RU2470323C1 - Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde - Google Patents

Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde Download PDF

Info

Publication number
RU2470323C1
RU2470323C1 RU2011137931/07A RU2011137931A RU2470323C1 RU 2470323 C1 RU2470323 C1 RU 2470323C1 RU 2011137931/07 A RU2011137931/07 A RU 2011137931/07A RU 2011137931 A RU2011137931 A RU 2011137931A RU 2470323 C1 RU2470323 C1 RU 2470323C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
self
transceiver
frequency
super
spp
Prior art date
Application number
RU2011137931/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Элизбарович Иванов
Сергей Иванович Кудинов
Андрей Викторович Гусев
Original Assignee
Вячеслав Элизбарович Иванов
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ОРТИКС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Элизбарович Иванов, Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ОРТИКС" filed Critical Вячеслав Элизбарович Иванов
Priority to RU2011137931/07A priority Critical patent/RU2470323C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470323C1 publication Critical patent/RU2470323C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: physics, radio.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used to adjust sensitivity and relative position of the receiving and transmitting frequency of superregenerative transceivers of aerologic radiosondes operating as part of atmospheric radiosounding systems. Disclosed is a method of adjusting output parameters of a superregenerative transceiver of a radiosonde based on optimum selection of the feedback factor of the self-oscillator of the superregenerative transceiver, load resistor, resonance frequency of the oscillatory system, characterised by that when launching the self-oscillator of the superregenerative transceiver, a mode for self-excitation with a hard character of the transient process of establishing self-oscillations is provided, average current and supply voltage of the active device of the self-oscillator of the superregenerative transceiver are stabilised, pulsed current of the control electrode - base of the transistor of the active device of the self-oscillator is controlled, thereby establishing reception frequency relative the carrier frequency of the self-oscillations of the superregenerative transceiver; by adjusting the slope of the exponentially rising leading edge and pulse duration, the required level of sensitivity of the superregenerative transceiver is set.
EFFECT: providing separate adjustment of receiving and transmitting frequency and achieving maximum sensitivity of a superregenerative transceiver of an aerologic radiosonde to the request signal of a surface radar station.
8 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аэрологических радиозондах (АРЗ) систем радиозондирования атмосферы для измерения дальности до радиозонда импульсным методом, пеленгации по угловым координатам и передачи телеметрической информации на одной несущей частоте, также может быть использовано для построения высокостабильных и экономичных сверхрегенеративных приемо-передающих устройств систем радиолокации и связи.The invention relates to radio engineering and can be used in aerological radiosondes (ARZ) of atmospheric radio sounding systems for measuring the distance to a radiosonde using a pulsed method, direction finding by angular coordinates and transmitting telemetric information on a single carrier frequency, can also be used to build highly stable and economical super-regenerative reception transmitting devices of radar and communication systems.

Отечественные системы радиозондирования атмосферы (СР) построены по угломерно-дальномерному методу измерения координат, скорости и направления движения радиозонда в свободной атмосфере. Измерение угловых координат: азимута (β), угла места (ε), а также наклонной дальности (RH) осуществляется радиоимпульсным методом с активным ответом. Особенно эффективным оказалось использование в составе радиозондов сверхрегенеративных приемопередатчиков-ответчиков (СПП). Интенсивное излучение СПП обеспечивает надежную передачу телеметрической информации и сопровождение по угловым координатам. Высокая чувствительность СПП к радиоимпульсному запросному сигналу позволяет сформировать ответный сигнал по дальности в виде короткой паузы в излучении СПП при пониженной мощности передатчика запросных радиоимпульсов РЛС. Весьма важным, в конечном счете, оказывается тот факт, что система определения координат и канал передачи телеметрической информации системы радиозондирования работают на одной несущей частоте (см. В.И.Ермаков и др. "Системы зондирования атмосферы", Гидрометеоиздат, 1977, с.247-249).Domestic atmospheric radiosounding (SR) systems are constructed using the goniometer-range measuring method for measuring coordinates, velocity and direction of radiosonde movement in a free atmosphere. Measurement of angular coordinates azimuth (β), the elevation angle (ε), and the slant range (R H) is carried out by radiopulse with active response. Especially effective was the use of super-regenerative transceiver-transponders (SPP) in the composition of radiosondes. Intensive SPP radiation provides reliable transmission of telemetric information and tracking along angular coordinates. The high sensitivity of the SPP to the radio pulse interrogation signal makes it possible to generate a range response signal in the form of a short pause in the radiation of the interferometer with a reduced transmitter power of the interrogation radar pulses. Ultimately, it turns out to be very important that the coordinate determination system and the telemetry information transmission channel of the radio sounding system operate at the same carrier frequency (see V.I. Ermakov et al. "Atmospheric Sensing Systems", Gidrometeoizdat, 1977, p. 247-249).

Общей проблемой в современных АРЗ является сложность регулировки выходных параметров сверхрегенеративных приемопередатчиков (СПП) вследствие их взаимного влияния, затрудняющего процесс настройки при производстве, и невозможности достижения оптимальных соотношений чувствительности и излучаемой мощности, взаимного положения частоты приема и передачи СПП.A common problem in modern ARZs is the difficulty in adjusting the output parameters of super-regenerative transceivers (SPP) due to their mutual influence, which complicates the tuning process during production, and the inability to achieve optimal ratios of sensitivity and radiated power, the mutual position of the frequency of reception and transmission of the SPP.

Также проблемой производства и эксплуатации АРЗ является создание недорогих конструкций приемо-передающих устройств, стабильных по радиотехническим параметрам в условиях изменения давления, окружающей температуры, напряжения питания и параметров антенной системы АРЗ.Another problem of the production and operation of ARZs is the creation of low-cost designs of transceivers that are stable in terms of radio engineering under changing pressure, ambient temperature, supply voltage, and parameters of the ARZ antenna system.

Известен способ регулировки лампового сверхрегенеративного приемопередатчика АРЗ с отдельным генератором вспомогательных колебаний путем настройки несущей частоты, регулировки постоянной времени инерционной цепи автосмещения СВЧ-автогенератора и связи с антенной, служащий для приема запросных импульсов и передачи ответного и телеметрического сигналов (см. В.И.Ермаков и др. "Системы зондирования атмосферы",; Гидрометеоиздат, 1977, с.240-259). Недостатком является невозможность его использования для настройки полупроводниковых СПП.There is a method of adjusting the ARZ tube super-regenerative transceiver with a separate auxiliary oscillator by adjusting the carrier frequency, adjusting the time constant of the inertial auto-bias circuit of the microwave oscillator and communicating with the antenna, which serves to receive request pulses and transmit response and telemetry signals (see V.I. Ermakov and others. "Atmospheric sounding systems" ;; Hydrometeoizdat, 1977, p.240-259). The disadvantage is the inability to use it to configure semiconductor SPP.

