Радиолокатор

Радиолокатор

Реферат

 

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для обзорного радиолокационного обнаружения группы объектов и измерения их пространственных параметров с использованием вращающихся лучей и кругового обзора пространства. Достигаемым техническим результатом является повышение быстродействия и надежности устройства. Устройство содержит задающий генератор, блок формирования напряжения несущей частоты, узел формирования напряжений синхронизации, узел формирования сигналов излучения, узел формирования вращающихся лучей, узел кругового обзора пространства и узел индикации и измерения параметров сигналов приема. Узел формирования вращающихся лучей содержит синтезатор группы кратных частот излучения, состоящий из группы умножителей частоты излучения, блок согласования частот излучения, группу преобразователей частот излучения и группу антенн излучения. Узел кругового обзора содержит синтезатор группы кратных частот приема, состоящий из группы умножителей частоты приема, блок согласования частот приема, группу антенн приема, группу преобразователей частоты приема, группу фильтров приема и сумматор приема. Конструкционно антенны выполнены, например, в виде двух групп антенных элементов, равномерно распределенных с соответствующими линейными шагами на заданных отрезках прямой линии. 5 з. п. ф-лы. 7 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для обзорного радиолокационного обнаружения группы объектов и измерения их пространственных параметров с использованием вращающихся лучей и кругового обзора пространства.

Известен импульсный радиолокатор, содержащий генератор зондирующего сигнала, направленную антенну типа фазированной решетки для излучения и приема сигналов и приемник, в котором формируется в заданном направлении пространства луч сигнала и производится выделение сигнала в дальномерном канале, после чего перестраивается направление излучения и приема сигнала и для нового направления повторяются операции формирования направленного луча и выделение сигнала в дальномерном канале [1] .

Недостатком этого устройства является существенно низкое быстродействие и низкая надежность, т. к. изменение направлений излучения и приема сигналов осуществляется лишь после просмотра всего заданного диапазона дальности, и высокая техническая сложность устройства из-за необходимости использования широкополосных антенных систем и СВЧ элементов для перестройки направлений излучения и приема сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является радиолокатор, содержащий задающий генератор, блок формирования напряжения несущей частоты, узел формирования напряжения синхронизации и узел формирования сигналов излучения, управляющий вход которого соединен с выходом цикловой частоты узла формирования напряжений синхронизации, входы блока формирования напряжения несущей частоты, узла формирования напряжений синхронизации и сигнальный вход узла формирования сигналов излучения объединены и соединены с выходом задающего генератора, основной преобразователь частоты излучения, сигнальный вход которого соединен с выходом узла формирования сигналов излучения, основную антенну излучения, вход которой соединен с выходом основного преобразователя частоты излучения, основную антенну приема, основной преобразователь частоты приема, сигнальный вход которого соединен с выходом основной антенны приема, основной фильтр приема, вход которого соединен с выходом основного преобразователя частоты приема, и узел индикации и измерения параметров сигналов приема, выход шаговой частоты приема, выход тактовой частоты и выход цикловой частоты узла формирования напряжений синхронизации являются выходами устройства и соединены соответственно с кадровым, цикловым и тактовым входами узла индикации и измерения параметров сигналов приема [2] .

Недостатком этого устройства является существенно низкое быстродействие и низкая надежность, т. к. изменение направлений излучения и приема сигналов осуществляется лишь после просмотра всего заданного диапазона дальности, и высокая техническая сложность устройства из-за необходимости использования широкополосных антенных систем и СВЧ элементов для перестройки направлений излучения и приема сигналов.

Целью предложенного технического решения является повышение быстродействия и надежности устройства.

