Пеленгатор
Авторы патента:
Использование: в радиолокации для пеленгации источников излучения. Сущность изобретения: пеленгатор содержит приемные антенные элементы 1, сумматор 2, двигатели мощности 3, фазовращатели 4, фазомеры 5, функциональный преобразователь 6, генератор накачки 7, блок 8 фиксации максимума сигналов, вычислитель пеленга 9. 1 ил.
Изобретение относится к радиолокации и предназначено для пеленгации источников излучения.
Известен пеленгатор, в котором пеленг определяется по разности фаз сигналов, принятых соседними антенными элементами (Европейский патент N 0338479, кл. Н 01 Q 1/18, 1989). В нем поворот диаграммы направленности осуществляется механически, что снижает быстродействие пеленгатора, его точностные и массогабаритные характеристики. Наиболее близким по технической сущности и совокупности признаков к заявляемому является пеленгатор на базе антенной решетки, в котором пеленг вычисляется по разностям фаз между сигналами, принятыми несколькими антенными элементами (патент США N 4103304, кл. F 01 S 3/48, 1978). Точность пеленгования этим пеленгатором невысока из-за большой ширины диаграммы направленности антенной системы. Цель изобретения повышение точности пеленгации. Это достигается тем, что в пеленгаторе, включающем N идентичных приемных антенных элементов, N делителей мощности, (N-1) фазовращателей и вычислитель пеленга, приемные антенные элементы выполнены параметрическими, введены генератор накачки, первый выход которого через первый делитель мощности соединен с входом первого приемного антенного элемента, а каждый i-й выход (где i
) через последовательно соединенные (i-1)-ный фазовращатель и i-й делитель мощности с входом i-го приемного антенного элемента, последовательно соединенные сумматор, входы которого подключены к выходам соответствующих антенных элементов, и блок фиксации максимума сигнала, (N-1) фазометров, первые входы которых соединены с вторым выходом первого делителя мощности, второй вход i-го фазометра соединен с вторым выходом (i+1)-го делителя мощности, функциональный преобразователь, выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих фазовращателей, выходы фазометров соединены с соответствующими входами функционального преобразователя и вычислителя пеленга, вход запуска которого подключен к выходу блока фиксации максимума сигнала. На чертеже приведена структурная схема пеленгатора. Устройство содержит приемные антенные элементы 1, выполненные параметрическими, сумматор 2, делители мощности 3, фазовращатели 4, фазометры 5, функциональный преобразователь 6, генератор накачки 7, блок 8 фиксации максимума сигнала, вычислитель пеленга 9. В качестве параметрического антенного элемента использован элемент, который близок по способу приема сигнала магнитной антенне, но не может быть назван таковой. Магнитная антенна является пассивным устройством и выполняет исключительно прием сигнала. В отличие от нее прием полезного сигнала предложенным элементом ПАР сопровождается параметрическим сложением с сигналом накачки, т. е. преобразованием полезного сигнала, которое характеризуется его усилением и возможным изменением несущей частоты (имеется ввиду переход на суммарную 
з=н+c или разностную 2=н-c частоту). В то же время предложенный элемент ПАР нельзя в полной мере считать параметрическим усилителем. Несмотря на сходство в принципе действия этих устройств, имеется существенное различие. Полезный сигнал принимается предложенным элементом ПАР по полю (свойство, присущее антеннам), в то время как на вход параметрического усилителя он поступает от какого-либо источника сигнала. Так как прием сигнала и его параметрическое усиление осуществляются единым устройством, его можно назвать параметрической антенной. Параметрическая приемная антенна имеет существенные отличия от названной системы, она выступает одновременно как антенна, преобразователь частоты и усилитель, т.е. дает возможность при изменении магнитной проницаемости магнитопровода под действием накачки увеличить действующую высоту антенны, коэффициент усиления. Для параметрической антенны также характерно повышение чувствительности в сравнении с электрическими антеннами или другими входами магнитных антенн. Это свойство объясняется тем, что ферромагнетики (из этого материала изготовлен магнитопровод) являются более чувствительными к воздействию внешнего электромагнитного поля, чем соленоид с металлической обмоткой. Функциональный преобразователь может быть реализован на базе микропроцессора 580 ВМ 80. В качестве генератора накачки может быть использован генератор плавного диапазона. Пеленгатор работает следующим образом. Сигналы с выходов генератора накачки 7 через делители мощности 3 поступают на параметрические приемные антенные элементы 1 и фазометры 5. Сигнал с первого делителя мощности 3 подается на первые входы фазометров 5, на вторые входы которых