RU2138061C1

RU2138061C1 - Phase radio direction finder

Info

Publication number: RU2138061C1
Application number: RU98122357A
Authority: RU
Inventors: Е.С. Беспалов; В.В. Кургин
Original assignee: Московский Государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 1999-09-20

Abstract

FIELD: radio engineering, determination of angular coordinates of sources of continuous harmonic radio signal. SUBSTANCE: region of unambiguous measurement of angle of arrival of plane electromagnetic wave lies within limits of -π/2-π/2,. In this case antennas are spaced by distance exceeding working length of wave. Salient feature of phase radio direction finder incorporating three antennas, three identical receivers, two phase meters each made of phase detector and 90 deg phase shifter consists in usage of difference of wave lengths but not length of bases to compute angle of arrival of electromagnetic wave. For this purpose phase radio direction finder is inserted with two additional phase detectors and unit of logic signal processing. EFFECT: usage of difference of wave lengths instead of length of bases to compute angle of arrival of electromagnetic wave. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для определения угловых координат источника непрерывного гармонического радиосигнала. The invention relates to the field of radio engineering and can be used to determine the angular coordinates of a source of continuous harmonic radio signal.

Известен двухканальный фазовый радиопеленгатор с двумя ненаправленными приемными антеннами, фазовые центры которых разнесены друг от друга на расстояние b, называемое базой. Данная система применяется для определения угла α, характеризующего направление на источник излучения (см. рис. 2.9 на стр. 26 в [1]). Known two-channel phase direction finder with two omnidirectional receiving antennas, the phase centers of which are spaced apart from each other by a distance b, called the base. This system is used to determine the angle α characterizing the direction to the radiation source (see Fig. 2.9 on page 26 in [1]).

Выходы антенн этого пеленгатора через резонансные усилители (приемники) подключены к соответствующим входам фазометра, содержащего либо только фазовый детектор (см. рис. 2.9а в [1]), либо фазовый детектор и фазовращатель на 90^o (см. рис. 2.9б в [1]). В первом случае зависимость выходного напряжения фазового детектора от угла α получается четной функцией угла, а чувствительность при малых α низкой. Во втором случае пеленгационная характеристика получается нечетной функцией α, а чувствительность при малом α - наибольшей для данной системы. Точность определения угла в таком пеленгаторе повышается с увеличением отношения базы b к длине волны λ пеленгуемого источника (см. стр. 27в [1]). Однако увеличение базы приводит к возникновению неоднозначности измерений.The outputs of the antennas of this direction finder through resonant amplifiers (receivers) are connected to the corresponding inputs of the phase meter containing either only a phase detector (see Fig. 2.9a in [1]), or a phase detector and phase shifter 90 ^° (see Fig. 2.9b c [1]). In the first case, the dependence of the output voltage of the phase detector on the angle α is obtained by an even function of the angle, and the sensitivity for small α is low. In the second case, the direction-finding characteristic is obtained by an odd function α, and the sensitivity for small α is the greatest for this system. The accuracy of determining the angle in such a direction finder increases with an increase in the ratio of the base b to the wavelength λ of the direction finding source (see page 27c [1]). However, an increase in the base leads to ambiguity of measurements.

Для устранения неоднозначности уменьшают сектор измеряемых углов, применяя для этого направленные приемные антенны, ширина диаграммы направленности которых не превышает величины зоны однозначности (см. рис. 4.4 на стр. 168 в [2] ). Так как применение более дорогих остронаправленных антенн и сужение сектора обзора во многих случаях является недопустимым, то используются другие способы преодоления неоднозначности. To eliminate the ambiguity, the sector of the measured angles is reduced by using directional receiving antennas, the width of the radiation pattern of which does not exceed the size of the unambiguity zone (see Fig. 4.4 on page 168 in [2]). Since the use of more expensive pointed antennas and narrowing of the viewing sector in many cases is unacceptable, other methods of overcoming ambiguity are used.