Известен способ регулировки СПП радиозонда, заключающийся в настройке резонансной частоты колебательной системы на номинальное значение несущей частоты СПП, подборе величины активной нагрузки СВЧ-автогенератора путем изменения связи с приемо-передающей антенной АРЗ, регулировки постоянной времени инерционной цепи автосмещения СВЧ-автогенератора путем изменения величины выходного сопротивления генератора суперирующего напряжения, включенного в цепь базы транзистора СВЧ-автогенератора (см. патенты РФ №2172965, №2214614).There is a method of adjusting the SPP of a radiosonde, which consists in setting the resonant frequency of the oscillating system to the nominal value of the carrier frequency of the SPP, selecting the value of the active load of the microwave oscillator by changing the connection with the transmitting and receiving antenna ARZ, adjusting the time constant of the inertial auto-bias circuit of the microwave oscillator by changing the output the resistance of the super-voltage generator included in the base circuit of the transistor of the microwave oscillator (see RF patents No. 2172965, No. 2214614).

Известен способ регулировки СПП радиозонда, заключающийся в настройке резонансной частоты колебательной системы на номинальное значение несущей частоты СПП, регулировке коэффициента обратной связи в СВЧ-автогенераторе СПП, подборе величины активной нагрузки СВЧ-автогенератора путем изменения связи с приемо-передающей антенной АРЗ, регулировки постоянной времени инерционной цепи автосмещения СВЧ-автогенератора путем изменения величины выходного сопротивления генератора суперирующего напряжения, включенного в цепь базы транзистора СВЧ-тогенератора (см. патент РФ №2291467 - ПРОТОТИП).There is a method of adjusting the SPP of a radiosonde, which consists in setting the resonant frequency of the oscillating system to the nominal value of the carrier frequency of the SPP, adjusting the feedback coefficient in the microwave oscillator SPP, selecting the active load of the microwave oscillator by changing the connection with the transceiver antenna ARZ, adjusting the time constant the inertial auto-bias circuit of the microwave oscillator by changing the output resistance of the super-voltage generator, included in the base transistor circuit and microwave togeneratora (see RF patent №2291467 -. PROTOTYPE).

Недостатком известных решений способов настройки и ПРОТОТИПА является существенная взаимозависимость несущей частоты СПП от регулировки чувствительности путем изменения величины выходного сопротивления генератора суперирующего напряжения включенного в цепь базы транзистора СВЧ-тогенератора.A disadvantage of the known solutions of the tuning methods and the PROTOTYPE is the significant interdependence of the carrier frequency of the SPP on the sensitivity adjustment by changing the output resistance of the generator of the supervoltage voltage included in the base circuit of the microwave transistor transistor.

Технической задачей изобретения является повышение точности настройки частот приема и передачи, а также чувствительности СПП за счет исключения их взаимного влияния при настройке АРЗ в условиях производства путем:An object of the invention is to increase the accuracy of tuning the reception and transmission frequencies, as well as the sensitivity of the SPP by eliminating their mutual influence when setting up the ARZ in the production environment by:

- создания схемо-технического и конструктивного решения, позволяющего устранить влияние регулировки чувствительности на взаимное смещение частоты приема и несущей частоты СПП при настройке в условиях серийного производства, тем самым повысить чувствительность, мощность излучения и стабильность режима работы сверхрегенеративного приемопередатчика;- creating a schematic, technical and constructive solution that allows eliminating the influence of sensitivity adjustment on the mutual shift of the receive frequency and the carrier frequency of the SPP when tuning in serial production, thereby increasing the sensitivity, radiation power and stability of the super-regenerative transceiver;

- повышения технологичности настройки СПП и снижения стоимости производства радиозондов.- improving the adaptability of NGN tuning and reducing the cost of production of radiosondes.

Для решения поставленной задачи предлагается способ регулировки выходных параметров сверхрегенеративного приемопередатчика радиозонда, основанный на оптимальном выборе коэффициента обратной связи автогенератора сверхрегенеративного приемопередатчика, сопротивления нагрузки, резонансной частоты колебательной системы, при запуске автогенератора сверхрегенеративного приемопередатчика обеспечивают режим самовозбуждения с жестким характером переходного процесса установления автоколебаний, стабилизируют средний ток и напряжение питания активного прибора автогенератора сверхрегенеративного приемопередатчика, регулируют импульсный ток управляющего электрода - базы транзистора активного прибора автогенератора, тем самым устанавливают частоту приема относительно несущей частоты автоколебаний сверхрегенеративного приемопередатчика, регулировкой крутизны экспоненциально нарастающего переднего фронта и длительности импульсов генератора суперирующего напряжения (ГСН) устанавливают требуемый уровень чувствительности сверхрегенеративного приемопередатчика.To solve this problem, a method is proposed for adjusting the output parameters of a super-regenerative radiosonde transceiver, based on the optimal choice of the feedback coefficient of a super-regenerative transceiver autogenerator, load resistance, resonant frequency of an oscillating system, when a super-regenerative transceiver oscillator is started, they provide a self-excitation mode with a rigid nature of the transition process of establishing auto-oscillations, stabilize the average current and voltage the power supply of the active device of the self-generator of the super-regenerative transceiver, regulate the pulse current of the control electrode - the base of the transistor of the active device of the auto-generator, thereby establish the frequency of reception relative to the carrier frequency of the oscillations of the super-regenerative transceiver, by adjusting the slope of the exponentially rising leading edge and the pulse duration of the generator of the supervising voltage (desired) sensitivity of super-regenerative transceiver ka.

Для пояснения сути предлагаемого изобретения приведены следующие структурные и электрические схемы и графики:To clarify the essence of the invention, the following structural and electrical circuits and graphs are given:

фиг.1 - Структурная схема сверхрегенеративного приемопередатчика аэрологического радиозонда;figure 1 is a structural diagram of a super-regenerative transceiver aerological radiosonde;

фиг.2 - Зависимость затухания контура СВЧ-автогенератора от амплитуды автоколебаний;figure 2 - Dependence of the attenuation of the circuit of the microwave oscillator from the amplitude of the oscillations;

фиг.3 - Осциллограммы сигналов, поясняющие принцип работы СПП с жестким характером установления автоколебаний, действующих в различных точках СПП;figure 3 - Waveforms of signals explaining the principle of operation of the SPP with the rigid nature of the establishment of self-oscillations operating at different points of the SPP;

фиг.4 - Графики, поясняющие принцип безударного запуска СВЧ-автогенератора СПП;figure 4 - Graphs explaining the principle of shockless start of the microwave oscillator SPP;

фиг.5 - а) График изменения частоты автоколебаний в режиме процесса установления автоколебаний; б) график изменения импульсного тока эмиттера СВЧ-транзистора в процессе установления автоколебаний;5 - a) a Graph of changes in the frequency of self-oscillations in the process of establishing self-oscillations; b) a graph of the change in the pulse current of the emitter of the microwave transistor in the process of establishing self-oscillations;

фиг.6 - а) Форма суперирующих импульсов на выходе ГСП СПП при регулировке постоянной времени фильтра низких частот на входе эмиттерного повторителя; б) форма суперирующих импульсов на выходе ГСП при регулировке их длительности;6 - a) The shape of the superimposing pulses at the output of the GSP SPP when adjusting the time constant of the low-pass filter at the input of the emitter follower; b) the form of superimposing pulses at the output of the SHG when adjusting their duration;

фиг.7 - Функциональная схема СПП, включающая генератор суперирующего напряжения, инерционную цепь автосмещения, стабилизатор тока и СВЧ-АГ сверхрегенеративного приемопередатчика АРЗ;Fig.7 is a Functional diagram of the SPP, including a generator of a supervising voltage, an inertial circuit of auto-bias, a current stabilizer and microwave-AG superregenerative transceiver ARZ;

фиг.8 - Принципиальная схема СВЧ-автогенератора СПП.Fig - Schematic diagram of the microwave oscillator SPP.