поступают сигналы с других делителей мощности 3 для сравнения их фаз с фазой сигнала на первом антенном элементе 1. Сигналы, пропорциональные измеренным разностям фаз с выходов фазометров 5 подаются на функциональный преобразователь 6, формирующий на основании полученной информации, а также заложенных в его память сведений о необходимой разности фаз сигналов накачки в каждом тракте и начала отсчета сигналы управления фазовращателями 4, обеспечивающими такую коррекцию фазы сигналов накачки каждого антенного элемента 1, чтобы фазы этих сигналов были равны друг другу. Сигналы с антенных элементов 1 складываются в сумматоре 2. Сигнал с выхода сумматора 2 поступает на вход блока 8 фиксации максимума сигнала. Поиск источников излучения осуществляется вращением диаграммы направленности приемной антенной решетки путем управления фазой сигналов накачки. В момент появления источника излучения в поле зрения приемной антенны блок фиксации максимума сигнала 8 запускает вычислитель пеленга 9, который по сигналам с выходов фазометров 5 производит вычисление пеленга источника излучения. Связь между пеленгом и измеренными разностями фаз определяется следующим соотношением: 
=
[
p(t)]
arcsin
sin arccos
1,25a2i+b2i-b
2a
a2i+b2i-b
cos arcsin
b
a2i+b2i-b
sin arccos
где аi расстояние между i-м и первым приемными антенными элементами, bi сигнал на выходе (i-1)-го фазометра; r расстояние до излучателя (задается исходя из условий применения пеленгатора); N четное число; j [0,1] функция выбора диаграммы направленности (суммарная, разностная, суммарная, суммарно-разностная, адаптивная),[ p(t)] коэффициент, зависящий от расположения приемных антенных элементов (для линейной антенной решетки постоянная величина). Предлагаемый пеленгатор позволяет определять пеленг источника излучения с высокой точностью и быстродействием, имея небольшие массу и габариты.
Формула изобретения
через последовательно соединенные (i-1)-й фазовращатель и i-й делитель мощности с входом i-го приемного антенного элемента, последовательно соединенные сумматор, входы которого подключены к выходам соответствующих антенных элементов и блок фиксации максимума сигнала, N-1 фазометров, первые входы которых соединены с выходом первого делителя мощности, второй вход i-го фазометра соединен с вторым выходом (i+1)-го делителя мощности, функциональный преобразователь, выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих фазовращателей, выходы фазометров соединены с соответствующими входами функционального преобразователя и вычислителя пеленга, вход запуска которого подключен к выходу блока фиксации максимума сигнала.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для управления полетом ракет при помощи инфракрасного луча
Фазовый радиопеленгатор // 2138061
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для определения угловых координат источника непрерывного гармонического радиосигнала
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения координат объектов
Фазовый радиопеленгатор // 2169377
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для определения угловых координат источника непрерывного гармонического радиосигнала
Фазовый радиопеленгатор // 2309421
Изобретение относится к радионавигации и может использоваться в навигационных системах ориентации летательного аппарата при заходе на посадку по приборам
Радиопеленгатор // 2588595
Предлагаемое изобретение относится к радионавигационным устройствам и может быть использовано для установки на летательный аппарат поиска и обнаружения поисковых маяков. Достигаемый технический результат - увеличение точности измерения пеленга в секторе направления на поисковый маяк. Указанный результат достигается за счет того, что радиопеленгатор содержит антенный блок, соединенный с приемником через коммутатор, выход приемника подключен к частотному детектору, соединенному через фазовращатель с селективным фильтром, настроенным на частоту полного цикла коммутации антенн, выходом подключенным к первому входу синхронного детектора, второй вход которого соединен с генератором опорного напряжения, соединенным с коммутатором, при этом антенный блок составлен из четырех ненаправленных антенн, образующих две взаимно перпендикулярные базы секторного сканирования, одна из которых является измерительной, а другая - дополнительной, предназначенной для исключения неоднозначности измерений, причем радиопеленгатор содержит также таймер переключения двух баз и блок анализа однозначности пеленга, предназначенный для сравнения полярности сигналов, полученных от двух баз, с последующим определением истинного значения пеленга во всем секторе, при этом блок анализа подключен к выходу синхронного детектора, по входу управления - к таймеру переключения двух баз, а по выходу - к индикатору пеленга, таймер переключения двух баз подключен к управляющему входу коммутатора. 3 ил.
