Способ определения угла прихода радиоволн

Способ определения угла прихода радиоволн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s 6 01 R 29/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4648969/09. (22) 09,02.89 (46) 07;03.92. Бюл. № 9 (71) Севастопольский приборостроительный институт (72) И.Б.Широков, Л.M.Ëoáêîâà и В,М.Иськив (53) 621.317.328 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 161739.1, кл, 6 01 R 29/10, 16.01.89, Аренберг А.Г, Распространение. дециметровых и сантиметровых волн — М.: Советское радио, 1957; с.291-292. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ПРИХОДА РАДИОВОЛН ,(57) Изобретение относится к технике измерений электромагнитных полей и может быть использовано при исследовании распространения радиоволн на открытых трассах. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к области измерений электромагнитных полей и может быть использовано при изучении рВспросТранения радиоволн на открытых трассах.

Цель изобретения — повышение точно- сти и оперативности.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения угла прихода радиоволн..

Устройство содержит генераторы 1, 2 высокочастотных колебаний, У-циркуляторы 3 и 4, антенны 5 и б первичного. излучения и вторичного приема, антенну 7 первичного приема и вторичного излучения, управляеЯЛ 1718149 A1

2 точности и оперативности. Указанная цель достигается тем, что генерируют непрерывные высокочастотнйе колебания с двумя различными, мало отличающимися одна от другой частотами. в двух независимйх каналах. Затем принимают их и после сдвига . этих высокочастотных колебаний на одинаковую частоту Доплера излучают. Принимают эти сигнал ы дву мя разнесенными антеннами и выделяют в каждом из каналов приема комбинационную составляющую с этой частотой Доплера. с последующим измерением разности фаз колебаний двух сигналов. Использование двух независимых каналов позволяет повысить точность фазовых измерений за счет исключения фидеров передачи энергии отдельного гетеродина к смесителям обоих каналов и, кроме того, повысить оперативность измерений за счет свободного- изменения расстояния между антеннами каналов. 1 ил. 4

° е и мый фазовращатель 8, генератор 9 низкой (ф частоты, смесители 10 и 1.1, фазометр 12.

Выход генератора 1 высокочастотных р ь колебаний соединен с первым выходом Yциркулятора 3, второй вывод которого соединен с антенной 5, а третий вывод

Y-циркулятора 3 — с входом смесителя 10, выход которого соединен с одним из входов фазометра 12, причем выход генератора 2 высокочастотных колебаний соединен .с первым выходом Y-циркулятора 4, второй выход которого соединен с антенной, а третий выход Y-циркулятора 4 соединен с входом смесителя 11, выход которого соединен с другим входом фаэометра 12, при этом антенна 7 соединена с сигнальным выходом

1718149 управляемого фазовращателя 8, вход управления которого соединен с выходом генератора 9 низкой частоты..

Устройство работает. следующим образом.

Высокочастотные колебания с начальной амплитудой Uo> и частотой f>

Ut - Uo>e с выхода генератора 1 высокочастотных колебаний через Y-циркулятор 3 пбступают в антенну 5. При этом в направлении антенны

7 излучают электромагнитную волну. Одновременно высокочастотные колебания с начальной амплитудой Um частотой fg

Ог m m00г et г л г t с выхода генератора 2 высокочастотных колебаний через У-циркулятор 4 поступают в антенну 6. При этом также в направлении антенны:7 излучают электромагнитную волну. Антенной 7 обе эти электромагнитные волны принимают и далее высокочастотные колебания с частотами f> и fz подают на управляемый фазовращатель 8. Управляемый фазовращатель 8 представляет собой фазовращатель отражательного типа, реализующий монотонное изменение фазы высокочастотных колебаний. При этом, если за период Т низкочастотного управляющего сигнала, поступающего с генератора 9.низкой частоты, реализуется в управляемом фазовращателе 8 сдвиг фаз от 0 до 2 л, то можно говорить о смещении спектра обоих высокочастотных колебаний на так называемую частоту Доплера

Q= =2лР.

