Радиолокационный определитель электронной концентрации в зоне атомной электростанции

Радиолокационный определитель электронной концентрации в зоне атомной электростанции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиолокации, в частности к радиотехническим измерителям параметров ионосферы методом некогерентного рассеяния с использованием эффекта Фарадея, и может быть использовано для определения концентрации электронов в зоне атомной электростанции (АЭС).

Известны способ и устройство для определения электронной концентрации ионосферы (Григоренко Е.И. Исследование ионосферы по наблюдениям эффекта Фарадея при некогерентном рассеянии радиоволн. В сб. "Ионосферные исследования", 1979, №27, М.: Советское радио, с.60-73), содержащее передающее устройство, две ортогональные антенны, двухканальное приемное устройство и двухканальный анализатор мощностей сигналов. Недостатком устройства является сложность конструкции при ограниченной точности измерений.

Известны способ определения электронной концентрации в заданной области ионосферы и устройство для его осуществления (патент РФ №2018872, МПК5 G01S 13/95, 1994 г.), содержащее синхронизатор, передатчик, передающую антенну плоскополяризованной волны, две антенны и два приемника обыкновенной и необыкновенной волн, перемножитель, фильтр нижних частот, индикатор, ключ, фазовращатель и блок временной задержки.

Недостатком устройства является сложность конструкции при ограниченной точности измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения электронной концентрации в заданной области ионосферы и устройство для его осуществления (патент РФ №2161808, МПК7 G01S 13/95, 2001 г.), содержащее синхронизатор, передатчик, передающую антенну плоскополяризованной волны, две приемные антенны и два приемника обыкновенной и необыкновенной волн, два ключа, блок временной задержки, перемножитель, индикатор, гетеродин, смеситель, усилитель промежуточной частоты, узкополосный фильтр, амплитудный ограничитель, фазометр, вычислительный блок, блок сравнения. Недостатком устройства является сложность конструкции при ограниченной точности измерений.

Задачей изобретения является уменьшение сложности конструкции без снижения точности и других показателей качества устройства.

Решение задачи достигается тем, что в радиолокационный определитель электронной концентрации в зоне атомной электростанции, содержащий передатчик, антенну, приемник, блок временной задержки и индикатор, введены блок управления, блок управления поляризацией и аналого-цифровой вычислитель, а антенна выполнена в виде антенны с управляемой поляризацией, причем последовательно соединены передатчик, блок управления поляризацией, антенна с управляемой поляризацией, приемник, аналого-цифровой вычислитель и индикатор, выход блока управления соединен с входом блока управления поляризацией и вторым входом аналого-цифрового вычислителя, третий вход которого соединен с выходом блока временной задержки, вход которого соединен с другим выходом блока управления, с управляющим входом передатчика и с управляющим входом приемника.

Технический результат состоит в уменьшении сложности конструкции за счет уменьшения количества антенных устройств и приемников без снижения точности и других показателей качества устройства.

Структурная схема устройства представлена на фиг.1, а основные виды сигналов изображены на фиг.2.

Устройство содержит блок 1 управления, передатчик 2, блок 3 управления поляризацией, антенну 4 с управляемой поляризацией, приемник 5, аналого-цифровой вычислитель 6, индикатор 7, блок 8 временной задержки.

Работа радиолокационного определителя электронной концентрации в зоне атомной электростанции по сравнению с прототипом отличается формированием поляризации зондирующего сигнала посредством введенной антенны 4 с управляемой поляризацией и соответствующим приемом отраженных сигналов на единственный приемник. При этом блок 1 управления формирует тактовые видеоимпульсы, поступающие на запуск передатчика 2, блокирование входа приемника 5, установку вида поляризации в блок 3 управления поляризацией, запуск блока 8 временной задержки и запуск аналого-цифрового вычислителя 6 (фиг.2, 1-2, 5, 8, 1-3, 6). Передатчик 2 формирует высокочастотный зондирующий сигнал (фиг.2, 2-4), который посредством блока 3 управления поляризацией в антенне 4 получает установленную поляризацию: либо плоскую (фиг.2, 1-3(А)), либо с левой, либо с правой круговой поляризацией (фиг.2, 1-3(Б)). После окончания зондирующего импульса блок 1 управления посредством блока 3 управления поляризацией устанавливает вид поляризации антенны 4 с управляемой поляризацией для приема сигнала, отраженного от области ионосферы, дальность и глубина которой установлены посредством блока 8 временной задержки для аналого-цифрового вычислителя 6 (фиг.2, 8-6). Отраженный сигнал принимается приемником 5, с выхода которого поступает в аналого-цифровой вычислитель 6 (фиг.2, 5-6), в котором выделяется область сигнала, соответствующая исследуемой области ионосферы и с учетом вида поляризации соответствующая фаза сигнала, при сравнении которой с соответствующей фазой сигнала на предыдущем такте (фиг.2, 6) вычисляется уровень электронной концентрации по известным аналитическим соотношениям.

Устройство может быть выполнено из типовых модулей и на элементной базе, применяемой в радиолокационной аппаратуре. Конструктивное выполнение ряда блоков может совпадать с аналогичными блоками прототипа. Например, блоки 2, 5, 7, 8 могут совпадать с соответствующими блоками прототипа. Блок 6 может включать блоки 14-19 прототипа, или выполняться в микропроцессорном варианте, или представлять собой компьютер с соответствующим типовым программным обеспечением. Блоки 3 и 4 по конструкции могут совпадать с конструкцией устройства по патенту "Микроволновая антенная решетка с поляризационной адаптацией" №2138105 (RU), МПК6 H01Q 21/24. / А.Б. Орлов и др. // БИ. 1999. №26. Конструкция блока 1 управления очевидна из уровня техники.

Радиолокационный определитель электронной концентрации в зоне АЭС, содержащий передатчик, антенну, приемник, блок временной задержки и индикатор, отличающийся тем, что в него введены блок управления, блок управления поляризацией и аналого-цифровой вычислитель, причем блок управления формирует тактовые видеоимпульсы, поступающие на запуск передатчика, блокирует вход приемника, устанавливает вид поляризации в блок управления поляризацией, запускает блок временной задержки и запускает аналого-цифровой вычислитель, кроме того, в аналого-цифровом вычислителе выделяется область сигнала, соответствующая исследуемой области ионосферы и, с учетом вида поляризации, соответствующая фаза сигнала, при сравнении которой с соответствующей фазой сигнала на предыдущем такте вычисляется уровень электронной концентрации, а антенна выполнена в виде антенны с управляемой поляризацией, причем последовательно соединены передатчик, выход которого соединен через блок управления поляризацией с антенной с управляемой поляризацией, приемник, аналого-цифровой вычислитель и индикатор, выход блока управления соединен с входом блока управления поляризацией и вторым входом аналого-цифрового вычислителя, третий вход которого соединен с выходом блока временной задержки, вход которого соединен с другим выходом блока управления, с управляющим входом передатчика и с управляющим входом приемника.