Структурная схема СПП, приведенная на фиг.1, содержит: источник питания - 1; стабилизатор среднего тока СВЧ-автогенератора - 2; стабилизатор напряжения питания СВЧ-автогенератора - 3; генератор суперирующего напряжения (ГСП) - 4; инерционную цепь автосмещения - 5; СВЧ-автогенератор - 6; СВЧ-полосовой фильтр - 7; приемопередающую антенну АРЗ - 8.The block diagram of the SPP shown in figure 1, contains: a power source - 1; the average current stabilizer of the microwave oscillator - 2; microwave power supply voltage stabilizer - 3; generator of supervising voltage (GSP) - 4; inertial auto-bias circuit - 5; Microwave oscillator - 6; Microwave bandpass filter - 7; ARZ transceiver antenna - 8.

Структурная схема СПП (фиг.1) имеет следующие соединения: источник питания - 1 соединен со стабилизатором напряжения - 3, первый выход последнего соединен со стабилизатором среднего тока автогенератора - 2, а второй выход соединен с входом питания генератора суперирующего напряжения - 4, выход которого соединен с входом инерционной цепи автосмещения - 5; первый выход стабилизатора тока - 2 соединен с входом питания СВЧ-автогенератора - 6, а второй выход стабилизатора тока - 2 соединен с выходом инерционной цепи автосмещения - 5 и входом СВЧ-автогенератора - 6, выход\вход которого соединен через СВЧ-полосовой фильтр 7 с приемопередающей антенной 8; вход модуляции подключен к генератору суперирующего напряжения.The block diagram of the SPP (Fig. 1) has the following connections: a power source - 1 is connected to a voltage regulator - 3, the first output of the latter is connected to a medium current regulator of a self-oscillator - 2, and a second output is connected to a power input of a super-voltage generator - 4, whose output connected to the input of the inertial circuit of auto-bias - 5; the first output of the current stabilizer - 2 is connected to the power input of the microwave oscillator - 6, and the second output of the current stabilizer - 2 is connected to the output of the inertial auto-bias circuit - 5 and the input of the microwave oscillator - 6, the output / input of which is connected through a microwave bandpass filter 7 with transceiver antenna 8; the modulation input is connected to a super-voltage generator.

Принципиальные особенности функционирования СПП можно пояснить, анализируя его работу в течение одного периода суперирующей частоты Тc (фиг.3). На фиг.3 изображены: Uизл - огибающая радиоимпульсов, излучаемых СПП, длительностью τи; Uc - напряжение суперирующей частоты, характеризующееся периодом Тс и длительностью τс; δ(t) - закон изменения декремента затухания контура СВЧ-автогенератора; Iэо - видеоимпульсы постоянного тока эмиттера СВЧ-транзистора.The fundamental features of the functioning of the SPP can be explained by analyzing its operation during one period of the supervising frequency T c (Fig. 3). Figure 3 shows: U rad - envelope of radio pulses emitted by SPP, duration τ and ; U c - superiruyuschey frequency voltage, characterized by a period T and a duration τ c; δ (t) is the law of variation of the attenuation decrement of the circuit of the microwave oscillator; I eo - video pulses of a direct current emitter of a microwave transistor.

СВЧ-автогенератор (СВЧ-АГ) периодически включается в момент t1 появления суперирующего импульса Uc и выключается в момент t3 по его окончании на интервале демпфирования τд. Рабочая частота СВЧ-АГ составляет порядка 1680 МГц. Частота импульсов суперирующего напряжения составляет 800 кГц (период Тс=1,25 мкс). Колебательная система в выключенном состоянии СПП характеризуется собственным затуханием δ0. Изменение затухания контура в течение импульса суперизации τс определяет процесс развития и установления автоколебаний в СВЧ-автогенераторе СПП.The microwave oscillator (microwave AG) periodically turns on at the moment t 1 of the appearance of the super-impulse U c and turns off at the moment t 3 after it ends on the damping interval τ d . The operating frequency of the microwave AG is about 1680 MHz. The pulse frequency of the supervising voltage is 800 kHz (period T s = 1.25 μs). The oscillation system in the off state of the SPP is characterized by its own attenuation δ 0 . Changing damping circuit for pulse superizatsii τ c defines the development process and establishing oscillations in the microwave oscillator CPR.

Сверхрегенеративный эффект усиления сводится к сокращению времени задержки τз переднего фронта радиоимпульсов СВЧ-АГ на величину ∆τз при появлении внешнего сигнала Uзс в течение приемного интервала работы τпр, примыкающего к моменту запуска СПП. Соответственно возрастает длительность радиоимпульса и его энергия. Уровень выходного сигнала СПП в зависимости от уровня запросного сигнала в режиме первичной реакции можно оценить с помощью выражения [1]The superregenerative amplification effect reduces to a decrease in the delay time τ s of the leading edge of microwave pulses of the microwave AG by Δτ s when an external signal U ss appears during the reception interval of operation τ pr adjacent to the time of the start of the SPP. Accordingly, the duration of the radio pulse and its energy increase. The level of the output signal of the NGN depending on the level of the request signal in the primary response mode can be estimated using the expression [1]

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
;
Figure 00000003
;
Figure 00000004
;Where
Figure 00000002
;
Figure 00000003
;
Figure 00000004
;

A - эффективная амплитуда шумов в контуре СПП в момент запуска;A is the effective amplitude of the noise in the NGN circuit at the time of startup;

Ac - амплитуда внешнего сигнала.A c is the amplitude of the external signal.

Приведенные выражения (1) показывают, что эффект усиления ∆τз в основном определяется величиной пускового затухания δп. Возникновение автоколебаний происходит при пусковом затухании δп≥0, когда ток эмиттера активного прибора превышает граничное значение Iэо≥Iгр. Развитие автоколебаний происходит при δп>0, которое определяется пусковым током автогенератора Iп>Iгр в момент запуска. Поэтому изменение величины Iп приводит к регулировке времени задержки τз и эффекта усиления - приращения времени задержки ∆τз.The above expressions (1) show that the amplification effect ∆τ s is mainly determined by the value of the starting attenuation δ p . The occurrence of self-oscillations occurs during start-up attenuation δ p ≥0, when the emitter current of the active device exceeds the boundary value I eo ≥I gr . The development of self-oscillations occurs when δ p > 0, which is determined by the starting current of the oscillator I p > I g at the time of launch. Therefore, a change in the value of I p leads to the adjustment of the delay time τ s and the amplification effect — the increment of the delay time ∆τ s .