Трансформированные по. частоте исходные высокочастотные колебания, поступающие на антенну 7, имеют вид ф Я (2x(f1+ F)1+ К) х) + Я ц3 = U62+j(гл {1г + F) t+ Кг хг+po) где К>, Кг — волновые числа;

2 zr f) 2 ж 1г

К = —; Кг—

С С х, хг — расстояние между антеннами 5 . и 6 и 6 и 7 соответственно; уо — начальная фаза колебаний управляющего генератора низкой частоты;

U31 и U32 — амплитуды высокочастотных колебаний с учетом затухания на трассе распространения радиоволн.

Антенной 7 эти трансформированные высокочастотные колебания излучают в направлении антенн 5 и 6. При этом принятые трансформированные высокочастотные колебания через третьи выходы Y-циркуляторов 3 и 4 поступают в смесители 10 и 11, где выделяют комбинационные низкочастотЧастоты исходных высокочастотных колебаний f< и f2 выбирают мало отличающимися одна от другой. При этом К1 Кг.

Кроме того, частоту Доплера F выбирают много меньше частоты исходных высокочастотных колебаний f1 и fz. По этой

20 причине К1 K«и КгвKJ . В этом случае для разности фаз низкочастотных колебаний на выходе смесителей 10, 11 можно записать

Л д) = 2 К (х1-хг), где

К К1: Кг= К««. Кг °

Таким. образом, на выходе фазометра 12 .формируется сигнал, пропорциональный разности расстояний между антеннами 5 и

6 и антенной 7, По этому сигналу фазометра определяют, таким образом, угол прихода радиоволн.

Угол прихода радиоволн определяют по формуле а = arcsin

35 где d — расстояние между антеннами 5 и 6, Таким образом, при использовании данного способа повышается точность определения угла. прихода радиоволн с одной стороны за счет исключения операции гетеродинирования исходных высокочастотных колебаний с колебаниями отдельного гетеродина,.вносящей соответствующую со40

45 ставляющую погрешности фазовых измерений, при этом исключены протяженные тракты передачи энергии гетеродина к смесителям приемных каналов, а следовательно; исключены проблемы обеспечения фазовой стабильности этих трактов и соответственно соответствующая составляющая погрешности фазовых измерений.

Повышение оперативности измерений

50 обеспечивается за счет свободного измене. ния расстояния между двумя антеннами первичного излучения — вторичного приема, возможного по той причине, что фидерные тракты этих двух каналов между собой никак не связаны. При этом свободное устаные составляющие с частотой F путем смешения их в смесителях 10 и 11 с сигналами с частотой f1 и f2 соответственно.

Таким образом, на .выходе смесителей

5 10 и 11 будем иметь два низкочастотных колебания с одинаковыми частотами F и фазами, определяемыми следующим соотношениями р1 = 2 e F t + K> х1+po + К«х1;

10 ф = 2 ж F с + Кг хг + po + Кг х2 ю гдеК«и К3- волновые числа

К«2ж f1+F, .„ 2л fz+

1718149 новление любой необходимой базы интерферометра позволяет определять угол прихода радиоволн с требуемой точностью, Формула изобретения. 5

Составитель П, Савельев

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор В. Данко

Заказ 879 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб.. 4

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

Способ определения угла прихода ра. диоволн, включающий формирование и из-. лучение непрерывного высокочастотного сигнала из точки излучения и прием его в 10 двух точках приема, измерение разности фаз принятых сигналов и определение угла прихода радиоволн по результатам измерений, атл и ча ю щи йся тем,что,с целью повышения точности и оперативности, формирование непрерывного высокочастотного сигнала осуществляют путем излучения из точек пространства, совпадающих с точками приема сигналов с частотами f> и fz, причем F1-fã < (f1+f2)/2. приема этих сигналов в точке излучения и.непрерывного изменения фазы каждого принятого сигнала в пределах 0-2 ж: с частотой F N f>-fz, а из принятых сигналов в точках приема до измерения разности фаз выделяют сигналы с частотой F, на котброй производят измерение разности фаз принятых сигналов.