Согласно предложенному техническому решению поставленная цель достигается тем, что в радиолокатор, содержащий задающий генератор, блок формирования напряжения несущей частоты, узел формирования напряжения синхронизации и узел формирования сигналов излучения, управляющий вход которого соединен с выходом цикловой частоты узла формирования напряжений синхронизации, входы блока формирования напряжения несущей частоты, узла формирования напряжений синхронизации и сигнальный вход узла формирования сигналов излучения объединены и соединены с выходом задающего генератора, основной преобразователь частоты излучения, сигнальный вход которого соединен с выходом узла формирования сигналов излучения, основную антенну излучения, вход которой соединен с выходом основного преобразователя частоты излучения, основную антенну приема, основной преобразователь частоты приема, сигнальный вход которого соединен с выходом основной антенны приема, основной фильтр приема, вход которого соединен с выходом основного преобразователя частоты приема, и узел индикации и измерения параметров сигналов приема, выход шаговой частоты приема, выход тактовой частоты и выход цикловой частоты узла формирования напряжений синхронизации являются выходами устройства и соединены соответственно с кадровым, цикловым и тактовым входами узла индикации и измерения параметров сигналов приема. В устройство введены синтезатор группы кратных частот излучения, состоящий из основного и группы дополнительных умножителей частоты излучения, блок согласования частот излучения, группа дополнительных преобразователей частоты излучения и группа дополнительных антенн излучения, образующих вместе с основным преобразователем частоты излучения и основной антенной излучения узел формирования вращающихся лучей, введены синтезатор группы кратных частот приема, состоящий из основного и группы дополнительных умножителей частоты приема, блок согласования частот приема, группа дополнительных антенн приема, группа дополнительных преобразователей частоты приема, группа дополнительных фильтров приема и сумматор приема, образующих вместе с основным преобразователем частоты приема, основной антенной приема и основным фильтром приема узел кругового обзора пространства, первый опорный вход блока согласования частот излучения соединен с выходом начальной частоты излучения узла формирования напряжений синхронизации, первый опорный вход блока согласования частот приема соединен с выходом начальной частоты приема узла формирования напряжений синхронизации, второй опорный вход блока согласования частот излучения и второй опорный вход блока согласования частот приема объединены и соединены с выходом блока формирования напряжения несущей частоты, входы основного и группы дополнительных умножителей частоты излучения объединены и соединены с выходом шаговой частоты излучения узла формирования напряжений синхронизации и их выходы соединены с соответствующими сигнальными входами блока согласования частот излучения, опорные входы основного и группы дополнительных преобразователей частоты излучения соединены с соответствующими выходами блока согласования частот излучения, сигнальные входы группы дополнительных преобразователей частоты излучения объединены и соединены с выходом узла формирования сигналов излучения и их выходы соединены с входами группы соответствующих дополнительных антенн излучения, входы основного и группы дополнительных умножителей частоты приема объединены и соединены с выходом шаговой частоты приема узла формирования напряжений синхронизации и их выходы соединены с соответствующими сигнальными входами блока согласования частот приема, опорные входы основного и группы дополнительных преобразователей частоты приема соединены с соответствующими выходами блока согласования частот приема, сигнальные входы группы дополнительных преобразователей частоты приема соответственно соединены с выходами группы дополнительных антенн приема, входы группы дополнительных фильтров приема соединены с выходами соответствующих преобразователей частоты приема и их выходы соединены с соответствующими входами сумматора приема, выход сумматора приема соединен с сигнальным входом узла индикации и измерения параметров сигналов приема и является сигнальным выходом устройства.

Узел формирования напряжений синхронизации содержит делитель шаговой частоты излучения, делитель начальной частоты излучения, делитель шаговой частоты приема, делитель начальной частоты приема, делитель цикловой частоты и делитель тактовой частоты, входы которых соединены между собой и являются входом узла и выходы являются соответствующими выходами узла.

Узел формирования сигналов излучения содержит формирователь импульсов, вход которого является управляющим входом узла, и модулятор, сигнальный вход которого является сигнальным входом узла, управляющий вход соединен с выходом формирователя импульсов и выход является выходом узла.

Узел индикации и измерения параметров сигналов приема содержит блок наблюдения, состоящий из импульсного детектора, первого формирователя пилообразного напряжения, второго формирователя пилообразного напряжения и осциллографа, и блок доплеровских измерителей, состоящий из распределителя импульсов, группы ключевых элементов, группы детекторов огибающих импульсных последовательностей, группы счетчиков и генератора импульсов сброса, сигнальные входы блока наблюдения и блока доплеровских измерителей соединены между собой и являются сигнальным входом узла, цикловые входы блока наблюдения и блока доплеровских измерителей соединены между собой и являются цикловым входом узла, кадровый вход блока наблюдения и тактовый вход блока доплеровских измерителей являются соответственно кадровым и тактовым входами узла, в блоке наблюдения входы импульсного детектора, первого формирователя пилообразного напряжения и второго формирователя пилообразного напряжения являются сигнальным, цикловым и кадровым входами блока наблюдения и выходы этих блоков соединены соответственно с входом яркостных отметок, входом горизонтального отклонения и входом вертикального отклонения осциллографа, в блоке доплеровских измерителей тактовый вход и вход сброса распределителя импульсов являются цикловым и тактовым входами блока доплеровских измерителей, сигнальные входы ключевых элементов соединены между собой и являются сигнальным входом блока доплеровских измерителей, коммутирующие входы ключевых элементов соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов и их выходы соединены с входами соответствующих детекторов огибающих импульсных последовательностей, сигнальные входы счетчиков соединены с выходами соответствующих детекторов огибающих импульсных последовательностей, входы сброса счетчиков объединены и соединены с выходом генератора импульсов сброса и их выходы являются группой выходов блока доплеровских измерителей.

