FR2571863A1 - Dispositif d'acquisition en frequence et en phase de repondeur radar - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'ACQUISITION EN FREQUENCE ET EN PHASE DE REPONDEUR RADAR POUR RADAR DOPPLER A IMPULSIONS EMETTANT EN MODE BI-FREQUENCE. SELON L'INVENTION, ON UTILISE DEUX BOUCLES DE PHASEA, B CLASSIQUES, A GAIN DE BOUCLE OUVERTE ELEVE ET AYANT EN COMMUN, UN MULTIPLICATEUR DE FREQUENCE2, UN DETECTEUR DE DIFFERENCE DE PHASEM ET UN AMPLIFICATEUR D'ERREUR3 POUR RECEVOIR UN SIGNAL IMPULSIONNEL A DEUX FREQUENCES DIFFERENTES, DONT L'ECART EST FAIBLE PAR RAPPORT A LA FREQUENCE DE REPETITION ET POUR RESTITUER DES SIGNAUX A CES FREQUENCES AVEC UNE RAPIDITE ET UNE PRECISION TRES GRANDES EN FREQUENCE ET EN PHASE. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX REPONDEURS RADAR, AUX SYSTEMES DE TEST DE RADARS ET AUX AUTODIRECTEURS.
Description
L'invention se rapporte à un dispositif d'acquisition en fréquence et en phase de répondeur radar pour radar Doppler a impulsions émettant en mode bi-fréquence.
Le principe d'un répondeur radar pouvant utiliser l'invention est décrit dans la demande de brevet français n08121652 (2516663)déposée le 19 novembre 1981 par la demanderesse et intitulée "Répondeur radar".
Dans un radar Doppler à impulsions émettant en mode bi-fréquence, le signal emis est composé d'impulsions dont la fréquence d'émission prend alternativement deux valeurs différentes d'écart entre elles faible par rapport à la fréquence de répétition. Il s'agit donc, pour le dispositif d'acquisition en fréquence et en phase de répondeur radar, de recevoir ce signal émis et de restituer un signal identique en fréquence et en phase au moins avant la fin d'une demi-impulsion du signal reçu.
On connaît, dans l'art antérieur, des boucles de phase classiques, composées d'un détecteur de différence de phase, d'un amplificateur d'erreur, d'un filtre de boucle, d'un circuit de prépositionnement et d'un oscillateur commandé en tension à fréquence variable, permettant de reproduire une certaine fréquence avec précision.
Le fait d'utiliser deux boucles de phase classiques séparées n'apporte pas, en bande X et pour un signal impulsionnel en mode bi-fréquence, la précision en fréquence et en phase nécessaire et la rapidité d'accrochage en fréquence imposée par le répondeur radar.
L'objet de la présente invention est un dispositif évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus.
Selon l'invention, on utilise deux boucles de phase classiques à gain de boucle ouverte élevé, pour augmenter la rapidité d'accrochage en fréquence, ayant le maximum d'éléments en commun, pour minimiser le déphasage entre les deux boucles, et dont les oscillateurs commandés en tension en bande X sont décomposés en des oscillateurs commandés en tension VHF suivis d'un multiplicateur de fréquence, pour obtenir un précentrage précis des boucles de phase, proche des deux fréquences d'émission a l'aide du circuit de prépositionnement.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront a l'aide de la description ci-après et des dessins joints où - la figure 1 représente la forme du signal émis parle radar Doppler à
impulsions en mode bi-fréquence ; et - la figure 2 représente le dispositif d'acquisition en fréquence et en
phase selon l'invention.
impulsions en mode bi-fréquence ; et - la figure 2 représente le dispositif d'acquisition en fréquence et en
phase selon l'invention.
La figure 1 représente le signal émis par le radar Doppler à impulsions en mode bi-fréquence. Ces impulsions I1, I2, 13, I4 ont, pendant leur durée T, soit une première valeur de fréquence, soit une seconde valeur de fréquence alternativement d'une période de répétition TR l'autre. Ainsi les trains d'impulsions d'ordre impair I1,
I3 ont une première valeur de fréquence et les trains d'impulsions d'ordre pair I2, I4 ont une seconde valeur de fréquence. L'écart entre les valeurs des deux fréquences est proportionnel à la fréquence de répétition, et est obtenu en modulant en phase une fréquence centrale de façon linéaire soit positivement soit négativement.L'écart entre les deux fréquences d'émission a une valeur faible par rapport à la fréquence de répétition élevée du signal émis par le radar Dot. leur à impulsions émettant en mode bi-fréquence en bande X.