Измерение наклонной дальности до радиозонда, снабженного СПП, осуществляется путем измерения времени задержки между моментом подачи коротких запросных радиоимпульсов и приема ответных радиоимпульсов СПП, увеличенных по длительности на приращение времени задержки ∆τз. Таким образом, по существу, СПП является приемопередатчиком с временным разделением приемного и передающего режимов работы в течение одного периода суперирующей частоты Тс.The measurement of the slant range to the radiosonde equipped with NGN is carried out by measuring the delay time between the moment of sending short request radio pulses and receiving the response radio pulses of the NGN, increased in duration by the increment of the delay time ∆τ s . Thus, in essence, the SPP is a transceiver with a temporary separation of the receiving and transmitting operating modes for one period of the superspeeding frequency T s .

Для обеспечения высокой чувствительности и усиления в приемном режиме необходимо осуществлять включение СВЧ-автогенератора с минимальным значением пускового отрицательного затухания δп. Для достижения максимальной выходной мощности, пропорциональной Аст, в СПП требуется увеличивать отрицательное затухание в области средних и больших амплитуд для данного типа активного прибора автогенератора (см. фиг.2). Для осуществления этих противоречивых требований оказалось необходимым реализовать в контуре СПП режим жесткого установления колебаний [1]. Данный результат может быть получен при анализе упрощенного варианта нелинейного уравнения автогенератораTo ensure high sensitivity and amplification in the receiving mode, it is necessary to turn on the microwave oscillator with a minimum value of the starting negative attenuation δ p . To achieve the maximum output power proportional to A st , in the SPP it is necessary to increase the negative attenuation in the medium and large amplitudes for this type of active device of the oscillator (see figure 2). To implement these conflicting requirements, it turned out to be necessary to implement a regime of rigid oscillation establishment in the NPS loop [1]. This result can be obtained by analyzing a simplified version of the nonlinear equation of the oscillator

Figure 00000005
Figure 00000005

Качественный анализ уравнения (2) позволяет выяснить особенности поведения функции δ(t,A) в зависимости от амплитуды колебаний А (фиг.2) и во временной области (фиг.3). Исследование различных вариантов реализации функции δ(t,A) показывают, что, в отличие от рекомендуемого в известной литературе мягкого режима установления колебаний в классическом сверхрегенераторе (при δ(А)=δп1) [2], в СПП необходимо реализовать переходной процесс с жестким характером установления колебаний [1]. В этом случае запуск СПП может происходить с минимальным отрицательным значением затухания при δ(А)=δп3, что обеспечивает минимальную полосу приема и высокую чувствительность. При этом установление стационарного режима происходит в области максимальных значений амплитуд Аст, следовательно, при высоком уровне выходной мощности. Необходимо подчеркнуть, что изменение пускового затухания δп практически не влияет на Аст. Это позволяет, в конечном счете, раздельно и эффективно регулировать параметры приемного и передающего режимов работы СПП путем регулировки пускового тока СВЧ-АГ в момент включения. Следует подчеркнуть, что для обеспечения переходного процесса с жестким характером установления колебаний необходимо цепь базы транзистора СВЧ-автогенератора управлять импульсами напряжения, вырабатываемыми генератором суперирующего напряжения (ГСН) с низким выходным сопротивлением. Практически импульсы ГСН формируются с помощью эмиттерного повторителя, обеспечивающего низкое дифференциальное выходное сопротивление ГСН (см. патент РФ №93546). Коэффициент регенерации (коэффициент обратной связи) в СВЧ-автогенераторе должен быть оптимальным. Максимум отрицательного затухания δ(t)=δмах в области средних значений амплитуд обеспечивает быстрый переход от приемного к передающему режиму работы СПП. Это способствует формированию практически прямоугольных радиоимпульсов и симметричного спектра излучения СПП, характерного для последовательности радиоимпульсов классических импульсных автогенераторов.A qualitative analysis of equation (2) allows you to find out the features of the behavior of the function δ (t, A) depending on the amplitude of vibrations A (figure 2) and in the time domain (figure 3). The study of various options for the implementation of the function δ (t, A) shows that, in contrast to the soft mode recommended for the oscillation establishment in the classical superregenerator (with δ (A) = δ p1 ) [2], it is necessary to implement a transition process with the tough nature of the establishment of oscillations [1]. In this case, the triggering of the SPP can occur with a minimum negative attenuation value at δ (A) = δ p3 , which ensures a minimum reception bandwidth and high sensitivity. In this case, the establishment of a stationary mode occurs in the region of maximum amplitudes A st , therefore, at a high level of output power. It must be emphasized that the change in starting attenuation δ p practically does not affect And Art . This allows, ultimately, separately and effectively adjust the parameters of the receiving and transmitting operating modes of the SPP by adjusting the starting current of the microwave-AG at the time of switching on. It should be emphasized that in order to ensure a transient process with a rigid nature of the establishment of oscillations, it is necessary to control the base circuit of the microwave oscillator transistor to control the voltage pulses generated by the super-voltage generator (GOS) with a low output resistance. In practice, GOS pulses are generated using an emitter follower providing a low differential output resistance of the GOS (see RF patent No. 93546). The regeneration coefficient (feedback coefficient) in the microwave oscillator should be optimal. The maximum negative attenuation δ (t) = δ max in the range of average amplitudes provides a quick transition from the receiving to the transmitting mode of operation of the SPP. This contributes to the formation of almost rectangular radio pulses and a symmetric spectrum of SPP radiation, characteristic of a sequence of radio pulses of classical pulsed self-oscillators.