Блок согласования частот излучения содержит блок когерентных частотных сдвигов излучения, состоящий из основного и группы дополнительных когерентных преобразователей частоты излучения, и блок формирования несущих частот излучения, состоящий из основного и группы дополнительных диапазонных преобразователей частоты излучения, и блок согласования частот приема содержит блок когерентных частотных сдвигов приема, состоящий из основного и группы дополнительных когерентных преобразователей частоты приема, и блок формирования несущих частот приема, состоящий из основного и группы дополнительных диапазонных преобразователей частоты приема, сигнальные входы основного и группы дополнительных когерентных преобразователей частоты излучения являются соответствующими сигнальными входами блока согласования частот излучения, их опорные входы соединены между собой и являются первым опорным входом блока согласования частот излучения, сигнальные входы основного и группы дополнительных диапазонных преобразователей частоты излучения соединены с выходами соответствующих когерентных преобразователей частоты излучения, их опорные входы соединены между собой и являются вторым опорным входом блока согласования частот излучения и их выходы являются соответствующими выходами блока согласования частот излучения, сигнальные входы основного и группы дополнительных когерентных преобразователей частоты приема являются соответствующими сигнальными входами блока согласования частот приема, их опорные входы соединены между собой и являются первым опорным входом блока согласования частот приема, сигнальные входы основного и группы дополнительных диапазонных преобразователей частоты приема соединены с выходами соответствующих когерентных преобразователей частоты приема, их опорные входы соединены между собой и являются вторым опорным входом блока согласования частот приема и их выходы являются соответствующими выходами блока согласования частот приема.

Основная и группа дополнительных антенн излучения и основная и группа дополнительных антенн приема конструкционно выполнены в виде соответствующих групп антенных элементов, равномерно распределенных с заданным линейным шагом на соответствующих заданных интервалах заданной прямой линии.

В описании предложенного устройства используются определения: - "вращение лучей" - эффект непрерывного поворота с первой заданной угловой скоростью в заданной плоскости расположения заданной группы антенн излучения линии синфазного сложения излучаемых электромагнитных полей зондирующих сигналов; - "круговой обзор пространства" - эффект непрерывного поворота с второй заданной угловой скоростью в заданной плоскости расположения заданной группы антенн приема линии синфазного сложения излучаемых электромагнитных полей принимаемых сигналов; - формирование суммарной вращающейся диаграммы направленности группы антенн приема.

В электромагнитные поля зондирующих сигналов, создаваемые антеннами первой группы, разнесенными с первым заданным линейным шагом на первом заданном интервале прямой линии, вводятся частотные сдвиги, кратные первому заданному частотному шагу, обеспечивая получение луча, вращающегося с первой угловой скоростью. В сигналы, отраженные от внешних объектов и принятые антеннами второй группы, разнесенными с вторым заданным линейным шагом на втором заданном интервале прямой линии, вводятся частотные сдвиги, кратные второму заданному частотному шагу, обеспечивая получение вращающейся с второй угловой скоростью приемной диаграммы направленности. В узле индикации формируется растр в координатах дальность - угол, на котором наблюдаются яркостные отметки сигнала, и в этом узле разделяются временные каналы, в которых измеряются доплеровские сдвиги частот соответствующих сигналов. Конструкционно антенны выполнены, например, в виде двух групп антенных элементов, равномерно распределенных с соответствующими линейными шагами на заданных отрезках прямой линии.

На фиг. 1 приведена блок-схема предложенного устройства, на фиг. 2, 3, 4, 5 и 6 - блок-схемы примеров выполнения узлов и блоков предложенного устройства и на фиг. 7 - пример расположения в пространстве конструкционных элементов антенной системы, для заданных величин М, N и L в соответствующих группах блоков.

