Радиоголографический анализатор

Радиоголографический анализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Расширяются функциональные возможности путем определения поляризации интерферирующих волн и повьшается точность определения направления прихода каждой волны. Устр-во содержит антенную решетку , состоящую из N элементов 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, цифровой вычислитель быстрого преобразования Фурье 3 фазовращатель 4, N пар синхронных детекторов (СД) 5, блок вычисления поляри-. зационных параметров (БВПП) 6, блок регистрации и отображения данных (БРОД) 7 и блок опорного сигнала 8. (Л СД О ф эо ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО0ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (II) (5t)4 G 01 R 29/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3685543/24-09 (22) 30.12.83

:(46) 15.08.86, Бюл. В ЗО (71) Сибирский физико-технический. институт им. В.Д.Кузнецова при Томском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. В.В.Куйбышева (72) Г.А.Пономарев, Е.Д.Тельпуховский и Ю.П.Чужков (53) 621.317 328(088.8) (56) Афанасьев К.А. и др. Амплитудный метод определения поляриэационных характеристик. — "Радиотехника

1977, т. 32, 9 7, с. 98-99.

Патент США У 3887923, кл. 343-113, опублик. 1975, (54) РАДИОГОЛОГРАФИЧЕСКИИ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к радиоиэмерительной технике. Расширяются функциональные воэможности путем определения поляризации интерферирующих волн и повышается точность определения направления прихода казкдой волны. Устр-во содержит антенную решетку, состоящую из N элементов 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, цифровой вычислитель быстрого преобразования Фурье 3 фаэовращатель 4, N пар синхронных детекторов (СД) 5, блок вычисления поляри-. эационных параметров (ВВПП) 6, блок регистрации и отображения данных (БРОД) 7 и блок опорного сигнала 8.

1250989

Устр-во включает три режима работы: прием входной.информации, выполнение быстрого преобразования Фурье, вычисление и регистрация поляриэационных параметров. Цель достигается введением фазовращателя 4, СД 5, Изобретение относится к радиоиэмерителькой технике и может быть использовано для определения направления прихода и поляризации когерентного электромагнитного излуче" ния, созданного сторонним источником

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем определения поляризации интерферирующих волн и повышение точности определения направления прихода каждой волны.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема радиого.;огра- 15 фического анализатора; на фкг. 2— структурная электрическая схема элемента антенной решетки.

Радиоголографический анапиэатор содержит антенную решетку, состоя- 20 жую из Х элементов 1, AIQI 2, цифровой вычислитель быстэого преобразования Фурье (ЦВ БПФ) 3, фазовращатель 4, К чар СД 5. БВПП 6, БРОД 7, блок 8 опорного си."нала, при этом 25 каждый из элементов 1 антенной решетки сОстОит иэ трех взаимно ОртОгО напьных вибраторов 9-11 с совмещенными фазовыми центрами и коммутатора 12. 30

Радиоголографический анализатор работает в трех Режмах: прием входной информации, выполнение быстрого преобразования Фурье, вычисление и регистрация поляриэационнык пара- Э5 метров.

В режимах приема входной информации ЦВ БПФ 3 формирует последовательно три кода 1(" 1(), 1(.I управления коммутатором 12. Каждый код подается 0 одновременно на управляющие входы всех К элемен1 ов 1. При поступлении () кода 1 на управляющий вход и-ого элемента 1 коммутатор 12 подключает вибратор 9 ii; выходу элемента 1. При

b81I1I 6 и БРОД 7, а также выполнени=ем каждого иэ элементов 1 в виде тре» взаимно ортогональкых вибраторов с совмещенными фазовыми цектрамн и подключенного к ким коммутатора.

2 ил. этом выходной сигнал, пропорциональный Одной из трех ортогональных составляющих напряженности электрического поля приходящего излучения поступает на первые входы СД 5. А „ (3 амплитуда сигнала,(р() — фаза сигнала;() — несущая частота излучения;

С вЂ” время. Одновременно блок 8 формирует опорный сигнал ЕО, пропорцио- нальный сигналу на дополнительном выходе Я-го элемента 1. Сигнал Е поступает на другой вход СД 5 и смешивается с Е „, создавая на выходе ()

СД 5 низкочастотньЖ сигнал U„

Наряду с этим сигнал Е сдвигается по фазе на 7/2 фазовращателем 4 и подается на другой вход СД 5, на выходе которого формируется низкочастотный сигнал V„ . АЦП 2 преоб(tl разует сигналы U), и V„ s цифроЮ" (i) вую форму. Их значения считываются

ЦВ БПФ 3 и записываются в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) этого блока. (()

При поступлении сигнала 1, на управляющий вход и-ro элемента коммутатор 12 подключает вибратор 10 к выходу элемента. При этом сигнал Е„ (г) на выходе элемента f пропорционалей второй ортогональной составляющей напряженности электрического. поля, в результате на выходах СД 5 формируются сигналы U и Ч„, которые (1) (11 преобразуются АЦП 2 в цифровую форму и записываются в ОЗУ блока ЦВ БПФ 3.