Необходимо подчеркнуть, что в транзисторном СВЧ-автогенераторе СПП пусковой ток Iп в течение приемного интервала превышает граничное значение Iгр практически всего на десятки-сотни мкА. Поэтому для снижения эффекта ударного возбуждения контура СВЧ-АГ и обеспечения высокой чувствительности форма импульсов тока эмиттера в течение приемного интервала должна быть плавно нарастающей от нуля до пускового значения Iп=5-10 мА (см. фиг.3). Далее постоянная составляющая тока эмиттера Iэо (и тока коллектора Iко=Iэо) изменяется синхронно с амплитудой автоколебаний за счет жесткого характера переходного процесса до максимальных значений для данного активного прибора вплоть до установления стационарного режима Iко=180-250 мА. При этом следует подчеркнуть, что стационарные амплитуды Аст и Iэоmax не зависят от величины пускового тока Iп. Необходимо отметить, что среднее значение постоянного тока коллектора Iк ср за период суперизации определяется соотношением τз и τс. Поскольку величина τз регулируется пусковым током Iп, то оказывается, что регулировка среднего тока Iк ср вызывает соответствующее изменение пускового тока СВЧ-автогенератора. Например, под действием дестабилизирующих факторов при увеличении среднего тока Iк ср нарастает пусковой ток Iп, что приводит к уменьшению времени задержки τз, увеличению длительности радиоимпульсов τи и снижению чувствительности. При уменьшении среднего тока Iк ср процесс идет в обратном направлении. Таким образом, стабилизация тока Iк ср позволяет стабилизировать τз чувствительность и полосу пропускания в приемном режиме, а также длительность и мощность излучаемых радиоимпульсов СПП τи. Соответственно выбор длительности суперирующих импульсов τс позволяет оптимизировать соотношение чувствительности и излучаемой средней мощности СПП [1]. Таким образом, стабилизатор среднего тока Iк ср - 2 СВЧ-автогенератора - 6 является важным узлом СПП.It must be emphasized that in the transistor microwave oscillator SPP, the starting current I p during the receiving interval exceeds the boundary value of I g by almost only tens to hundreds of μA. Therefore, to reduce the effect of shock excitation of the microwave-AG circuit and ensure high sensitivity, the shape of the emitter current pulses during the receiving interval should be gradually increasing from zero to the starting value I p = 5-10 mA (see figure 3). Further, the constant component of the emitter current I eo (and the collector current I ko = I eo ) changes synchronously with the amplitude of self-oscillations due to the hard nature of the transient process to the maximum values for this active device until the stationary mode I ko = 180-250 mA is established. It should be emphasized that the stationary amplitudes A st and I emax do not depend on the value of the starting current I p . It should be noted that the average value of the collector direct current I to cf for the period of superization is determined by the ratio of τ s and τ s . Since the value of τ s is regulated by the starting current I p , it turns out that adjusting the average current I to cp causes a corresponding change in the starting current of the microwave oscillator. For example, under the influence of destabilizing factors by increasing the average current I increases to cf. inrush current I n, which leads to a reduction of the delay time τ, τ radio pulse duration increase and decrease and the sensitivity. As the average current I k c decreases, the process goes in the opposite direction. Thus, the stabilization of the current I to sr allows you to stabilize τ s sensitivity and bandwidth in the receiving mode, as well as the duration and power of the emitted radio pulses SPP τ and . Accordingly, the choice of the duration of superimposing pulses τ s allows us to optimize the ratio of sensitivity and radiated average power of the SPP [1]. Thus, the average current stabilizer I to sr - 2 of the microwave oscillator - 6 is an important node of the SPP.

Введение в структуру СПП стабилизатора напряжения - 3 источника питания - 1 связано с необходимостью обеспечения стабильности несущей частоты СВЧ-автогенератора СПП в диапазоне f0=1680±5 МГц.Introduction to the structure of the SPP voltage stabilizer - 3 power sources - 1 is associated with the need to ensure stability of the carrier frequency of the microwave oscillator SPP in the range f 0 = 1680 ± 5 MHz.

Как отмечалось выше, генератор суперирующего напряжения - 4 вырабатывает видеоимпульсы с частотой порядка Fc=800 кГц, управляющие непосредственно работой СВЧ-автогенератора (фиг.3). Практически эти импульсы формируются с помощью эмиттерного повторителя, включенного на выходе ГСН (см. патент РФ №93546), обеспечивающего его низкое дифференциальное выходное сопротивление. Параметры ГСН имеют принципиальное значение для оптимизации работы СПП.As noted above, the super-voltage generator - 4 generates video pulses with a frequency of the order of F c = 800 kHz, which directly control the operation of the microwave oscillator (Fig. 3). In practice, these pulses are generated using an emitter follower connected at the output of the GOS (see RF patent No. 93546), providing its low differential output impedance. GOS parameters are of fundamental importance for optimizing the operation of NGN.

Инерционная цепь автосмещения - 5 необходима для повышения стабильности работы СВЧ-автогенератора - 6 и обеспечения режима работы с «ответной паузой» при измерении дальности в составе системы радиозондирования (см. патент РФ №2214614). Ответная пауза формируется за счет реакции инерционной цепи автосмещения - 5 получающей дополнительный заряд в течение приращение времени задержки ∆τз, что приводит к запиранию СВЧ-автогенератора на время генерации следующего радиоимпульса.The inertial auto-bias circuit - 5 is necessary to increase the stability of the microwave oscillator - 6 and to ensure the mode of operation with a “response pause” when measuring range as part of a radio sounding system (see RF patent No. 2214614). The response pause is formed due to the reaction of the inertial auto-bias circuit - 5 receiving an additional charge during the increment of the delay time ∆τ s , which leads to the locking of the microwave oscillator during the generation of the next radio pulse.

На фиг.7 приведен упрощенный вариант функциональной схемы СПП, содержащей ГСН, эмиттерный повторитель которого выполнен на транзисторе VT1. СВЧ-АГ реализован на транзисторе VT2. Инерционная цепь автосмещения СВЧ-АГ образована резистором R2 и конденсатором С4. Регулировка R2 позволяет изменять постоянную времени инерционной цепи автосмещения и обеспечивает формирование ответной реакции СПП на запросный сигнал РЛС, как это предлагалось в патентах РФ №2172965, №2214614. Однако при регулировке R2 происходит из-за изменения режима работы СВЧ-АГ смещение несущей частоты, что не позволяет одновременно настроить чувствительность, совместить частоту приема и несущую частоту СПП.Figure 7 shows a simplified version of the functional diagram of the SPP containing GOS, the emitter follower of which is made on the transistor VT1. Microwave AG implemented on the transistor VT2. The inertial self-bias circuit of the microwave-AG is formed by resistor R2 and capacitor C4. Adjustment R2 allows you to change the time constant of the inertial auto-bias circuit and ensures the formation of the response of the SPP to the radar interrogation signal, as suggested in RF patents No. 2172965, No. 2214614. However, when adjusting R2, a shift of the carrier frequency occurs due to a change in the operating mode of the microwave-AG, which does not allow you to simultaneously adjust the sensitivity, combine the receive frequency and the carrier frequency of the SPP.

На фиг.8 для сведений изображена принципиальная схема СВЧ-автогенератора - 6 (СВЧ-АГ) СПП. Технические характеристики и особенности настройки СВЧ-АГ подробно рассмотрены в патенте РФ №104326, поэтому в здесь не рассматриваются.On Fig for information shows a schematic diagram of a microwave oscillator - 6 (microwave-AG) SPP. Technical characteristics and tuning features of the microwave-AG are discussed in detail in the patent of the Russian Federation No. 104326, therefore, are not considered here.