В [3] на стр. 300, 301 описан фазовый радиопеленгатор, в который для расширения сектора однозначного отсчета введен третий антенно- приемный канал с уменьшенной базой между третьей и одной из двух других антенн. При этом меньшая база выбирается однозначной, т.е. ее размер не превышает половины рабочей длины волны. Данный пеленгатор включает в себя три антенны, три приемника и два фазометра, причем каждый из фазометров выполнен на основе фазового детектора и фазовращателя на 90^o подобно тому, как выполнен фазометр, изображенный на рис 2.9 б в [1]. В таком варианте входами соответствующего фазометра являются первый вход фазового детектора и вход фазовращателя, а выход фазовращателя подсоединен ко второму входу фазового детектора. В этом пеленгаторе создаются две шкалы: грубая, построенная на основе данных, полученных при использовании однозначной базы, и точная, соответствующая более протяженной неоднозначной базе.In [3] on pages 300, 301 a phase direction finder is described, in which a third antenna-receiving channel with a reduced base between the third and one of the other two antennas is introduced to expand the sector of unique counting. Moreover, the smaller base is chosen unambiguous, i.e. its size does not exceed half the working wavelength. This direction finder includes three antennas, three receivers and two phase meters, and each of the phase meters is based on a phase detector and a 90 ^o phase shifter, similar to the phasemeter shown in Fig. 2.9 b in [1]. In this embodiment, the inputs of the corresponding phase meter are the first input of the phase detector and the input of the phase shifter, and the output of the phase shifter is connected to the second input of the phase detector. In this direction finder, two scales are created: rough, built on the basis of data obtained using an unambiguous base, and accurate, corresponding to a more extended ambiguous base.

Такой же способ разрешения неоднозначности применен в фазовой системе, функциональная схема которой изображена на стр. 150 в [4] (см. рис. 13 главы 4). Эта система имеет четыре антенно-приемных канала и три фазометра. Фазовые детекторы, показанные на рис. 13 в [4] и выполняющие роль фазометров, должны содержать фазовращатели на 90^o . Грубая однозначная шкала в рассмотренных пеленгаторах с несколькими базами получается благодаря применению нескольких близкорасположенных антенн. Т.к. размер базы при этом становится сопоставимым с длиной волны, в указанных пеленгаторах возрастает взаимное влияние антенн, характеристики которых ухудшаются (искажается диаграмма направленности, уменьшается входное сопротивление (см. стр. 26-27 в [5] и стр. 39 в [6)), и кроме того, во многих случаях расположить фазовые центры антенн на столь малом расстоянии друг от друга не представляется возможным из-за конструктивных особенностей самих антенн. По этой причине, например, в системе сопровождения ИСЗ, описанной в [7] на стр. 54, 55, комплекс антенн, предназначенный для устранения неоднозначности, смещен относительно центра антенного поля и сдвинут с линии основной базы, что привело к возникновению ошибок параллакса.The same method of resolving ambiguity is applied in a phase system, the functional diagram of which is shown on page 150 in [4] (see Fig. 13 of Chapter 4). This system has four antenna receiving channels and three phase meters. The phase detectors shown in Fig. 13 in [4] and playing the role of phase meters, must contain phase shifters 90 ^o . A rough unambiguous scale in the considered direction finders with several bases is obtained through the use of several nearby antennas. Because the size of the base becomes comparable with the wavelength, in these direction finders the mutual influence of antennas increases, the characteristics of which deteriorate (the radiation pattern is distorted, the input resistance decreases (see pages 26-27 in [5] and page 39 in [6)) , and in addition, in many cases it is not possible to arrange the phase centers of the antennas at such a small distance from each other because of the design features of the antennas themselves. For this reason, for example, in the satellite tracking system described in [7] on pages 54, 55, the antenna complex designed to eliminate ambiguity is shifted relative to the center of the antenna field and shifted from the main base line, which led to parallax errors.

