Многоимпульсный приемник

Многоимпульсный приемник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в моноимпульсной радиолокации. Цель изобретения - уменьшение инструментальных ошибок приема - достигается за счет использования суммарно-разностного преобразователя в виде симметричного восьмиплечного моста 5 на связанных волноводно-щелевых линиях с общими широкими и узкими стенками, входные плечи которого соединены с излучающими рупорами 1, 2, 3, 4. В двух расположенных по диагонали входных плечах симметричного восьмиплечного моста включены фазовращатели, а в двух его смежных по узкой стенке выходных плечах включены балансные субгармонические смесители 6, 7, выполненные на комбинации соединения щелевых линий в виде петли, которые электромагнитно связаны с отрезком микрополосковой линии, являющейся входом для сигнала гетеродина 8. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1-1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОЕ (И) А1, О1)5 О1 8 13/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4483750/24-09 (22) 25.07,88 (46) 15,07.90. Бюл. У 26 (72) С.В. Мирный, Л,В, Скрыпник, М.Ю. Омельяненко, М.Г. Ищенко и В.Т. Татаркин (53) 621.396.96 (088.8) (56) Леонов А.И. и Фомичев К.А.

Моноимпульсная радиолокация, М.:

Радио и связь, 1984, с. 83, рис.4,15 (54) МОНОИМПУЛЬСНЫЙ IIPHENHHK (57) Изобретение может быть использовано в моноимпульсной радиолокации. Цель изобретения — уменьшение инструментальных ошибок приема — достигается за счет использования сум2 марио-разностного преобразователя в виде симметричного восьмиплечного моста 5 на связанных волноводнощелевых линиях с общими широкими и узкими стенками, входные плечи которого соединены с излучающими рупорами

1 — 4.. В двух расположенных по диагонали входных плечах симметрично восьмиплечевого моста включены фазовращатели, а в двух его смежных по узкой стенке выходных плечах включены балансные субгармонические смесители

6, 7, выполненные на комбинации сое- . динения щелевых линий в виде петли, которые электромагнитно связаны с отрезком микрополосковой линии, являющейся входом для сигнала гетеро.дина 8. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1578669

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в моноимпульсных радиолокационных станциях.

Целью изобретения является уменьшение инструментальных ошибок приема.

На фиг,l приведена схема данного устройства ; на фиг,2 — конструкция симметричного восьмиплечного моста на связанных волноводно-щелевых линиях; на фиг.3 — топология подложек с элементами моста на связанных волноводно-щелевых линиях, смесителем и фазовращателем; на фиг.4 — зависи- 15 мости фазовых постоянных волн, распространяющихся в области связи от поперечных размеров моста.

Устройство включает излучающие рупоры 1-4, суммарно-разностный пре- 20 образователь 5, балансные субгармонические смесители 6 и 7, гетеродин 8.

Суммарно-разностный преобразователь выполнен в виде симметричного восьмиплечного моста на волноводно-щелевых 25 линиях (ВЩЛ), имеющего входные плечи

9-12. Область связи 13 образована путем удаления всех общих стенок. !

Четыре смежных волновода 14-17 З0 сопрягаются с входными плечами 9-12 моста на ВЩЛ через переход волноводВЩЛ. При этом переходы волновод-ВЩЛ в плечах 14 и 16 расположены на одинаковых расстояниях от излучающего раскрыва. Переходы волновод-ВЩЛ в

35 плечах 15 и 17 расположены ближе к излучающему раскрыву, чем аналогичные переходы в плечах 14 и 16 соответственно на расстояних 11 и 1 (фиг.3). Поэтому можно полагать, что в плечах 15 и 17 включены фазовращатели. ВЩЛ имеет также выходные плечи 18-21, Выходные плечи моста 20 и

21 нагружены на согласованную нагрузку, а в плечах 18 и 19 выполнены соответственно смесители суммарного 6 и разностного 7 каналов (фиг.3).

Смесители 6(7) выполнены на комбинации Т соединения щелевой-линии и щелевой линии, свернутой в кольцо, в которое включаются две пары встречно-параллельных диодов V< - V< H V>

V и которое электромагнитно связано

4 с отрезком микрополосковой линии.