Устройство на фиг. 1 содержит задающий генератор 1, блок 2 формирования напряжения несущей частоты, узел 3 формирования напряжений синхронизации, узел 4 формирования сигналов излучения, узел 5 формирования вращающихся лучей, узел 6 кругового обзора пространства и узел 7 индикации и измерения параметров сигналов приема.

Узел формирования вращающихся лучей содержит синтезатор 8 группы кратных частот излучения, состоящий из основного и группы дополнительных умножителей 9₁, 9₂, . . . 9_N частоты излучения, блок 10 согласования частот излучения, основной и группу дополнительных преобразователей 11₁, 11₂, . . . 11_N частоты излучения, основную и группу дополнительных антенн 12₁, 12₂, . . . 12_N излучения.

Узел кругового обзора пространства содержит синтезатор 13 группы кратных частот приема, состоящий из основного и группы дополнительных умножителей 14₁, 14₂, . . . 14_M частоты приема, блок 15 согласования частот приема, основную и группу дополнительных антенн 16₁, 16₂, . . . 16_M приема, основной и группу дополнительных преобразователей 17₁, 17₂, . . . 17_M частоты приема, основной и группу дополнительных фильтров 18₁, 18₂, . . . 18_M приема и сумматор 19 приема.

Узел формирования напряжений синхронизации (фиг. 2) содержит делитель 20 шаговой частоты излучения, делитель 21 начальной частоты излучения, делитель 22 шаговой частоты приема, делитель 23 начальной частоты приема, делитель 24 цикловой частоты и делитель 25 тактовой частоты.

Узел формирования сигналов излучения (фиг. 3) содержит формирователь 26 импульсов и модулятор 27.

Узел индикации и измерения параметров сигналов приема (фиг. 4) содержит блок 28 наблюдения, состоящий из импульсного детектора 29, первого формирователя 30 пилообразного напряжения, второго формирователя 31 пилообразного напряжения и осциллографа 32, и блок 33 доплеровских измерителей, состоящий из распределителя 34 импульсов, группы ключевых элементов 35₁, . . . 35_L, группы детекторов 36₁, . . . 36_L огибающих импульсных последовательностей, группы счетчиков 37₁, . . . 37_L и генератора 38 импульсов сброса.

Блок 10 (фиг. 5) согласования частот излучения содержит блок 39 когерентных частотных сдвигов, состоящий из основного и группы дополнительных когерентных преобразователей 40₁, 40₂, . . . 40_N частоты излучения, и блок 41 формирования несущих частот излучения, состоящий из основного и группы дополнительных диапазонных преобразователей 42₁, 42₂, . . . 42_N частоты излучения.

Блок 15 (фиг. 6) согласования частот приема содержит блок 43 когерентных частотных сдвигов, состоящий из основного и группы дополнительных когерентных преобразователей 44₁, 44₂, . . . 44_M частоты приема, и блок 45 формирования несущих частот приема, состоящий из основного и группы дополнительных диапазонных преобразователей 46₁, 46₂, . . . 46_M частоты приема.

На фиг. 2 в узле 3 позиция 47 является входом узла и позиции 48, 49, 50, 51, 52 и 53 являются соответственно выходами шаговой частоты излучения, начальной частоты излучения, шаговой частоты приема, начальной частоты приема, цикловой частоты и тактовой частоты узла.

На фиг. 3 в узле 4 позиции 54, 55 и 56 являются соответственно управляющим входом, сигнальным входом и выходом узла.

На фиг. 4 в узле 7 позиции 57, 58, 59 и 60 являются соответственно сигнальным входом, цикловым входом, кадровым входом и тактовым входом узла, позиции 61₁, . . . 61_L , являются группой доплеровских выходов узла.

На фиг. 5 в блоке 10 позиции 62₁, 62₂, . . . 62_N являются основным и группой дополнительных сигнальных входов блоков, позиции 63 и 64 являются соответственно первым и вторым опорными входами блоков, позиции 65₁, 65₂, . . . 65_N, являются группой выходов блока.

На фиг. 6 в блоке 15 позиции 66₁, 66₂, . . . 66_M являются основным и группой дополнительных сигнальных входов блоков, позиции 67 и 68 являются соответственно первым и вторым опорными входами блока, позиции 69₁, 69₂, . . . 69_M, являются группой выходов блока.