Далее необходимо пояснить принцип обеспечения безударного запуска СВЧ-автогенератора СПП, обеспечивающего его максимальную чувствительность. На фиг.4 изображены колебания U в контуре СВЧ-автогенератора в процессе запуска. На интервале времени от 0 до t1 активный прибор СВЧ-АГ (СВЧ-транзистор) выключен. В контуре существуют тепловые флуктуационные колебания. В момент t1 генератором суперирующего напряжения включается ток запуска автогенератора IЭ0, который экспоненциально нарастает. На этом интервале времени током IЭ0 в контуре возбуждаются ударные колебания Uуд. Поскольку на декрементном интервале затухание контура до момента t2 остается положительным, то ударные колебания экспоненциально затухают вплоть до флуктуационных шумов Uф, которые на этом интервале определяются суммарным воздействием тепловых флуктуаций и флуктуациями дробового тока активного прибора. В момент t2 ток достигает граничного значения IЭ0=Iгр. В этот момент среднее значение затухания контура dcp равно нулю. Однако действующее значение затухания определяется эффективным значением флуктуационной составляющей затухания dэфф, которое принципиально не может быть равно нулю. Поэтому полоса пропускания контура СПП в этот момент имеет минимальное, но конечное значение. Если интервал времени ∆t=t2-t1 достаточен, чтобы ударные колебания успели затухнуть до уровня флуктуации Uф, то развитие автоколебаний U, начиная с момента t2, на инкрементном участке происходит от уровня флуктуации Uф. Ток активного прибора далее нарастает до уровня пускового значения IЭ0=Iп. Важно подчеркнуть, что в транзисторном СВЧ-автогенераторе СПП с выходной средней мощностью не более 0,5 Вт граничный ток имеет значение порядка IЭ0=5-8 мА, a Iп пусковой ток Iп в течение приемного интервала превышает граничное значение Iгр практически всего на десятки мкА. Такой режим запуска СПП является безударным и принципиально обеспечивает максимальную чувствительность СПП к запросному сигналу. Поскольку фаза и амплитуда флуктуаций, определяющие начальные условия запуска, являются случайными процессами, то спектр излучения радиоимпульсов СПП в этом случае будет сплошным. Если интервал времени ∆t=t2-t1 недостаточен для затухания ударных колебаний, то развитие автоколебаний Uак СПП будет определяться ударными колебаниями Uуд. Поэтому фаза радиоимпульсов СПП будут синхронизоваться ударными колебаниями, а чувствительность СПП к внешнему сигналу резко снизится. Спектр излучения радиоимпульсов СПП в этом случае будет дискретным, линейчатым. Такой режим запуска характерен для классических импульсных автогенераторов. Необходимо подчеркнуть, что далее постоянная составляющая тока эмиттера Iэо (и тока коллектора Iко=Iэо) изменяется синхронно с амплитудой автоколебаний за счет жесткого характера переходного процесса до максимальных значений, вплоть до установления стационарного режима (см. фиг.3, 4). При этом следует подчеркнуть, что стационарные амплитуды Аст и Iэоmах практически не зависят от величины пускового тока Iп.Next, it is necessary to explain the principle of ensuring the shock-free start of the SPP microwave oscillator, which ensures its maximum sensitivity. Figure 4 shows the oscillations U in the circuit of the microwave oscillator during startup. In the time interval from 0 to t 1, the active microwave-AG device (microwave transistor) is turned off. There are thermal fluctuation oscillations in the circuit. At time t 1, the start-up voltage generator turns on the start-up current of the self-oscillator I E0 , which increases exponentially. In this time interval, the current I E0 in the circuit is excited by shock oscillations U beats . Since the attenuation of the circuit until t 2 remains positive over the decrementing interval, the shock oscillations decay exponentially up to fluctuation noises U f , which in this interval are determined by the total effect of thermal fluctuations and fluctuations of the shot current of the active device. At time t 2, the current reaches the boundary value I E0 = I gr . At this point, the average value of the loop attenuation d cp is zero. However, the effective value of the damping is determined by the effective value of the fluctuation component of the damping d eff , which in principle cannot be equal to zero. Therefore, the passband of the NGN circuit at this moment has a minimal but finite value. If the time interval Δt = t 2 -t 1 is sufficient for shock vibrations to decay to the fluctuation level U f , then the development of self-oscillations U ak , starting from time t 2 , in the incremental section occurs from the fluctuation level U f . The current of the active device then rises to the level of the starting value I E0 = I p . It is important to emphasize that in a transistor microwave oscillator SPP with an output average power of not more than 0.5 W, the boundary current is of the order of I E0 = 5-8 mA, and I p the starting current I p during the receiving interval exceeds the boundary value of I gr only tens of microamps. This mode of triggering the NGN is shock-free and fundamentally provides maximum sensitivity of the NGN to the request signal. Since the phase and amplitude of the fluctuations that determine the initial triggering conditions are random processes, the radiation spectrum of the SPP radio pulses in this case will be continuous. If the time interval ∆t = t 2 -t 1 is insufficient for the damping of shock oscillations, then the development of self-oscillations U ak SPP will be determined by shock oscillations U beats . Therefore, the phase of the SPP radio pulses will be synchronized by shock oscillations, and the sensitivity of the SPP to an external signal will decrease sharply. The radiation spectrum of the SPP radio pulses in this case will be discrete, ruled. This trigger mode is typical for classic pulsed oscillators. It must be emphasized that further the constant component of the emitter current I eo (and the collector current I ko = I eo ) changes synchronously with the amplitude of self-oscillations due to the hard nature of the transition process to maximum values, up to the establishment of a stationary mode (see Figs. 3, 4) . It should be emphasized that the stationary amplitudes A st and I eomax are practically independent of the value of the starting current I p .

Требуемый закон изменения формы импульсного тока СВЧ-автогенератора в момент запуска обеспечивается импульсами суперирующего напряжения, вырабатываемого эмиттерным повторителем ГСН (см. фиг.6а, б).The required law of changing the shape of the pulsed current of the microwave oscillator at the time of start-up is provided by pulses of the super-voltage generated by the GSN emitter follower (see figa, b).