Из известных радиопеленгаторов наиболее близким по технической сущности является описанный выше радиопеленгатор (стр. 300, 301 в [3]), содержащий три антенны, три идентичных приемника и два фазометра. При этом каждый фазометр состоит из фазового детектора и фазовращателя на 90^o . Выходы антенн подключены к входам соответствующих приемников, причем выход первого приемника подсоединен к первому входу первого фазового детектора, выход второго приемника подсоединен к первому входу второго фазового детектора и ко входу первого фазовращателя, выход которого подсоединен ко второму входу первого фазового детектора. Выход третьего приемника соединен со входом второго фазовращателя, выход которого подключен ко второму входу второго фазового детектора. Антенны установлены на одной линии, а расстояние между фазовыми центрами первой и второй антенны не превышает половину длины волны и определяется заданной областью однозначности, а расстояние между второй и третьей антенной выбирается исходя из заданной точности измерений и составляет единицы или десятки длин волн.Of the known direction finders, the closest in technical essence is the above direction finder (pp. 300, 301 in [3]), which contains three antennas, three identical receivers and two phase meters. In addition, each phase meter consists of a phase detector and a phase shifter of 90 ^o . The outputs of the antennas are connected to the inputs of the respective receivers, and the output of the first receiver is connected to the first input of the first phase detector, the output of the second receiver is connected to the first input of the second phase detector and to the input of the first phase shifter, the output of which is connected to the second input of the first phase detector. The output of the third receiver is connected to the input of the second phase shifter, the output of which is connected to the second input of the second phase detector. The antennas are mounted on one line, and the distance between the phase centers of the first and second antennas does not exceed half the wavelength and is determined by the specified region of uniqueness, and the distance between the second and third antennas is selected based on the given measurement accuracy and amounts to units or tens of wavelengths.

При расположении первой и второй антенны на расстоянии, не превышающем половину длины волны, в описанном пеленгаторе достигается однозначность измерений в секторе углов от -π/2 до π/2.
Однако
- сильное взаимное влияние близкорасположенных антенн, искажает их диаграммы направленности и уменьшает их входное сопротивление, что ведет к возникновению ошибки измерений и усложнению конструкции приемников пеленгатора;
- возникает неоднозначность измерений в широком секторе углов в тех случаях, когда конструктивные особенности антенн не позволяют создать однозначную базу.With the location of the first and second antennas at a distance not exceeding half the wavelength, the measurement direction obtained in the described direction finder achieves uniqueness in the sector of angles from -π / 2 to π / 2.
but
- the strong mutual influence of nearby antennas, distorts their radiation patterns and reduces their input impedance, which leads to the occurrence of measurement errors and complicates the design of direction finding receivers;
- there is an ambiguity of measurements in a wide sector of angles in those cases when the design features of the antennas do not allow creating an unambiguous base.

Задачей изобретения является получение однозначных измерений в широком секторе углов при использовании в пеленгаторе нескольких неоднозначных баз и применении любых антенных конструкций. The objective of the invention is to obtain unambiguous measurements in a wide sector of angles when using several directional bases in the direction finder and using any antenna structures.

В изобретении достигается следующий технический результат:
- антенны разнесены на расстояние, существенно превышающее рабочую длину волны, что позволяет использовать любые антенные конструкции, а в результате отсутствия взаимного влияния антенн, их диаграммы направленности не искажаются, и входные сопротивления не уменьшаются;
- однозначные измерения проводятся в секторе углов от -π/2 до π/2 при использовании антенн любого типа и разнесенных на расстояния, существенно превышающее длину волны.The invention achieves the following technical result:
- the antennas are spaced apart by a distance significantly exceeding the working wavelength, which allows the use of any antenna designs, and as a result of the absence of mutual influence of the antennas, their radiation patterns are not distorted, and the input impedances are not reduced;
- unambiguous measurements are carried out in the sector of angles from -π / 2 to π / 2 when using antennas of any type and spaced at distances significantly exceeding the wavelength.