На фиг. 7 позиции 70 и 71 являются соответственно первым и вторым заданными отрезками прямой линии - оси ОХ заданной пространственной системы координат (ОХ, OY, OZ), 72₁, 72₂, . . . 72_N - являются группой антенных элементов излучения и 73₁, 73₂, . . . 73_M, являются группой антенных элементов приема.

На фиг. 1 узлы и блоки соединены следующим образом.

Вход блока 2, вход 47 узла 3 и вход 55 узла 4 объединены и соединены с выходом блока 1.

Вход 54 узла 4 и вход 58 узла 7 объединены и соединены с выходом 52 узла 3.

Входы блоков 9₁, 9₂, . . . 9_N узла 5 объединены и соединены с выходом 48 узла 3, входы блоков 14₁, 14₂, . . . 14_M узла 6 объединены между собой и с входом 59 узла 7 и соединены с выходом 50 узла 3.

Входы 62₁, 62₂, . . . 62_N блока 10 соответственно соединены с выходами блоков 9₁, 9₂, . . . 9_N, входы 66₁, 66₂, . . . 66_M блока 15 соответственно соединены с выходами блоков 14₁, 14₂, . . . 14_N, вход 63 блока 10 и вход 67 блока 15 соответственно соединены с выходами 49 и 51 узла 3, вход 64 блока 10 и вход 68 блока 15 объединены и соединены с выходом блока 2.

Сигнальные входы блоков 11₁, 11₂, . . . 11_N объединены и соединены с выходом 56 узла 4, опорные входы этих блоков соединены соответственно с выходами 65₁, 65₂, . . . 65_N блока 10, и их выходы соединены соответственно с входами антенн 12₁, 12₂, . . . 12_N излучения.

Сигнальные входы блоков 17₁, 17₂, . . . 17_M соединены соответственно с выходами антенн 16₁, 16₂, . . . 16_M приема, опорные входы этих блоков соответственно соединены с выходами 69₁, 69₂, . . . 69_M блока 15, и их выходы соответственно соединены с входами блоков 18₁, 18₂, . . . 18_M и выходы блоков 18₁, 18₂, . . . 18_M соединены с соответствующими входами сумматора 19.

Сигнальный вход 57 узла 7 соединен с выходом сумматора 19, и тактовый вход 60 этого узла соединен с выходом 53 узла 3.

На фиг. 2, 3, 4, 5 и 6 блоки соединены следующим образом.

В узле 3 входы блоков 20, 21, 22, 23, 24 и 25 объединены и являются входом 47 этого узла, и выходы этих блоков являются выходами 48, 49, 50, 51, 52 и 53 этого узла.

В узле 4 вход блока 26, сигнальный вход блока 27 и выход блока 27 являются соответственно управляющим входом 54, сигнальным входом 55 и выходом 56 узла, управляющий вход блока 27 соединен с выходом блока 26.

В узле 7 сигнальные входы блоков 35₁, . . . 35_L соединены между собой и с входом блока 29 и являются входом 57 узла. Вход блока 30 и вход сброса блока 34 соединены между собой и являются входом 58 узла. Вход блока 31 является входом 59 узла. Вход яркостных отметок, вход горизонтального отклонения и вход вертикального отклонения осциллографа 32 соединены соответственно с выходами блоков 29, 30 и 31. Тактовый вход блока 34 является входом 60 узла, и выходы блока 34 соответственно соединены с коммутирующими входами блоков 35₁, . . . 35_L. Выходы блоков 35₁, . . . 35_L соответственно соединены с входами блоков 36₁, . . . 36_L. Сигнальные входы блоков 37₁, . . . 37_L соответственно соединены с выходами блоков 36₁, . . . 36_L, входы сброса этих блоков объединены и соединены с выходом блока 38, и выходы этих блоков являются выходами 61₁, . . . 61_L узла.

В блоке 10 сигнальные входы блоков 40₁, 40₂, . . . 40_N являются входами 62₁, 62₂, . . . 62_N блока 10, опорные входы этих блоков соединены между собой и являются входом 63 блока 10, и выходы этих блоков соответственно соединены с сигнальными входами блоков 42₁, 42₂, . . . 42_N, опорные входы блоков 42₁, 42₂, . . . 42_N соединены между собой и являются входом 64 блока 10, и выходы этих блоков являются выходами 65₁, 65₂, . . . 65_N блока 10.