При сигнале 1 к выходу антенного (11 элемента подключается вибратор 11, при этом выходной сигнал пропорционален третьей ортогональной составляющей напряженности электрического поля, а в ОЗУ блока 3 заносятся зна" ченкя U è V В результате в л) (%)

ОЗУ ЦВ Б1|Ф Э накапливаетс) входная информация в виде трех массивов ком(i) плексных чисел Z „ (k 1, 2, 3;

3 1250 и 1, 2,..., N), характеризующих с точностью до постоянного множителя (комплексного опорного сигнала) дискретное амплитудно-фазовое распределение трех ортогональных составляющих напряженности электрического поля приходящего излучения.

В режиме выполнения БПФ блок 3 осуществляет быстрое преобразование ье:.массивов входной информации 1О

Ел по следующему алгоритму: (М

Ы

Л=1

Ф б(-p,yp) 5 расстояние между фазовыми центрами элементов 1 в решетке; г

Ъ вЂ” длина волны излучения.

Число дискретов 2ш задается выражением: ш ю Nl/3 .

В режиме вычисления и регистрации поляризационных параметров устройство ввода-вывода ЦВ БПФ 3 осуществляет выборку из ОЗУ трех комплексных чисел F k 1, 2, 3 для х} 25 каждого фиксированного m = 1, 2..., и подает их действительные и мнимые части на входы блока б, который преобразует С,л, S л, в спектраль(4 (" ную интенсивность I„, в значения косинуса угла места Q косинуса и синуса азимутального угла Рщ ориентации нормали к плоскости эллипса поляризации m-й спектральной компоненты, коэффициент эллиптичности г и значение косинуса удвоенного угла

2 наклона большой полуоси эллипса.

Для каждого фиксированного m значения полярнзационных параметров подаются на входы блока 7 регистрации и отображения данных, в качестве которого может применяться цифропечатающее устройство, магнитофон, дисплей, графопостроитель и т.д.

Угловое разрешение радиоголографи-<5 ческого анализатора в аэимутальной плоскости определяется шириной 2hq главного лепестка диаграммы направленности синтезируемой антенной решетки по уровню половинной мощности:

2 ь(у = 0,886Я/Nl, В условиях многолучевости, когда электромагнитное поле в раскрыве антенной решетки формируется ш интер989 4 ферирующими волнами, приходящими с различных направлений, и их угловой разнос в азимутальной плоскости превышает 2hqi, радиоголаграфический анализатор обеспечивает угловое разрешение и выделение приходящих волн.

При этом он г.;доставляет информацию о направлении прихода каждой волны (как по азимуту, так и по углу места) и о ее поляризации.

Формула изобретения

Радиоголографический анализатор, содержащий антенную решетку, состоящий иэ N элементов, блок опорного сигнала, аналого-цифровой преобразователь и подключенный к его выходам цифровой вычислитель быстрого преобразования Фурье, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем определения поляризации интерферирующих волн и повышения точности определення направления прихода каждой волны, в него введены фаэовращатель, И пар синхронных детекторов, каждая пара из которых включена между выходом соответствующего элемента и входами аналого-цифрового преобразователя, блок вычисления поляриэационных параметров, входы которого подключены соответственно к выходам цифрового вычислителя быстрого преобразования Фурье, и блок регистрации и отображения данных, подключенный к выходам блока вычисления поляриэационных параметров, при этом опорный вход одного из синхронных детекторов каждой пары подключен к выходу блока опорного сигнала непосредственно, а опорный вход другого синхронного детектора каждой пары через фазовращатель, каждый элемент выполнен в виде трех взаимно ортогональных вибраторов с совмещенными фазовыми центрами и подключенного к ним коммутатора, выход которого является выходом элемента, один иэ вибраторов подключен к входу блока опорного сигнала, а унравляющий вход коммутатора, аналого-цифрового преобразователя, блока регистрации и отображения данных подключены к управляющему входу цифрового вычислителя быстрого преобразования Фурье.

1250989

Составитель Р,Куэнецова

Редактор Jl.Пчелинская Техред Л.Сердюкова Корректор И.Иуска

Заказ 4405/41

Тираж 728 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

УюраЖмю èè Жю -+ ямгаР фиг.2