Фазовый радиопеленгатор // 2634299
Изобретение относится к области радиотехники, а именно к фазовому радиопеленгатору, содержащему антенную систему, блок управления антенной системой, фазовый модулятор и блок обработки сигналов антенной системы, в состав этого блока обработки сигналов входят устройство формирования азимутальной метки, первый вход которого служит входом блока обработки сигналов антенной системы, а второй вход соединен с выходом фазового модулятора и служит вторым входом блока обработки сигналов антенной системы, и устройство отображения измеренного азимута, вход этого устройства отображения подсоединен к выходу устройства формирования азимутальной метки, а выход служит выходом блока обработки сигналов антенной системы и выходом пеленгатора, причем антенная системы представляет собой либо антенну, перемещаемую в горизонтальной плоскости по кругу с угловой частотой Ω, либо установленные по кругу и коммутируемые с этой частотой антенные элементы, а перемещение антенны или коммутация антенных элементов осуществляются по сигналам с выхода блока управления антенной системой, причем в центре круга установлена неподвижная антенна, при этом кроме сигнала перемещения антенны с частотой Ω в блоке управления антенной системой вырабатывается колебание с частотой, отличающейся от Ω на величину ΔΩ и подаваемое на управляющий вход фазового модулятора, а на сигнальный вход фазового модулятора поступает колебание от центрального вибратора антенной системы, выходное колебание фазового модулятора и сигнал с выхода коммутируемых элементов антенной системы поступают на соответствующие входы устройства формирования азимутальной метки блока обработки сигналов антенной системы, при этом в указанном фазовом радиопеленгаторе в состав блока обработки сигналов антенной системы между устройством формирования азимутальной метки и устройством отображения измеренного азимута введено устройство преобразования сигнала азимутальной метки, вход этого устройства преобразования сигнала азимутальной метки соединен с выходом устройства формирования азимутальной метки блока обработки сигналов антенной системы, а выход устройства преобразования сигнала азимутальной метки подсоединен к входу устройства отображения измеренного азимута блока обработки сигналов антенной системы, при этом устройство преобразования сигнала азимутальной метки содержит последовательно соединенные между собой каскады преобразования сигнала метки, каждый из которых содержит два идентичных усилителя и перемножитель выходных сигналов усилителей, входы обоих усилителей объединены и служат входом каскада, а выходы усилителей соединены с соответствующими входами перемножителя, выход перемножителя служит выходом каскада преобразования, вход первого каскада служит входом устройства преобразования сигнала азимутальной метки, а выход последнего каскада является выходом устройства преобразования сигнала азимутальной метки. Изобретение обеспечивает увеличение (более чем на порядок) отношения уровня основного лепестка формируемой азмутальной метки к уровню боковых лепестков метки. 2 ил.