В блоке 15 сигнальные входы блоков 44₁, 44₂, . . . 44_M являются входами 66₁, 66₂, . . . 66_M блока 10, опорные входы этих блоков соединены между собой и являются входом 67 блока 15, и выходы этих блоков соответственно соединены с сигнальными входами блоков 46₁, 46₂, . . . 46_M, опорные входы блоков 46₁, 46₂, . . . 46_M соединены между собой и являются входом 68 блока 15 и выходы этих блоков являются выходами 69₁, 69₂, . . . 69_M блока 15.

Конкретное выполнение блоков и узлов устройства определяется используемой элементной базой. Например, на фиг. 1: - в качестве блока 1 используется генератор [3, с. 135. . . 142] , - в качестве блока 2 - умножитель частоты [3, с. 143. . . 145] , - в качестве блоков 9₁, 9₂, . . . 9_N и 14₁, 14₂, . . . 14_M - умножители частоты [4, с. 170. . . 193] , - в качестве блоков 11₁, 11₂, . . . 11_N и 17₁, 17₂, . . . 17_M - преобразователи частоты [3, с. 124. . . 126] , - в качестве антенн 12₁, 12₂, . . . 12_N излучения и антенн 16₁, 16₂, . . . 16_M приема - антенные элементы рупорного вида [3, с. 25. . . 28] , - в качестве блоков 18₁, 18₂, . . . 18_M - полосовые фильтры [3, с. 115. . . 118] , - в качестве блока 19 - сумматор [5, с. 105. . . 109] .

На фиг. 2. . . 6: - в качестве блоков 20, 21, 22, 23, 24 и 25 используются делители частоты [6, с. 461. . . 465] , - в качестве блока 26 - ждущий мультивибратор [3, с. 334. . . 354] , - в качестве блока 27 - модулятор [3, с. 12. . . 15] , - в качестве блока 29 - видеодетектор [7, с. 59. . . 62] , - в качестве блоков 30 и 31 - формирователи пилообразного напряжения [8, с. 59. . . 62] , - в качестве блока 32 - осциллограф типа ИО - 4 (с входами на отклоняющие пластины и с входом для яркостных отметок), - в качестве блока 34 - распределитель импульсов [6, с. 482. . . 484] , - в качестве блоков 35₁, . . . 35_L - аналоговые ключи [5, с. 205. . . 208] , - в качестве блоков 36₁, . . . 36_L - видеодетекторы [7, с. 59. . . 62] , - в качестве блоков 37₁, . . . 37_L - счетчики импульсов [9, с. 456. . . 470] , - в качестве блока 38 - генератор [5, с. 150. . . 165] , - в качестве блоков 40₁, 40₂. . . 40_N, 42₁, 42₂, . . . 42_N, 44₁, 44₂, . . . 44_M, 46₁, 46₂, . . . 46_M - преобразователи частоты [3, с. 124. . . 126] .

Устройство на фиг. 1 работает следующим образом.

Блоки 1, 2 и узел 3 являются общими для излучающей и приемной частей радиолокатора. Узлы 4 и 5 являются излучающей частью (передающей стороной) устройства, узлы 6 и 7 - приемной частью (приемной стороной) устройства.

В блоке 1 генерируется напряжение задающей частоты F_Из.

В блоке 2 формируется напряжение зондирующей частоты F_Изон.

В блоке 3 формируется группа синхронизирующих напряжений соответствующих частот: - шаговой частоты излучения F_Иш, позиция 48, - начальной частоты излучения F_{Ин з}, позиция 49, - шаговой частоты приема F_Пш, например F_Пш= NF_Иш, позиция 50, - начальной частоты приема F_Пноп, позиция 51, - цикловой частоты F_ц, позиция 52, - тактовой частоты F_т, позиция 53.

Из выходных напряжений узла 3 формируется группа исходных напряжений и группа опорных напряжений: - в блоках 9₁, 9₂, . . . 9_N узла 5 формируется группа напряжений с частотами nF_Иш и в блоке 10 в полученные напряжения вводятся частотные сдвиги F_Инз и F_Изон, образуя группу исходных напряжений s_Ииn(t), (t) - текущее время, с исходными несущими частотами f_Ииn= F_Изон+F_Инз+nF_Иш, n= 1, . . . N; - в блоках 14₁, 14₂, . . . 14_М узла 8 формируется группа напряжений с частотами mF_Пш и в блоке 15 в полученные напряжения вводятся частотные сдвиги F_Пн и F_Изон, образуя группу опорных напряжений u_Пmоп(t) с опорными частотами f_Пmоп= F_Изон-f_Пноп-mF_Пш, m= 1, . . . М.