La figure 2 représente le dispositif d'acquisition e;; fréquence et en phase selon l'invention, dispositif qui se résume à une première boucle de phase A et une seconde boucle de phase B, composées d'une part d'un premier et d'un second circuits échantillonneurs-bloqueurs El, E2, d'un premier et d'un second filtres de boucle F1, F2, d'un premier et d'un second circuits de prépositionnement P1, P2, d'un premier et d'un second oscillateurs commandées en tension vHF VC1, VC2, respectivement, d'autre part d'une branche commune aux première et seconde boucles de phase A, B comprenant un commutateur 1, un multiplicateur de fréquence 2, un coupleur C, un détecteur de différence de phase M et un amplificateur d'erreur 3.Le détecteur de différence de phase M reçoit le signal émis par le radar Doppler sur sa première entrée E et le compare au signal présent sur sa seconde entrée E'. La sortie du détecteur de différence de phase M est connectée à l'entrée de l'amplificateur d'erreur 3 qui délivre un signal à l'entrée du premier et du second filtres de boucle F1, F2 par l'intermédiaire du premier et du second circuits échantillonneurs-bloqueurs El, E2 respectivement. La sortie des premier et second filtres de boucle F1, F2 est reliée, par l'intermédiaire des premier et second circuits de prépositionnement P1, P2, à l'entrée des premier et second oscillateurs commandés en tension VHF VCl, VC2, dont les sorties sont connectées chacune à une des deux entrées du commutateur 1.Ce commutateur 1 envoie, soit les signaux du premier oscillateur commandé en tension VCl, soit les signaux du second oscillateur commandé en tension VC2, sur la seconde entrée E' du détecteur de différence de phase M, par l'intermédiaire d'un multipli zesteur de fréquence 2 et d'un coupleur C où l'on préleva la sortie S du dispositif. Le commutateur 1 et les premier et second circuits échantillonneurs-bloqueurs El, E2 sont commandés, respectivement, par des premier, second et troisième signaux d'horloge H, H1, H2 délivrés par un circuit d'horloge HO et déclenchés par le front montant des impulsions reçues.
I3 ont une première valeur de fréquence et les trains d'impulsions d'ordre pair I2, I4 ont une seconde valeur de fréquence. L'écart entre les valeurs des deux fréquences est proportionnel à la fréquence de répétition, et est obtenu en modulant en phase une fréquence centrale de façon linéaire soit positivement soit négativement.L'écart entre les deux fréquences d'émission a une valeur faible par rapport à la fréquence de répétition élevée du signal émis par le radar Dot. leur à impulsions émettant en mode bi-fréquence en bande X.
La figure 2 représente le dispositif d'acquisition e;; fréquence et en phase selon l'invention, dispositif qui se résume à une première boucle de phase A et une seconde boucle de phase B, composées d'une part d'un premier et d'un second circuits échantillonneurs-bloqueurs El, E2, d'un premier et d'un second filtres de boucle F1, F2, d'un premier et d'un second circuits de prépositionnement P1, P2, d'un premier et d'un second oscillateurs commandées en tension vHF VC1, VC2, respectivement, d'autre part d'une branche commune aux première et seconde boucles de phase A, B comprenant un commutateur 1, un multiplicateur de fréquence 2, un coupleur C, un détecteur de différence de phase M et un amplificateur d'erreur 3.Le détecteur de différence de phase M reçoit le signal émis par le radar Doppler sur sa première entrée E et le compare au signal présent sur sa seconde entrée E'. La sortie du détecteur de différence de phase M est connectée à l'entrée de l'amplificateur d'erreur 3 qui délivre un signal à l'entrée du premier et du second filtres de boucle F1, F2 par l'intermédiaire du premier et du second circuits échantillonneurs-bloqueurs El, E2 respectivement. La sortie des premier et second filtres de boucle F1, F2 est reliée, par l'intermédiaire des premier et second circuits de prépositionnement P1, P2, à l'entrée des premier et second oscillateurs commandés en tension VHF VCl, VC2, dont les sorties sont connectées chacune à une des deux entrées du commutateur 1.Ce commutateur 1 envoie, soit les signaux du premier oscillateur commandé en tension VCl, soit les signaux du second oscillateur commandé en tension VC2, sur la seconde entrée E' du détecteur de différence de phase M, par l'intermédiaire d'un multipli zesteur de fréquence 2 et d'un coupleur C où l'on préleva la sortie S du dispositif. Le commutateur 1 et les premier et second circuits échantillonneurs-bloqueurs El, E2 sont commandés, respectivement, par des premier, second et troisième signaux d'horloge H, H1, H2 délivrés par un circuit d'horloge HO et déclenchés par le front montant des impulsions reçues.