Для пояснения особенности регулировки частоты излучения относительно частоты приема на фиг.5 (а) приведены зависимости изменения частоты СВЧ-автогенератора в процессе установления амплитуды автоколебаний А для разных режимов работы СПП. Частота приема fпр соответствует частоте автоколебаний в момент запуска СПП при амплитуде А=0. На фиг.3 этот режим соответствует моменту t2. Несущая частота излучения fизл СПП соответствует частоте установившихся автоколебаний при А=Аст. При условии fпр=fизл 2 частота приема и частота передачи СПП совпадают. При условиях fпр≤fизл 2 и fизл 3≤fпр несущая частота будет выше или ниже частоты приема СПП. По-существу частота приема fпр определяется резонансной частотой колебательной системы СВЧ-АГ в момент запуска СПП. Далее процесс установления частоты автоколебаний определяется зависимостью интегральных реактивных параметров активного прибора от амплитуды действующих токов и напряжений в схеме СВЧ-АГ. Как отмечалось ранее, в СПП постоянный ток СВЧ-транзистора Iэо изменяется синхронно с амплитудой высокочастотных колебаний фиг.5 (б). Поэтому регулировка его стационарного значения Iэо ст позволяет эффективно управлять частотой установившихся автоколебаний относительно частоты приема fпр. Наиболее просто управлять импульсным значением тока Iэо ст путем регулировки импульсного тока управляющего электрода активного прибора (тока базы СВЧ-транзистора) изменением выходного сопротивления генератора суперирующего напряжения. На фиг.7 регулировка выходного сопротивления генератора суперирующего напряжения (выход эмиттерного повторителя VT1) осуществляется резистором R2. Увеличение сопротивления R2 приводит к уменьшению импульсного тока Iэо ст1 и соответствующему росту несущей частоты радиоимпульсов СПП в положение fпр<f1. Уменьшение сопротивления R2 позволяет совместить частоты приема и излучения fпр=f2 при Iэо ст2 или установить частоту излучения ниже частоты приема fпр>f3 при Iэо ст3. Частота приема fпр определяется настройкой резонансной частоты колебательной системы СВЧ-АГ в момент запуска СПП. Таким образом, регулировкой амплитуды видеоимпульсов тока активного прибора (СВЧ-транзистора) путем изменения выходного сопротивления генератора суперирующего напряжения R2 удается управлять взаимным положением частот приема и передачи СПП с необходимой точностью. При этом мощность излучения СПП практически не изменяется. Однако для сохранения оптимального значения постоянной времени цепи автосмещения - 5, необходимого для формирования ответного сигнала по дальности - «ответной паузы», требуется осуществить соответствующий подбор емкости конденсатора С4.To explain the features of adjusting the radiation frequency relative to the reception frequency, Fig. 5 (a) shows the dependence of the frequency change of the microwave oscillator in the process of establishing the amplitude of self-oscillations A for different operating modes of the SPP. The reception frequency f pr corresponds to the frequency of self-oscillations at the time of starting the SPP with an amplitude of A = 0. In figure 3, this mode corresponds to the moment t 2 . The carrier emission frequency f rad CPR steady oscillations corresponds to the frequency at A = v. Under the condition f CR = f out of 2, the reception frequency and the transmission frequency of the NGN coincide. Under the conditions f ≤f straight rad rad 2 and f 3 ≤f straight carrier frequency will be higher or lower than the reception frequency CPR. Essentially, the reception frequency f pr is determined by the resonant frequency of the oscillatory system of the microwave-AG at the time of starting the SPP. Further, the process of establishing the frequency of self-oscillations is determined by the dependence of the integrated reactive parameters of the active device on the amplitude of the currents and voltages in the microwave-AG circuit. As noted earlier, in the SPD, the direct current of the microwave transistor I eo changes synchronously with the amplitude of the high-frequency oscillations of Fig. 5 (b). Therefore, the adjustment of its stationary value I eo st allows you to effectively control the frequency of steady-state oscillations relative to the reception frequency f pr The simplest way is to control the pulse value of the current I eo st by adjusting the pulse current of the control electrode of the active device (base current of the microwave transistor) by changing the output resistance of the generator of the super-voltage. In Fig.7, the output resistance of the generator of the supervising voltage (the output of the emitter follower VT1) is adjusted by the resistor R2. An increase in the resistance R2 leads to a decrease in the pulse current I eo st1 and a corresponding increase in the carrier frequency of the SPP radio pulses to the position f pr <f 1 . The decrease in resistance R2 allows you to combine the frequency of reception and radiation f CR = f 2 when I eo st2 or to set the frequency of radiation below the frequency of reception f pr > f 3 when I eo st3 . The reception frequency f pr is determined by tuning the resonant frequency of the oscillatory system of the microwave-AG at the time of starting the SPP. Thus, by adjusting the amplitude of the video pulses of the current of the active device (microwave transistor) by changing the output impedance of the super-voltage generator R2, it is possible to control the relative position of the receive and transmit frequencies of the SPP with the necessary accuracy. In this case, the radiation power of the SPP practically does not change. However, to maintain the optimal value of the time constant of the auto-bias circuit - 5, which is necessary for the formation of a response signal in range - a "response pause", it is necessary to carry out an appropriate selection of the capacitor C4.

Как было показано выше, для достижения максимальной чувствительности необходимо обеспечить безударный запуск СВЧ-автогенератора СПП. Практически это достигается путем регулировки постоянной времени τ=R1C1 - фильтра нижних частот образованного резистором R1 и конденсатором С1 на входе эмиттерного повторителя VT1 ГСН (фиг.7). Увеличение сопротивления резистора R1 приводит к снижению крутизны нарастания напряжения на входе СВЧ-автогенератора (см. фиг.4 и 6) и уменьшению уровня ударных колебаний. Однако при этом уменьшается эффективная длительность суперирующих импульсов и снижается усиление СПП, пропорциональное среднему времени задержки τз, см. соотношение (2). Для восстановления необходимого уровня усиления СПП требуется соответственно увеличить длительность суперирующих импульсов. Уменьшение сопротивления резистора R1 приводит к обратному изменению параметров СПП. При оптимальном значении постоянной времени τ=R1C1 достигается максимальная чувствительность и усиление СПП, в том числе, в режиме «ответной паузы». Другой вариант регулировки чувствительности и усиления СПП принципиально может быть реализован путем изменения длительности суперирующих импульсов, как это показано на фиг.6 (б). Следует подчеркнуть, что частота излучения СПП при регулировке чувствительности приемного режима не изменяется.As shown above, to achieve maximum sensitivity, it is necessary to ensure shock-free start-up of a microwave SPP self-oscillator. In practice, this is achieved by adjusting the time constant τ = R1C1 - low-pass filter formed by the resistor R1 and capacitor C1 at the input of the emitter follower VT1 GOS (Fig.7). An increase in the resistance of the resistor R1 leads to a decrease in the steepness of the voltage increase at the input of the microwave oscillator (see Figs. 4 and 6) and a decrease in the level of shock vibrations. However, in this case, the effective duration of the superimposing pulses decreases and the amplification of the SPP decreases, which is proportional to the average delay time τ s , see relation (2). To restore the necessary level of amplification of the SPP, it is necessary to increase the duration of superimposing pulses accordingly. A decrease in the resistance of the resistor R1 leads to an inverse change in the parameters of the SPP. With the optimal value of the time constant τ = R1C1, the maximum sensitivity and amplification of the SPP are achieved, including in the “response pause” mode. Another option for adjusting the sensitivity and amplification of the SPP can be implemented in principle by changing the duration of the superimposing pulses, as shown in Fig.6 (b). It should be emphasized that the frequency of the SPP radiation does not change when adjusting the sensitivity of the receiving mode.

Собственно работа СПП в составе радиотехнической системы подробно описана в упомянутых выше патентах РФ и работах этого же автора и поэтому в описании данной заявки не повторяется.Actually the work of the NGN as part of the radio system is described in detail in the above patents of the Russian Federation and the works of the same author, and therefore is not repeated in the description of this application.

Предлагаемый способ настройки параметров СПП позволяет гарантировано обеспечить производство СПП радиозондов на современных СВЧ-транзисторах с чувствительностью на уровне минус 95÷100 дБ/Вт при средней мощности излучения 250÷350 мВт и к.п.д. не менее 35%. Данный приемопередатчик АРЗ обеспечивает точное измерение наклонной дальности наземной РЛС до 250-300 км с погрешностью не хуже ±15 м, при малом уровне запросной мощности наземной РЛС. Так, импульсная мощность передатчика РЛС составляет 200 Вт, средняя - 0,2 Вт. Передача телеметрических сигналов АРЗ осуществляется путем частотной или фазовой модуляции суперирующих импульсов, т.е на одной несущей частоте осуществляется измерение всех координат АРЗ: угла места, азимута, наклонной дальности - и осуществляется передача телеметрических сигналов метеорологических величин. В конечном счете применение СПП в составе АРЗ позволяет значительно снизить затраты на получение аэрологической информации на сети Росгидромета РФ.The proposed method of setting the parameters of the SPP allows you to guarantee the production of SPP radiosondes on modern microwave transistors with a sensitivity of minus 95 ÷ 100 dB / W with an average radiation power of 250 ÷ 350 mW and efficiency not less than 35%. This ARZ transceiver provides accurate measurement of the slant range of a ground radar up to 250-300 km with an accuracy of at least ± 15 m, with a low level of request power of the ground radar. So, the radar transmitter pulse power is 200 W, the average is 0.2 W. ARZ telemetry signals are transmitted by frequency or phase modulation of superimposing pulses, i.e. at one carrier frequency all ARZ coordinates are measured: elevation, azimuth, slant range - and meteorological values are transmitted telemetric signals. Ultimately, the use of NGN as part of the ARZ can significantly reduce the cost of obtaining aerological information on the Roshydromet network of the Russian Federation.

