного ферромагнетика с p = 20000, причем эти полосы расположень. по сторонам квадрата длиной 60 см, имеющие интегрирующие антенные усилители для

45 приведения магнитных сигналов к магнитному полю. Коэффициент усиления усилителя-фильтра 6 в электрическом канале 20-200, а усилителей-фильтров

4 и 5 в магнитных каналах 10000 t00000 полоса частот одинакова для всех узкополосных усилителей-фильтров и составляет 7,54 0,1 кГц. Полученные нромодулированные сигналы используются соответственно для горизонтального и вертикального отклонения луча

Изобретение относится к радиотехническим средствам местоопределения источников электромагнитного из-" лучения и может б-nb использовано 5 для оперативного наблюдения за гро-. зовой деятельностью на расстояниях свыше 300 км.в метеорологии и гражданской авиации для повышения безопасности полетов. 10

Цепью изобретения является повы,шение вероятности обнаружения и точ. ности пеленгования грозовых разрядов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства 15 пеленгации электромагнитных сигналов ,грозовых разрядов; на фиг. 2 — структурная электрическая схема блока формирования развертывающих напряжений.

Устройство пеленгации электромаг= нитных сигналов грозовых разрядов содержит две ортогонально ориентированные магнитные антенны 1 и 2, электрическую антенну 3, узкополосные усилители-фильтры 4-6, широкополосный усилитель-фильтр 7, умножители 8 и 9, фазовращатель 10 на 90, пороговий

I блок 11, интеграторы 12 и 13, синхронизатор 14, блок 15 формирования развертывающих напряжений и индикатор 16 пеленга.

Блок 15 формирования развертываюших напряжений содержит амплитудные модуля торы 17 и 18 и генератор 19 синусои дального напряжения, Устройство работает следующим об. разом.

Сигнал атмосферика, принятый направленными, ортогонально ориентированными магнитными антеннами 1 и 2, поступает соответственно на первый 4 и второй 5 узкополосные усилителифильтры с регулируемыми коэффициента.ми усиления, и сигнал атмосферика, принятый вертикальной электрической антенной 3 с круговой диаграммой направленности, поступает на усилитель фильтр 6 с регулируемым коэффициен том усиления.

Сигнал с выхода третьего усилителяфильтра 6 электрического канала по.ступает на фазовращатель 10, осущесто вляющий поворот фазы на 90 . Сигналы . с выходов усилителей-фильтров 4 и 5 йоступают на первые вхоцы соответст55 зенно первого 8 и второго 9 умножителей, на вторые входы которых поступает сигйал с выхода фазовращателя 10. Сигнал с выхода электрической антенны поступает также на четвертый усилитель-фильтр 7 с регулируемым коэффициентом усиления и фильтруется в полосе частот 2-20 кГц. Сигнал с выхода усилителя-фильтра 7 поступает на пороговый блок 11, вырабатывающий на выходе короткий импульс в момент первого превышения принятым сигналом установленного порогового уровня.

Сигнал с вихода порогового блока 11 поступает на вход синхронизатора 14, на выходе которого вырабатывается управляющий импульс с задержкой

Т-300 мкс и с длительностью а на экране индикатора 16 пеленга.

Отличительная особенность предлагаемого устройства пеленгации электромагнитных сигналов грозовых разря1661700 дов состоит в том, что в принятом сигнале атмосферика горизонтальная магнитная компонента. содержит обыкно- венную и необыкновенную составляющие, а вертикальная электрическая компонента содержит только обыкновенную составляющую, и для пеленгации используется только необыкновенная составляющая магнитного сигнала, вектор которой лежит в плоскости распространения, исходя из того обстоятельства, что сигнал, ортогональный электрическому сигналу, не коррелирован с обыкновенной составляющей магнитного сигнала.

Формула изобретения

1. Устройство пеленгации электромагнитных сигналов грозовых разрядов, содержащее две ортогонально ориентированные горизонтальные магнитные антенны, всенаправленную электрическую антенну, выходы которых подключены соответственно к входам первого, второго и третьего узкополосных усилителей-фильтров, а также индикатор пеленга, отличающееся тем, что, с целью повышения вероятности обнаружения и точности пепенгования грозовых разрядов, введены фазовращатель, два умножителя, два интегратора, блок формирования развертываюпщх напряжений, четвертый широкополосный усилитель-фильтр, пороговый блок и блок синхронизации, причем вход @азовращателя соединен с выходом третьего усилителя-фильтра, выход фазовращателя подключен к вторим входам первого и второго умножителей, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго усилителей-фильтров, выходы первого и второго умножителей подключены соответственно к первым. входам первого и второго интеграторов, вторые входы первого и второго интеграторов соединены с выходом блока синхронизации, вход которого соединен с выходом порогового блока, входом соединенного с выходом четвертого усилителя-фильтра, входом соединенного с выходом всенаправленной электрической антенны, первый и второй входы блока развертки соединены соответственно с выходами первого и второго интеграторов, первый и второй выходы блока разверток подключены к горизонтально и вертикально отклоняющим входам индикатора пеленга.

2. Устройство по и. 1, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования развертывающих напряжений содержит первый и второй амплитудные модуляторы и генератор синусоидального напряжения, причем первые входы первого и второго модуляторов являются соответственно первым и вторым входами блока развертки изображения, вторые входы первого и второго модуляторов соединены с выходом генератора синусоидального напряжения, выходы первого и второго модуляторов являются соответственно первым и вторым выходами блока развертки иэображения.

1661700

Составитель А. Кочин

Техред Л. Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор В. Петраш Заказ 2122 Тираж 373 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101