Le premier signal d'horloge H est tel que le commutateur 1 sélectionne la première boucle de phase A, pendant les périodes de répétition TR correspondant à une impulsion sur deux reçues du radar, la seconde boucle de phase B étant sélectionnée pendant les autres périodes de répétition TR. Ainsi les impulsions de fréquence identique sont envoyées dans la même boucle de phase. Les second et troisième signaux d'horloge H1, H2 sont tels que les circuits échantillonneursbloqueurs El, E2 échantillonnent la sortie de l'amplificateur d'erreur 3 pendant la moitié de la durée T des impulsions reçues par leur boucle de phase respective.
Ainsi, grace aux circuits de prépositionnement P1, P2, aux oscillateurs commandés en tension VCl, VC2 et au multiplicateur de fréquence 2, on peut aisément fixer, sur la seconde entre E' du détecteur de différence de phase M, un signal de fréquence proche de la fréquence des impulsions reçues par la première entrée du détecteur de différence de phase M et ce, pour chaque oscillateur commandé tension VCl, VC2. Dans cet exemple, chaque oscillateur commandé en tension VCl, VC2, est fixé à une même fréquence telle -que la fréquence en sortie du multiplicateur de fréquence est égale à la moitié de la somme des deux fréquences des impulsions émises par le radar. Dès réception des impulsions émises par le radar, chaque boucle de phase A,
B, se verrouille sur la fréquence de ces signaux d'autant plus rapidement que leur gain en boucle ouverte est élevé, et ce, même si les fréquences des impulsions reçues ont varié à cause de l'effet Doppler et de la dérive. De plus, le fait que le multiplicateur de fréquence 2, le détecteur de différence de phase M et l'amplificateur d'erreur 3 soient communs aux deux boucles de phase A, B, permet d'obtenir une erreur minimum sur le déphasage entre les impulsions de fréquences différentes restituées.
B, se verrouille sur la fréquence de ces signaux d'autant plus rapidement que leur gain en boucle ouverte est élevé, et ce, même si les fréquences des impulsions reçues ont varié à cause de l'effet Doppler et de la dérive. De plus, le fait que le multiplicateur de fréquence 2, le détecteur de différence de phase M et l'amplificateur d'erreur 3 soient communs aux deux boucles de phase A, B, permet d'obtenir une erreur minimum sur le déphasage entre les impulsions de fréquences différentes restituées.
Les circuits échantillonneurs-bloqueurs El, E2 permettent d'échantillonner la sortie de l'amplificateur d'erreur 3 pendant la moitié de la durée de l'impulsion reçue et de conserver la dernière valeur de telle sorte qu'à l'impulsion suivante la fréquence reçue soit recopiée en un temps inférieur à la moitié de la durée de l'impulsion.
Le dispositif décrit précédemment permet de recevoir et de renvoyer un signal impulsionnel en mode bi-fréquence avec une précision et une rapidité très grandes.
Bien entendu, l'exemple de réalisation décrit n'est nullement limitatif de l'invention.
Claims (4)
1. Dispositif d'acquisition en fréquence et en phase de répondeur radar pour radar Doppler à impulsions émettant en mode bifréquence, avec deux fréquences d'émission émises alternativement et d'écart entre elles faible par rapport à la fréquence de répétition, ledit dispositif etant composé de deux boucles de phase du type comprenant un détecteur de différence de phase, un amplificateur d'erreur, un filtre de boucle, un circuit de tension de prépositionnement et un oscillateur à fréquence variable, caractérisé en ce que ledit oscillateur à fréquence variable (VCl ou VC2) délivre un signal de fréquence n fois inférieure à la fréquence d'émission correspondante, n étant un nombre entier naturel, en ce qu'il est prévu, en outre, à la suite dudit oscillateur local à fréquence variable, un multiplicateur de fréquence (2) par n et en ce que ledit multiplicateur de fréquence (2), le détecteur de différence de phase (M) et l'amplificateur d'erreur (3) sont communs aux deux boucles de phase.
2. Dispositif d'acquisition selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un commutateur (1), place immédiatement après l'oscillateur à fréquence variable (VCl, VC2) et immédiatement avant le multiplicateur de fréquence (2), sélectionne l'une ou l'autre des deux boucles de phase alternativement, suivant la fréquence d'émission reçue.
3. Dispositif d'acquisition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un circuit échantillonneur-bloqueur (El, E2) est inséré, dans chaque boucle de phase, entre l'amplificateur d'erreur (3) et le filtre de boucle (F1, F2) et échantillonne le signal de sortie de l'amplificateur d'erreur pendant l'impulsion reçue chaque fois que la boucle de phase à laquelle il appartient est sélectionnée par le commutateur.
4. Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la sortie (S) dudit dispositif est prélevée immédiatement avant le détecteur de différence de phase (M) et immédiatement après le multiplicateur de fréquence (2).
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| FR2571863A1 true FR2571863A1 (fr) | 1986-04-18 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1984
- 1984-10-12 FR FR8415657A patent/FR2571863B1/fr not_active Expired - Fee Related
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