Указанный технический результат достигается в фазовом радиопеленгаторе, содержащем три антенны, три идентичных приемника, два фазометра, состоящих каждый из фазового детектора и фазовращателя на 90^o , причем выходы антенн подключены ко входам соответствующих приемников, выход первого приемника соединен с первым входом первого фазового детектора, выход второго приемника соединен с первым входом второго фазового детектора и со входом первого фазовращателя, выход которого подключен ко второму входу первого фазового детектора, а выход третьего приемника соединен со входом второго фазовращателя, выход которого подключен ко второму входу второго фазового детектора, за счет того, что в нем разность длин баз соответствует соотношению

- длина волны, α_o - заданная граница сектора однозначности, а длина баз ограничена снизу допустимым уровнем взаимного влияния антенн, и введены два дополнительных фазовых детектора и блок логической обработки, причем первый и второй входы первого дополнительного фазового детектора соединены, соответственно, с выходами первого и второго приемников, а первый и второй входы второго дополнительного фазового детектора соединены соответственно с выходами второго и третьего приемников, выход каждого фазового детектора подключен к соответствующему входу блока логической обработки, выход которого является выходом пеленгатора.The specified technical result is achieved in a phase direction finder containing three antennas, three identical receivers, two phase meters consisting of a phase detector and a 90 ^o phase shifter, the antenna outputs being connected to the inputs of the respective receivers, the output of the first receiver connected to the first input of the first phase detector, the output of the second receiver is connected to the first input of the second phase detector and to the input of the first phase shifter, the output of which is connected to the second input of the first phase detector, and the output is the third receiver is connected to the input of the second phase shifter, the output of which is connected to the second input of the second phase detector, due to the fact that in it the difference in the lengths of the bases corresponds to the ratio

is the wavelength, α _o is the predetermined boundary of the sector of uniqueness, and the base length is bounded below by the permissible level of mutual influence of the antennas, and two additional phase detectors and a logic processing unit are introduced, the first and second inputs of the first additional phase detector connected, respectively, to the outputs of the first and the second receivers, and the first and second inputs of the second additional phase detector are connected respectively to the outputs of the second and third receivers, the output of each phase detector is connected to the corresponding yuschemu entry logic processing unit, whose output is the output of the direction finder.

Выбор баз, исходя из заданных условий, и введение при этом в фазовый радиопеленгатор двух дополнительных фазовых детекторов и блока логической обработки сигналов позволило использовать для вычислений угла прихода волны не длину баз, а разность их длин. В результате расширен сектор измеряемых углов до значений -π/2-π/2 при том, что антенны разнесены на расстояние, существенно превышающее рабочую длину волны. The choice of bases, based on the given conditions, and the introduction of two additional phase detectors and a logical signal processing unit into the phase direction finder made it possible to use not the length of the bases, but the difference in their lengths to calculate the angle of wave arrival. As a result, the sector of the measured angles is expanded to values of π / 2-π / 2, despite the fact that the antennas are spaced apart by a distance significantly exceeding the working wavelength.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображена структурная схема фазового радиопеленгатора, а на фиг. 2 - структурная схема блока логической обработки. The invention is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows a block diagram of a phase direction finder, and FIG. 2 is a block diagram of a logical processing unit.

Фазовый радиопеленгатор содержит следующие элементы (см. фиг. 1): три антенны 1, 2, 3; три идентичных приемника 4, 5, 6; два фазометра 7. 8; фазовые детекторы 9, 10; фазовращатели 11, 12; дополнительные фазовые детекторы 13, 14; блок логической обработки 15. Выходы антенн 1, 2, 3 подключены ко входам соответствующих приемников 4, 5, 6. Выход первого приемника 4 подсоединен к первому входу первого фазового детектора 9. Выход второго приемника 5 подключен к первому входу второго фазового детектора 10 и ко входу первого фазовращателя 11. Выход фазовращателя 11 подсоединен ко второму входу первого фазового детектора 9. Выход третьего приемника 6 соединен со входом второго фазовращателя 12. Выход фазовращателя 12 подключен ко второму входу второго фазового детектора 10. Первый и второй входы первого дополнительного фазового детектора 13 подключены соответственно к выходам первого 4 и второго 5 приемников. Первый и второй входы второго дополнительного фазового детектора 14 подсоединены соответственно к выходам второго 5 и третьего 6 приемников. Выход каждого фазового детектора 9, 10, 13, 14 подключен к соответствующему входу блока логической обработки 15, выход которого является выходом пеленгатора. The phase direction finder contains the following elements (see Fig. 1): three antennas 1, 2, 3; three identical receivers 4, 5, 6; two phase meters 7.8; phase detectors 9, 10; phase shifters 11, 12; additional phase detectors 13, 14; logical processing unit 15. The outputs of the antennas 1, 2, 3 are connected to the inputs of the respective receivers 4, 5, 6. The output of the first receiver 4 is connected to the first input of the first phase detector 9. The output of the second receiver 5 is connected to the first input of the second phase detector 10 and the input of the first phase shifter 11. The output of the phase shifter 11 is connected to the second input of the first phase detector 9. The output of the third receiver 6 is connected to the input of the second phase shifter 12. The output of the phase shifter 12 is connected to the second input of the second phase detector 10. The first and watts swarm inputs of the first additional phase detector 13 are connected respectively to the outputs of the first 4 and second 5 receivers. The first and second inputs of the second additional phase detector 14 are connected respectively to the outputs of the second 5 and third 6 receivers. The output of each phase detector 9, 10, 13, 14 is connected to the corresponding input of the logical processing unit 15, the output of which is the output of the direction finder.