Принимаемый сигнал на диоды подается через T-соединение. Сигнал гетеродинной частоты подается на диоды по отрезку микрополосковой линии, Яаана, V

eeEV $

$VE,Ж

v) кЕ гдеТ= (2) Ненулевые элементы матрицы рассеяния (1) можно определить через коэффициенты передачи несвязанных парциальных четырехполюсников (фиг.2), на которые распадается восьмиплечный мост на ВЩЛ в случае использования в качестве плоскостей симметрии Pl и Р2 идеальных электрических (Э) и магнитных.(М) стенок. Каждый такой четырехполюсник имеет матрицу рассеяния вида:

0 е .Е1,Р> 0 где индексы Р1 и Р2 указывают на состояние плоскостей симметрии (NH э), Формулы для нулевых элементов матрицы рассеяния (1) с учетом того, что синфаэными в связанных ВЩЛ следует считать поля, при размещении в плоскости Pl идеальной магнитной стенки, а в плоскости Pl идеальной электрической стенки, имеют.вид

Я = p 25(e "м+ е + + е ) ф(,= 0 25(e"1мм Ьэ+ e ч ej×çì)

t выполненной на обратной стороне под ложки, и переход микрополосковая— щелевая линия. Зонды (фиг.3), которыми со стороны гетеродина заканчиваются микрополосковые линии, при сопряжении плеч 18 и 19 моста с волноводным выходом гетеродина 8 оказываются внутри него. Сигнал промежуточной частоты через фильтры нижних частот 22 (фиг.3) выводится на коаксиальный разъем.

Устройство работает следующим образом.

Симметричный восьмиплечный мост на ВЩЛ (фиг.2) характеризуется тремя ортогональными плоскостями симметрии Pl, P2, Р3. Матрица рассеяния симметричного восьмиплечего моста, в котором развязаны и согласованы плечи 18-21, а также плечи 9-12, имеет вид

5 1578669 г

0 25(-еэЧ мм еэЧэа+ е. "э+ е! ф"), ** 0 25(-е1Чмм+ ею ээ + ™ — е4Чэм)

У ф

1О где (> е

В режиме приема при амплитудной пеленгации движущегося относительно антенны приемника излучателя в плечах !4-17 возбуждаются синфазные сигналы a<<= А, а, = В, à <С, а (э

Проходя плечи 15 и !7, сигналы а и а получают задержку по фазе относительно сигналов ахи а1 за счет фазовращателей. Фазовращатели обеспечивают фазовый сдвиг, равный соответственно. Чмм-Чм где Х cos

Чмм-Чээ (4) яя SQQ

Чмэ -Ч эм

К ня СОŠ— - — —.— 3

Чэм-акмэ, W ня sin

2 гае о = — фаяояая постоянная основной волны в ВИД;

1 — фазовая постоянная волны в прямоугольном по.лом волноводе.

Размеры 1 и 1 выбраны. таким образом, чтобы выполнялись равенства (ю (нj g((P ° Torpa carHama a5 а, à < и à О в плечах 9-12 можно зайисать в виде

4 илиа = А, аб -В, ат = С, a8- Dp

Сигналы Ь,, Ье, Ьэ, Ь в выходных плечах моста 18-21 определяются в результате операции умножения матрицы !

Ья

Ьз

- l а f, О О О О -О! О

О О О О-01Р! ат аВ или после группиррвки слагаемых е !

Чмм и е Щээ а также еЛмэ е1Ч эм

jn 1(e-nl

0,5 е (Хе + Z);

И 3("1

М j0,5e! (Ye + W) э

-0,5е (Хе — Z); n j(Nn) Ч - j 0,5e! (Ye! — W), п (m-n) Чмм Ч э Чмэ Чэм яя п на — — — —2 2 25

Фазы Щ м, g» (м ъ Ч эм опред яются через соответствующие фазовые постоянные, например p +< = (1, Фазовые постоянные определяются путем решения 30 дисперсионных уравнений. Зависимости мм,(3Мэ,!э, „, 8 эм от параметров моста представлены на фиг.4, из которой следует, что в точке А обеспечивается

Равенство постоянных эмн !э yg Следовая тельно, при выполнении услов;Ж

/Зга Ьаа Ряа-Ряа, = ", (5) где 1 — длина области связи, шестнадцатиполюсник (фиг,2) обладает свойствами согласованного и развязанного моста и с равным делением мощности на четыре выхода.

1 45

Элементы матрицы рассеяния с учетом выражений (3), (4) и (5) можно представить в виде

f = 0,5е, + 0,5е

1 ф — ф

Положив (,м ен О, Щ „= ф.!э матрицу рассеяния (!) можно представить в виде 55

6 оооо 1(! -P

О О О ОР! -!)1. оооо

-0!Р! ОООО

1Р1- ОО О О

01-р ооо о

4о= (tIo — P )4 Ч„= ((о — P )1„ я аз=А, а4= -Be, à С, а =Юе!