На передающей стороне устройства в узле 4 формируется исходный заданный радиоимпульсный сигнал длительностью Т_Из, например Т_Из > 1/F_Иш, и с частотой заполнения F_Из, который преобразователями 11₁, 11₂, . . . 11_N частоты узла 5 переносится на частоты f_Иn= F_Изон+F_Из+F_Инз+nF_Иш, n= 1, . . . N; образуя группу зондирующих радиоимпульсных сигналов s_Иn(t), n= 1, . . . N, с амплитудной модуляцией по закону А_И(t), длительностью Т_Из, и с несущими частотами f_Иn= F_Из+F_Ииn= F_И0+nF_Иш= F_ИS-nF_ИшN/2+nF_Иш F_И0= F_Изон+F_Из+F_Инз, F_ИS= F_И0+F_ИшN/2, s_Иn(t)= А_И(t)cos((2f_Иnt)-_И0-n_Иш), n= 1, . . . N; А_И(t)= 1 при 0 < t < Т_Из, А_И(t)= 0 при 0 > t, t > Т_Из, F_И0 и F_ИS - отсчетная и средняя частоты сигналов излучения, _И0 и n_Иш, n= 1, . . . N, - заданные начальная и группа кратных фаз с заданным фазовым шагом _Иш сигналов излучения, вводимые напряжениями преобразования частоты в исходный сигнал одновременно с соответствующими заданными частотными сдвигами.

Тем самым сигналы с выхода узла формирования сигналов излучения основным и группой дополнительных преобразователей частоты излучения преобразуются в группу зондирующих сигналов, которые затем излучаются соответственно основной и группой дополнительных антенн излучения.

Зондирующие сигналы излучаются антеннами 12₁, 12₂, . . . 12_N излучения, конструкционно выполненными, например, в виде группы антенных элементов 72₁, 72₂, . . . 72_N (фиг. 7), распределенных на первом заданном отрезке 70 оси ОХ длиной R_Ил равномерно с заданным шагом R_Ил/(N-1). После отражения от внешнего объекта сигналы принимаются антеннами 16₁, 16₂, . . . 16_M приема, конструкционно выполненными, например, в виде группы антенных элементов 73₁, 73₂, . . . 73_M (фиг. 7), распределенных на втором заданном отрезке 71 оси ОХ длиной R_Пл равномерно с заданным шагом R_Пл/(M-1).

Сигналы s_Иn(t) распространяются раз до внешнего подвижного объекта, сдвигаясь при этом по частоте на основной доплеровский частотный сдвиг F_Ид, суммируются, образуя суммарный сигнал s_И(t) на частоте F_И= F_ИS+F_Ид и отражаются от этого объекта, образуя группу парциальных отраженных сигналов s_Иотn(t) и их суммарный отраженный сигнал s_Иот(t) на частоте F_Иот= F_И, который после отражения распространяется до группы антенн 16₁, 16₂, . . . 16_M приема и принимаются ими с дополнительным доплеровским частотным сдвигом F_Пд, образуя общий доплеровский частотный сдвиг F_Доб= f_Ид+F_Пд сигнала.

Вследствие разности исходных несущих частот зондирующих сигналов на величины nF_Иш, создаваемые ими при излучении парциальные электромагнитные поля: - в заданном направлении суммируются с постоянно нарастающими разностями взаимных фазовых сдвигов, при этом с периодом Т_Иот= 1/F_Иш выполняется условие синфазного суммирования сигналов излучений и между моментами времени синфазного сложения в пространстве распространяющихся и отраженных от внешнего объекта парциальных сигналов. Их сумма имеет вид импульсов (Пример 1) длительностью _Иот= 1/(NF_Иш) - в заданный момент времени имеется заданное основное направление излучения сигналов, для которого выполняется условие синфазного суммирования излучаемых сигналов, и для остальных направлений излучения сигналов парциальные сигналы суммируются с распределенными в пределах 0. . . 2 фазами, образуя импульсное (лучевое) распределение мощности суммарного сигнала в пространстве (Пример 2).

Рассмотренная процедура описывает синтез общего вращающегося луча сигнала s_И(t) и соответствующего ему отраженного от внешнего объекта сигнала s_Иот(t), образованного суммированием сигналов s_Иотn(t) отраженных парциальных электромагнитных полей.