Конструктивные особенности заявляемого пеленгатора заключаются в следующем. Антенны 1, 2, 3 устанавливаются на одной линии так, чтобы оси симметрии их диаграмм направленности были перпендикулярны линии установки, при этом базы b₁ и b₂ отличаются на величину

длина волны, α_o - граничное значение сектора измеряемых углов. Минимальная длина баз ограничена условием наименьших заданных искажений характеристик антенн и составляет единицы или десятки длин волн, при этом максимальная длина практически не ограничена, так как приходящий волновой фронт можно считать локально плоским. Приемники 4, 5, 6 выполнены идентичными. В качестве фазовых детекторов 9, 10, 13, 14 могут быть использованы перемножители напряжений, на выходе которых установлены фильтры нижних частот.Design features of the inventive direction finder are as follows. Antennas 1, 2, 3 are mounted on one line so that the symmetry axes of their radiation patterns are perpendicular to the installation line, while the bases b ₁ and b ₂ differ by

wavelength, α _o - the boundary value of the sector of the measured angles. The minimum length of the bases is limited by the condition of the smallest specified distortion of the characteristics of the antennas and amounts to units or tens of wavelengths, while the maximum length is practically unlimited, since the incoming wavefront can be considered locally flat. Receivers 4, 5, 6 are identical. As phase detectors 9, 10, 13, 14, voltage multipliers can be used, at the output of which low-pass filters are installed.