ЛитератураLiterature

1. Иванов В.Э., Фридзон М.Б., Ессяк С.П. «Радиозондирование атмосферы, Технические и метрологические аспекты разработки и применения радиозондовых измерительных средств», под ред. В.Э.Иванова. Екатеринбург. УрО РАН. 2004. 596 с. ISBN 5-7691-1513-0.1. Ivanov V.E., Fridzon M.B., Yesyak S.P. “Radiosounding of the atmosphere, Technical and metrological aspects of the development and application of radiosonde measuring instruments”, ed. V.E. Ivanova. Yekaterinburg. UrB RAS. 2004.596 s. ISBN 5-7691-1513-0.

2. Сверхрегенераторы. М.К.Белкин, Г.И.Кравченко, Ю.Г.Скоробутов, Б.А.Стрюков; Под редакцией М.К.Белкина. - М.: Радио и связь, 1983. - 248 с., ил.2. Superregenerators. M.K. Belkin, G.I. Kravchenko, Yu.G. Skorobutov, B.A. Stryukov; Edited by M.K.Belkin. - M .: Radio and communications, 1983 .-- 248 p., Ill.

Claims (1)

Способ регулировки выходных параметров сверхрегенеративного приемопередатчика радиозонда, основанный на оптимальном выборе коэффициента обратной связи автогенератора сверхрегенеративного приемопередатчика, сопротивления нагрузки, резонансной частоты колебательной системы, отличающийся тем, что при запуске автогенератора сверхрегенеративного приемопередатчика обеспечивают режим самовозбуждения с жестким характером переходного процесса установления автоколебаний, стабилизируют средний ток и напряжение питания активного прибора автогенератора сверхрегенеративного приемопередатчика, регулируют импульсный ток управляющего электрода - базы транзистора активного прибора автогенератора, тем самым устанавливают частоту приема относительно несущей частоты автоколебаний сверхрегенеративного приемопередатчика, регулировкой крутизны экспоненциально нарастающего переднего фронта и длительности суперирующего импульса устанавливают требуемый уровень чувствительности сверхрегенеративного приемопередатчика. A method for adjusting the output parameters of a super-regenerative radiosonde transceiver, based on the optimal choice of the feedback coefficient of the super-regenerative transceiver auto-generator, load resistance, resonant frequency of the oscillating system, characterized in that when the super-regenerative transceiver auto-generator is started, they provide a self-excitation mode with a rigid nature of the transition process of establishing self-oscillations, stabilize the average current and active supply voltage Ora of the self-oscillator of the super-regenerative transceiver, regulate the pulse current of the control electrode - the base of the transistor of the active device of the self-generator, thereby establish the frequency of reception relative to the carrier frequency of self-oscillations of the super-regenerative transceiver, by adjusting the slope of the exponentially rising leading edge and the duration of the super-generating pulse, set the required sensitivity level of the super-regenerative receiver.
RU2011137931/07A 2011-09-14 2011-09-14 Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde RU2470323C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011137931/07A RU2470323C1 (en) 2011-09-14 2011-09-14 Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011137931/07A RU2470323C1 (en) 2011-09-14 2011-09-14 Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2470323C1 true RU2470323C1 (en) 2012-12-20

Family

ID=49256633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011137931/07A RU2470323C1 (en) 2011-09-14 2011-09-14 Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470323C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801741C1 (en) * 2023-02-27 2023-08-15 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие " Радиосвязь" (АО "НПП "Радиосвязь") Method for determining range to aerological radiosonde

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5793309A (en) * 1996-08-14 1998-08-11 Lockheed Martin Corporation Short range electromagnetic proximity detection
RU2291467C2 (en) * 2004-03-15 2007-01-10 Ооо "Нпп-Ортикс" Super regenerative transceiver
RU104326U1 (en) * 2010-07-29 2011-05-10 Вячеслав Элизбарович Иванов SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5793309A (en) * 1996-08-14 1998-08-11 Lockheed Martin Corporation Short range electromagnetic proximity detection
RU2291467C2 (en) * 2004-03-15 2007-01-10 Ооо "Нпп-Ортикс" Super regenerative transceiver
RU104326U1 (en) * 2010-07-29 2011-05-10 Вячеслав Элизбарович Иванов SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801741C1 (en) * 2023-02-27 2023-08-15 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие " Радиосвязь" (АО "НПП "Радиосвязь") Method for determining range to aerological radiosonde
RU2808775C1 (en) * 2023-03-31 2023-12-05 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радиосвязь" (АО "НПП "Радиосвязь") Method for doppler determination of motion parameters of airlogical radiosonde and radar system for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6462705B1 (en) Spread spectrum radar clock
KR101935170B1 (en) System and method for a voltage controlled oscillator
US6628229B1 (en) Stabilization of oscillators in a radar level transmitter
US11126144B2 (en) Millimeter wave chip scale atomic clock
JPH0259644B2 (en)
US6389275B1 (en) Signal receiver and method thereof, transceiver, and network system
US20140005959A1 (en) Pulsed level gauge system with temperature-based control of pulse repetition frequency
US20180013384A1 (en) Temperature-compensated crystal oscillator based on analog circuit
RU2345379C1 (en) Vhf module of superregenerative transceiver of radiosonde
JP6488878B2 (en) Temperature compensation circuit and radar device
RU2470323C1 (en) Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde
RU2784448C1 (en) Aerologic radio-probe with increased operational characteristics
RU104326U1 (en) SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE
RU166135U1 (en) SUPERREGERATIVE AEROLOGICAL RADIO PROBE TRANSMITTER WITH A HIGH-QUALITY RESONATOR
RU104798U1 (en) SAW GENERATOR
RU67729U1 (en) OUTPUT CASCADE OF THE MICROWAVE GENERATOR OF THE SUPERREGERATIVE RADIO PROBE TRANSMITTER
GB2547551A (en) An electronic circuit
US4860266A (en) Method for operating a transmitting/receiving circuit and a circuit utilizing the method
EA024148B1 (en) Superregenerative transceiver for aerological radiosonde
JP2009047709A (en) Modulation signal generator circuit, transmitter/receiver module, and radar device
JP4924980B2 (en) Distance measuring device
Kudinov et al. Features of Application of Super-Regenerative Transceiver in Atmospheric Radiosonde System
RU2172965C1 (en) Superregenerative transceiver
CN113376596B (en) Pulse navigation radar automatic tuning method
Kudinov et al. Operation stability of radiosonde superregenerative transceivers for upper-air sounding

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150915