Отраженный от внешнего объекта суммарный сигнал s_Иот(t) поступает на каждую m-ую антенну приема, т. е. на М антенн приема по разным путям поступает NM сигналов s_ИПnm(t) от N антенн излучения. После отражения от внешнего объекта, сложения в пространстве по "n" и поступления на входы антенн приема, получаем на выходах этих антенн группу сигналов s_ИПm(t), каждый на средней по "n" частоте F_П= F_ИS+F_доб излучения с общим доплеровским сдвигом частоты, и с взаимными фазовыми сдвигами, определяемыми фазами принимаемых сигналов и расположением антенн приема.

На приемной стороне устройства принимаемые радиоимпульсы сдвигаются по частоте в диапазон промежуточных частот (с введением в них при этом группы соответствующих взаимных частотных сдвигов) в преобразователях 17₁, 17₂, . . . 17_М частоты приема, на опорные входы которых подаются опорные напряжения u_Пmоп(t) с опорными частотами f_Пmоп u_Пmоп(t)= cos((2f_Пmопt)+_П0+m_Пш), m= 1, . . . M; f_Пmоп= F_Изон-F_Пноп-mF_Пш= F_ПSоп+F_ПшM/2-mF_Пш, m= 1, . . . M; F_ПSоп= F_Изон-F_Пноп-F_ПшM/2 F_Изон-F_Пноп и F_ПSоп - отсчетная и средняя частоты опорных напряжений, _П0 и m_Пш, m= 1, . . . М, - вводимые заданная начальная фаза и группа заданных кратных фаз с заданным опорным фазовым шагом _Пш опорных напряжений.

Опорными напряжениями принятые сигналы преобразуются в группу сигналов s_Пm(t) с промежуточными частотами f_Пm= F_ИS-f_Пmоп= F_ПS-mF_Пш, m= 1, . . . M; F_ПS= F_ИS-F_ПSоп, F_ПS - заданная средняя промежуточная частота (средняя частота выходного сигнала).

Преобразованные сигналы фильтруются от внешних шумов фильтрами 18₁, 18₂, . . . 18_M приема, настроенными на соответствующие промежуточные частоты, образуя при этом группу сигналов s_Пm(t), m= 1. . . M, (на частотах f_Пm) которые затем складываются в сумматоре 19, образуя выходной сигнал s_Пвых(t).

Вследствие разности промежуточных частот принимаемых сигналов на величины mF_Пш: - для заданного направления приема сигналы суммируются на соответствующих промежуточных частотах в блоке 19 с постоянно нарастающими разностями взаимных фазовых сдвигов, при этом с периодом Т_П= 1/F_Пш выполняется условие синфазного суммирования принимаемых сигналов, и между моментами времени синфазного суммирования парциальных сигналов на соответствующих промежуточных частотах их сумма принимает вид импульсов (Пример 1) длительностью _Л= 1/(МF_Пш)= 1/(МNF_Иш) - в заданный момент времени имеется основное заданное направление приема парциальных сигналов, для которого выполняется условие синфазного суммирования принимаемых сигналов, и для остальных направлений приема сигналов принимаемые парциальные сигналы суммируются с распределенными в пределах 0. . . 2 фазами, вследствие чего образуется импульсное (лучевое) распределение (по углу прихода на антенны 16₁, 16₂, . . . 16_М приема отраженных сигналов) группы величин получаемых суммарных сигналов на выходе блока 19.

Рассмотренная процедура описывает синтез диаграммы направленности приема сигналов с круговым обзором пространства с использованием группы антенн приема и суммированием парциальных принимаемых сигналов s_Пm(t) на соответствующих промежуточных частотах.

Отметим, что в примере, когда рассматривается группа разнесенных в пространстве заданных внешних объектов, для каждого из этих объектов используются заданные зондирующие сигналы s_Иn(t), n= 1, . . . N, и заданные опорные напряжения u_Пmoп(t), m= 1, . . . М, с соответствующими заданными фазами _И0+ n_Иш и _П0+ m_Пш. Выходной сигнал S_Пвых(t) с выхода узла 6 (с выхода сумматора 19 приема) подается на сигнальный вход узла 7, на цикловый, кадровый и тактовый входы которого подаются синхронизирующие напряжения частот _ц, F_Пш и F_т.

В узле 7 выполняются следующие операции: - определяется на экране эл