Блок логической обработки 15 (фиг. 2) содержит следующие элементы: сумматоры напряжений 16, 17; вычитатели напряжений 18, 19; компаратор абсолютных величин 20; управляемые двухпозиционные ключи 21, 22; делитель напряжений 23. Первый вход первого сумматора 16 и неинвертирующий вход первого вычитателя 18 объединены и подключены к выходу фазового детектора 13. Второй вход сумматора 16 и инвертирующий вход вычитателя 18 объединены и подключены к выходу фазового детектора 14. Первый вход второго сумматора 17 и инвертирующий вход второго вычитателя 19 объединены и подключены к выходу фазового детектора 9. Второй вход сумматора 17 и неинвертирующий вход вычитателя 19 объединены и подключены к выходу фазового детектора 10. Выход сумматора 16 подключен к первому входу компаратора 20 и к первому входу 21.1 первого ключа 21. Выход сумматора 17 соединен со вторым входом компаратора 20 и со вторым входом 21.2 ключа 21. Выход компаратора 20 соединен с управляющими входами ключей 21, 22. Выход вычитателя 19 соединен с первым входом 22.1 второго ключа 22. Выход вычитателя 18 соединен со вторым входом 22.2 ключа 22. Выход каждого из ключей 21, 22 соединен с соответствующим входом делителя напряжений 23. При этом выход ключа 22 соединен со входом делителя 23, предназначенным для делимого напряжения (х), а выход ключа 21 соединен со входом делителя 23, предназначенным для подачи напряжения, на которое осуществляется деление (y). Таким образом, на выходе делителя 23 получается отношение x/y. Особенностью компаратора 20 является то, что в нем сначала определяются модули поданных на его входы напряжений, а затем производится сравнение этих модулей друг с другом. Сравнение модулей напряжений осуществляется благодаря тому, что на входе схемы сравнения (см. [8], стр. 287) установлен диодный мост. Ключи 21, 22 и компаратор 20 настраиваются так, что в случае, когда модуль выходного напряжения сумматора 16 больше или равен модулю выходного напряжения сумматора 17, с выхода компаратора 20 на управляющие входы ключей 21, 22 поступает напряжение, при котором выходы ключей соединяются с соответствующими клеммами, имеющими индекс 1 (соответственно, 21.1 и 22.1). В противном случае выходы ключей соединяются с соответствующими клеммами, имеющими индекс 2 (соответственно, 21.2 и 22.2). Принципиальные схемы входящих в блок логической обработки 15 каскадов могут быть реализованы с помощью общеизвестных принципов и технических средств (см. стр. 43, 131 - 132 в [9], а также [8]). The logical processing unit 15 (Fig. 2) contains the following elements: voltage combiners 16, 17; voltage subtractors 18, 19; comparator of absolute values 20; managed on-off keys 21, 22; voltage divider 23. The first input of the first adder 16 and the non-inverting input of the first subtractor 18 are combined and connected to the output of the phase detector 13. The second input of the adder 16 and the inverting input of the subtractor 18 are combined and connected to the output of the phase detector 14. The first input of the second adder 17 and the inverting input the second subtractor 19 are combined and connected to the output of the phase detector 9. The second input of the adder 17 and the non-inverting input of the subtractor 19 are combined and connected to the output of the phase detector 10. The output of the adder 16 is connected to the first input of the comparator 20 and to the first input 21.1 of the first key 21. The output of the adder 17 is connected to the second input of the comparator 20 and to the second input 21.2 of the key 21. The output of the comparator 20 is connected to the control inputs of the keys 21, 22. The output of the subtractor 19 is connected to the first input 22.1 the second key 22. The output of the subtractor 18 is connected to the second input 22.2 of the key 22. The output of each of the keys 21, 22 is connected to the corresponding input of the voltage divider 23. In this case, the output of the key 22 is connected to the input of the divider 23, intended for the divisible voltage (x), and key output 21 is connected to stroke divider 23 for supplying voltage for which the division is carried out (y). Thus, at the output of the divider 23, an x / y ratio is obtained. A feature of the comparator 20 is that it first determines the modules of the voltages supplied to its inputs, and then compares these modules with each other. The comparison of voltage modules is carried out due to the fact that a diode bridge is installed at the input of the comparison circuit (see [8], p. 287). The keys 21, 22 and the comparator 20 are configured so that in the case when the output voltage module of the adder 16 is greater than or equal to the output voltage module of the adder 17, a voltage is supplied from the output of the comparator 20 to the control inputs of the keys 21, 22, at which the outputs of the keys are connected to the corresponding terminals with index 1 (21.1 and 22.1 respectively). Otherwise, the key outputs are connected to the corresponding terminals having index 2 (respectively, 21.2 and 22.2). Schematic diagrams of 15 cascades included in the logical processing unit can be implemented using well-known principles and technical means (see pages 43, 131 - 132 in [9], as well as [8]).

Радиопеленгатор работает следующим образом. При действии на антенны 1, 2, 3 плоской электромагнитной волны, приходящей под углом α к нормали относительно линии расположения антенн, на выходах фазовых детекторов 9, 10 образуются соответствующие напряжения

а на выходах дополнительных фазовых детекторов 13, 14 соответственно получается

(см. стр. 25-27 в [1]).The direction finder works as follows. When a plane electromagnetic wave arriving at antennas 1, 2, 3 arriving at an angle α to the normal relative to the antenna location line, corresponding voltages are generated at the outputs of phase detectors 9, 10

and at the outputs of additional phase detectors 13, 14, respectively,

(see pages 25-27 in [1]).