Ь

Ь5

Ь

b, b>

1578669 где Ь., Ь, Ь, Ь - отраженные сигналы в плечах

9 - 12.

Результат выполнения операции (3)по5 лучен в виде

-(А + D))sin ((— сигнал в плече 19, определяющий ошибку наведения в плоскости вектора Н;

АН --((А+ D)—

4 2

-(В + C))nas LP

CHI H RlI В плене 21, определяющий ошибку наведения в плоскости вектора Н;

20 ДЕ, - -„((А+ В)1

-(С + D))sinq

ЪВ = - ((А + D) - (B +.C)7 сов + ЗС

+ j —. ((А + В) - (С + D)(sing, 1

Если .источник излучения находится на равносигнальном направлении антек- 35 ны приемника, то bI 2А, Ь b3

b 4 = 0 T p. ° Происходит суммирование пртяимаемых сигналов.в плече 18, а сигналы в плечах 19, 20 и 21 отсутствуют. 40

Если источннк излучения отклонил-. ся от раэноснгнального направления, то в плечах 19 и 21-появляются два сигнала,. сдвинутые по фазе на 90 о

50

- сигнал в пле, че 19, опре- . деляющий ошибку на- ведения в 55 плоскости вектора Е; дн2=. -I(c + В)1 г 2.Ь А+ В + С+ DPP+>

Ьг" А ВР +CP +DP 1

Ь, - А - В " + С вЂ” В ;

Ь, = А )-. BP - С 1+ DP

Ь Ь b7 Ь 0

После несложных преобразований получаются окончательные выражения для сигналов Ь В Ь, b» Ь

Ь =-(А+ В+ C+D)

1 .2

Ъ вЂ” ((C + D) - (А + B)) сов P +

1 Г а

1 ((С + В) - (А + D)) sin(g;

Ь =-(А- В+ С-D)1

Ф

Ь ДЕ + 1 ДН

Ь4-ДН, + 1ДЕ, где ДЕ 2((C.+ D)1 (А + В ))сов (g сигнал в плече 21, опр еделяющий ошибку наведения в плоскости вектора Е.

В каждом плече 19 и 21 появляются одновременно сигналы ошибки наведения в двух ортогональных плоскостях слежения. Эти сигналы отличаются по о фазе на 90 н поэтому легко разделяются на низкой частоте с помощью разового детектирования при использовании в качестве опорного суммарного сигнала в плече 18. Следовательно, для моноимпульсного приема можно использовать два приемных тракта вместо трех. Следует отметить,что при а значениях угла (= - n, где и = 0,1, 2,3..., объединение сигналов ошибки наведения в двух плоскостях в одном канале не происходит. В данном устройстве, если размеры поперечного сечения выбрать соответствук)щими точке

А (см. фиг.4), то в соответствии с выражением (6) угол g = 45 .

Суммарный сигнал, выделенный в плече 1, поступает на смеситель суммарного канала 6, а разностный, содержащий ошибку наведения антенны в двух плоскостях, поступает на смеситель 7.

Плечи 20 и 21 нагружены на согласованную нагрузку. Смесители 6 (7) выпол" иены по балансовой схеме и являются

i смесителями субгармонического типа, поскольку диоды в парах Ч)(— Ч и

1578669

V> — Ч1 включены встречно-параллельно.

Формула изобретения

1. Ионоимпульсный приемник, включающий четыре излучающих рупора, соединенных с суммарно-разностным преобразователем, смесители суммарного 10 и разностного каналов, гетеродин, отличающийся тем, что, с целью уменьшения инструментальных ошибок приема, суммарно-раэностный преобразователь выполнен в виде сим- 15 метричного восьмиплечного моста на связанных волноводно-щелевых линиях с общими широкими и узкими стенками, входные плечи которого соединены с излучающими рупорами, в двух располо- 20 женных по диагонали входных плечах симметричного восьмиплечного моста включены фазовращатели, в двух смежных по узкой стенке выходных плечах симметричного восьмиплечного моста включены соответственно балансные субгармонические смесители, а гетеродин имеет волноводный выход сечением, равным сечению двух смежных по узкой стенке выходных плеч моста, и соединен с ними непосредственно.

2, Приемник по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что Ъалансный. субгармонический смеситель выполнен на комбинации соединения щелевых линий в виде петли, которые электромагнитно связаны с отрезком микрополосковой линии, являющейся входом для сигнала гетеродина.

1578669 б ðó

22

fS

7.о

7.

7б

7, 73

Составитель А. Петров

Редактор И. Швыдкая Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Малец

Заказ 19!5 Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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