Так как каналы приема идентичны, напряжение U в записанных формулах одно и то же. Базы b₂ и b₁ выполнены неоднозначными, при этом одна из баз, например, b₂ больше, чем b₁ (см. фиг. 1).Since the receiving channels are identical, the voltage U in the written formulas is the same. The bases b ₂ and b ₁ are ambiguous, while one of the bases, for example, b _{2 is} greater than b ₁ (see Fig. 1).

Требуемая однозначная пеленгационная характеристика F(α) может быть получена, если использовать следующие алгоритмы обработки напряжений U₉, U₁₀, U₁₃, U₁₄:

причем в силу тригонометрических соотношений F₁(α) ≡ F₂(α).
В блоке логической обработки 15 в сумматоре 16 вычисляется знаменатель первого алгоритма, а в сумматоре 17 - знаменатель второго алгоритма. Числитель первого алгоритма определяется в вычитателе 19, а числитель второго алгоритма - в вычитателе 18. В компараторе 20 блока логической обработки 15 определяются и сравниваются между собой модули выходных напряжений сумматоров 16 и 17, то есть сравниваются между собой модули знаменателей первого и второго алгоритмов. Если модуль знаменателя первого алгоритма больше или равен модулю знаменателя второго алгоритма, то с выхода компаратора 20 на управляющие входы ключей 21, 22 поступает напряжение, при котором выходы ключей соединяются с соответствующими клеммами, имеющими индекс 1. При этом в делителе напряжений 23 рассчитывается пеленгационная характеристика по первому алгоритму. Если же модуль знаменателя первого алгоритма меньше модуля знаменателя второго алгоритма, то выходы ключей 21, 22 по управляющему сигналу компаратора 20 соединяются с соответствующими клеммами, имеющими индекс 2. В этом случае пеленгационная характеристика в делителе напряжений 23 рассчитывается в соответствии со вторым алгоритмом. Таким образом удается избавиться от неоднозначности измерений, которая могла возникнуть из-за использования баз, размеры которых превышают рабочую длину волны, а также исключена неопределенность вида O/O, возникающая при использовании только одного первого или одного второго алгоритма. В итоге на выходе делителя напряжений согласно алгоритму

формируется пеленгационная характеристика

Разность баз (b₂ - b₁) определяется величиной сектора измеряемых углов

Если выбрать Δb = λ/4, то шкала пеленгатора будет однозначной в пределах -π/2 < α < π/2. Таким образом, несмотря на то, что базы неоднозначны, на выходе блока логической обработки 15 формируется однозначная шкала в широком секторе углов.The required unique direction-finding characteristic F (α) can be obtained by using the following voltage processing algorithms U ₉ , U ₁₀ , U ₁₃ , U ₁₄ :

and by virtue of the trigonometric relations F ₁ (α) ≡ F ₂ (α).
In the logical processing unit 15, in the adder 16, the denominator of the first algorithm is calculated, and in the adder 17, the denominator of the second algorithm is calculated. The numerator of the first algorithm is determined in the subtractor 19, and the numerator of the second algorithm in the subtractor 18. In the comparator 20 of the logical processing unit 15, the output voltage modules of the

adders

16 and 17 are determined and compared with each other, i.e., the denominator modules of the first and second algorithms are compared. If the denominator module of the first algorithm is greater than or equal to the denominator module of the second algorithm, then the voltage is supplied from the output of the comparator 20 to the control inputs of the keys 21, 22, at which the outputs of the keys are connected to the corresponding terminals with index 1. In this case, the direction-finding characteristic is calculated in the voltage divider 23 according to the first algorithm. If the denominator module of the first algorithm is smaller than the denominator module of the second algorithm, then the outputs of the keys 21, 22 are connected to the corresponding terminals having the index 2 by the control signal of the comparator 20. In this case, the direction-finding characteristic in the voltage divider 23 is calculated in accordance with the second algorithm. Thus, it is possible to get rid of the ambiguity of measurements, which could arise due to the use of bases whose dimensions exceed the working wavelength, and also the uncertainty of the O / O type arising when using only one first or one second algorithm is eliminated. As a result, at the output of the voltage divider according to the algorithm

direction finding characteristic is formed

The difference of the bases (b ₂ - b ₁ ) is determined by the size of the sector of the measured angles

If you choose Δb = λ / 4, then the direction finder scale will be unambiguous in the range -π / 2 <α <π / 2. Thus, despite the fact that the bases are ambiguous, an unambiguous scale is formed at the output of the logical processing unit 15 in a wide sector of angles.

В предложенном изобретении достигнут следующий технический результат: увеличение сектора измеряемых углов до значений -π/2-π/2 при разнесении антенн пеленгатора на расстояние, существенно превышающее рабочую длину волны. In the proposed invention, the following technical result was achieved: an increase in the sector of the measured angles to -π / 2-π / 2 when the direction finder antennas are spaced apart by a distance significantly exceeding the working wavelength.

Источники информации. Sources of information.

1. Лезин Ю.С. Введение в теорию и технику радиотехнических систем: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 1986. 1. Lezin Yu.S. Introduction to the theory and technique of radio systems: Textbook. allowance for universities. - M .: Radio and communications, 1986.

2. Сайбель А.Г. Основы радиолокации. - М.: Сов. радио, 1961. 2. Saibel A.G. Basics of radar. - M .: Owls. radio, 1961.

3. Теоретические основы радиолокации. Под ред. Ширмана Я.Д. Учеб. пособие для вузов. - М.: Сов. радио, 1970. 3. Theoretical foundations of radar. Ed. Shirmana Y.D. Textbook manual for universities. - M .: Owls. radio, 1970.

4. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. - М.: Сов. радио, 1978. 4. Reference radar. Ed. M. Skolnik. - M .: Owls. radio, 1978.

5. Кочержевский Г. Н. Антенно-фидерные устройства: Учебник для вузов. - 3-е изд., доп. и перераб. - М.: Радио и связь, 1981. 5. Kocherzhevsky G. N. Antenna-feeder devices: Textbook for universities. - 3rd ed., Ext. and reslave. - M.: Radio and Communications, 1981.

6. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток: Учеб. пособие для вузов / В. С. Филиппов, Л. И. Пономарев, А. Ю. Гринев и др.; Под ред. Д. И. Воскресенского. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Радио и связь, 1994. 6. Antennas and microwave devices. Designing phased array antennas: Textbook. manual for universities / V. S. Filippov, L. I. Ponomarev, A. Yu. Grinev and others; Ed. D.I. Voskresensky. - 2nd ed., Ext. and reslave. - M .: Radio and communications, 1994.

7. Белавин О.В., Зерова М.В. Современные средства радионавигации. - М.: Сов. радио, 1965. 7. Belavin O.V., Zerova M.V. Modern means of radio navigation. - M .: Owls. radio, 1965.

8. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. - М.: Мир, 1983. 8. Titz U., Schenk K. Semiconductor circuitry. - M.: Mir, 1983.

9. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергоатомиздат, 1988. 9. Gutnikov B.C. Integrated electronics in measuring devices. - L .: Energoatomizdat, 1988.

Claims

A phase direction finder containing three antennas, three identical receivers, two phase meters, each consisting of a phase detector and a 90 ^o phase shifter, the antenna outputs being connected to the inputs of the respective receivers, the output of the first receiver connected to the first input of the first phase detector, the output of the second receiver connected to the first input of the second phase detector and with the input of the first phase shifter, the output of which is connected to the second input of the first phase detector, and the output of the third receiver is connected to the input of the second phase raschatelya whose output is connected to the second input of the second phase detector, characterized in that it corresponds to the length difference ratio bases

where λ is the wavelength, α _o is the specified boundary of the sector of uniqueness, and the base length is bounded below by the permissible level of mutual influence of the antennas, two additional phase detectors and a logic processing unit are introduced, the first and second inputs of the first additional phase detector being connected respectively to the outputs of the first and the second receivers, and the first and second inputs of the second additional phase detector are connected respectively to the outputs of the second and third receivers, the output of each phase detector is connected to the corresponding to the input of the logical processing unit, the output of which is the output of the direction finder.