PL213931B1 - Układ i sposób diagnozowania mikrofalowych torów radaru - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ i sposób diagnozowania mikrofalowych torów radaru.

Współczesne radary z antenami ścianowymi o wielowiązkowej charakterystyce lub z elektronicznie sterowanym położeniem wiązki antenowej zawierają trakty nadawczo-odbiorcze o ściśle zdefiniowanych parametrach sterowanych sygnałem z układu sterowania radaru. Stan zdatności tych torów decyduje o poprawnej pracy całego radaru.

W znanych rozwiązaniach systemów diagnostycznych stan zdatności torów odbiorczych jest testowany w trybie off-line, w którym do wejść diagnozowanych torów mikrofalowych doprowadzany jest, poprzez układ rozprowadzania, sygnał bardzo wielkiej częstotliwości. Na podstawie pomiaru parametrów sygnału na wejściu toru i po przejściu przez badany tor oraz układy zbierania sygnałów, określa się stan tego toru. Układy rozprowadzania i zbierania sygnałów połączone są zazwyczaj ze sprzęgaczami kierunkowymi umieszczonymi na wejściu i wyjściu badanych torów.

W dotychczasowych rozwiązaniach systemów diagnostycznych tylko jeden tor jest kontrolowany, zaś pozostałe tory są wyłączone. Na podstawie sprawdzenia wszystkich torów określa się stan zdatności systemu antenowego.

Sekwencyjne badanie torów odbiorczych w stanie wyłączenia urządzenia z eksploatacji stanowi poważne utrudnienie, szczególnie w sytuacji, gdy w rozbudowanych systemach antenowych, zwłaszcza z modułami nadawczo-odbiorczymi, pomiary są długotrwałe i długie są okresy wyłączania urządzenia.

Układ do diagnozowania mikrofalowych torów radaru według wynalazku wyróżnia się tym, że wyjście odsprzężone sprzęgacza wejściowego dołączone jest do pierwszego wejścia pierwszego układu przemiany, którego drugie wejście połączone jest poprzez przesuwnik fazy z dzielnikiem sygnału heterodynowego, zaś wyjście odsprzężone sprzęgacza wyjściowego dołączone jest do pierwszego wejścia drugiego układu przemiany. Drugie wejście drugiego układu przemiany dołączone jest bezpośrednio do dzielnika sygnału heterodynowego, połączonego następnie z generatorem lokalnym. Jednocześnie wyjście pierwszego układu przemiany połączone jest z pierwszym wejściem detektora amplitudy i fazy, a wyjście drugiego układu przemiany połączone jest z drugim wejściem detektora amplitudy i fazy, którego oba wyjścia dołączone są do układu obróbki i sterowania. Sygnał z układu obróbki i sterowania steruje generatorem lokalnym i przesuwnikiem fazy.

W odmianie rozwiązania układu według wynalazku drugie wejście drugiego układu przemiany połączone jest z dzielnikiem sygnału heterodynowego poprzez przesuwnik fazy.

Sposób diagnozowania mikrofalowych torów radaru według wynalazku wyróżnia się tym, że stosunek amplitud i różnicę faz sygnałów mierzy się wstępnie i na podstawie wyników tego pomiaru nastawia się optymalne dla detektora amplitudy i fazy warunki pomiarów poprzez przestrojenie generatora lokalnego i nastawienie przesuwnika fazy. Następnie, już w takich optymalnych ustawieniach, mierzy się stosunek amplitud i różnicę faz sygnałów i wyniki tych pomiarów, w powiązaniu z informacją o stanie wysterowania badanego toru odbiorczego/nadawczego oraz nastawami przesuwnika fazy i generatora lokalnego, zapisuje się jako dane kalibracyjne. Z kolei, już w warunkach eksploatacji radaru mierzy się w trybie on-line stosunek amplitud i różnicę faz sygnałów przy nastawach przesuwnika fazy i generatora lokalnego zgodnych z danymi zapisanymi w procesie kalibracji. Wynik pomiaru porównuje się z wynikiem uzyskanym na etapie kalibracji badanego toru odbiorczego/nadawczego i, zgodnie z zadanym kryterium, wytwarza się komunikat o stanie zdatności badanego toru.

Układ do diagnozowania mikrofalowych torów nadawczych i odbiorczych radarów według wynalazku umożliwia pomiary stosunku amplitud i różnicy faz sygnałów impulsowych na wejściu i wyjściu toru odbiorczego/nadawczego i następnie, poprzez obróbkę tych pomiarów, wygenerowanie komunikatu o stanie zdatności badanego toru. Każdy z torów odbiorczych/nadawczych urządzenia jest zintegrowany z własnym układem pomiarowym, a pomiary odbywają się w trybie on-line, w wybranym fragmencie czasu trwania impulsu nadawanego, bądź specjalnie wygenerowanego impulsu testującego. Stan transmisji badanego toru jest ustawiany za pomocą sygnału sterującego, odbieranego z centralnego układu sterowania pracą radaru.

Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu do diagnozowania mikrofalowych torów nadawczych i odbiorczych radaru.

Układ do diagnozowania mikrofalowych torów nadawczych i odbiorczych radaru działa następująco. W sprzęgaczu wejściowym SWE wydzielana jest z sygnału wchodzącego na wejście testowanePL 213 931 B1 go toru część tego sygnału, która podawana jest na pierwsze wejście WE1UP1 pierwszego układu przemiany UP1. W sprzęgaczu wyjściowym SWY wydzielana jest z sygnału wychodzącego z testowanego toru odbiorczego część tego sygnału, która podawana jest na pierwsze wejście WE1UP2 drugiego układu przemiany UP2. Sygnały te są następnie, przetwarzane w mieszaczach układów przemiany UPI, UP2 na sygnały o częstotliwościach właściwych dla pasma pracy detektora amplitudy i fazy DAF. Wytwarzany w generatorze lokalnym GL sygnał heterodyny jest dzielony na dwa tory za pomocą dzielnika heterodynowego DM, a następnie podawany jest z jednego wyjścia dzielnika heterodynowego DM bezpośrednio na drugie wejście WE2UP2 drugiego układu przemiany UP2, a z drugiego wyjścia dzielnika heterodynowego DM, poprzez sterowany przesuwnik fazy PF, na drugie wejście WE2UP1 pierwszego układu przemiany UP1. Sygnał z wyjścia WYUP1 pierwszego układu przemiany UP1 podawany jest na pierwsze wejście IN1 detektora amplitudy i fazy DAF, a sygnał z wyjścia WYUP2 drugiego układu przemiany UP2 podawany jest na drugie wejście IN2 tego detektora. Na obu wyjściach, OU1 i OU2 detektora amplitudy i fazy DAF uzyskuje się napięcia proporcjonalne do stosunku amplitud i różnicy faz sygnałów doprowadzonych na jego wejścia IN1, IN2. Dla uniknięcia niejednoznaczności pomiaru różnicy faz w pełnym zakresie 0 + 360° oraz ominięcia zakresów o obniżonej czułości występujących w charakterystykach detektora amplitudy i fazy DAF nastawia się odpowiednio częstotliwość generatora lokalnego GL oraz fazę przesuwnika fazy PF.

Napięcia z wyjść detektora amplitudy i fazy DAF są przetwarzane w przetwornikach analogowocyfrowych układu obróbki i sterowania SD i poddawane są procedurze obróbki, która ma na celu wygenerowanie komunikatu o zdatności testowanego toru. W pierwszym kroku procedury testowany jest tor odbiorczy/nadawczy TO/TN, sprawdzony inną, wiarygodną metodą i uznany jako sprawny, a wyniki testowania, w powiązaniu z danymi sterującymi stanem tego toru, zapisywane są jako dane kalibracyjne. Pomiary realizowane są w dwóch etapach. Etap pierwszy służy do zapewnienia optymalnych warunków pracy detektora amplitudy i fazy sygnałów DAF poprzez nastawienie odpowiedniego stanu przesuwnika fazy PF oraz częstotliwości generatora lokalnego GL, a w etapie drugim wykonywany jest pomiar amplitudy i fazy sygnałów. Jako dane kalibracyjne zapisywany jest wynik drugiego pomiaru, a także nastawy przesuwnika fazy PF i generatora lokalnego GL. Drugi krok procedury testowania torów obejmuje pomiar różnicy faz i stosunku amplitud sygnałów w warunkach eksploatacji testowanych torów w trybie on-line, zrealizowany przy zgodnych z zapisanymi w danych kalibracyjnych nastawach przesuwnika fazy PF i generatora lokalnego GL, a następnie, po porównaniu wyników z danymi kalibracyjnymi, generuje się komunikat o stanie zdatności badanego toru odbiorczego/nadawczego TO/TN.

Claims (3)

1. Układ do diagnozowania mikrofalowych torów radaru z traktami nadawczo-odbiorczymi o ściśle zdefiniowanych parametrach, których stany transmisji są sterowane z układu sterowania radaru, zawierające na wejściu i wyjściu sprzęgacze kierunkowe, znamienny tym, że wyjście odsprzężone sprzęgacza wejściowego (SWE) dołączone jest do pierwszego wejścia (WE1UP1) pierwszego układu przemiany (UP1), którego drugie wejście (WE2UP1) połączone jest poprzez przesuwnik fazy (PF) z dzielnikiem sygnału heterodynowego (DM), zaś wyjście odsprzężone sprzęgacza wyjściowego (SWY) dołączone jest do pierwszego wejścia (WE1UP2) drugiego układu przemiany (UP2), którego drugie wejście (WE2up2) dołączone jest bezpośrednio do dzielnika sygnału heterodynowego (DM) połączonego następnie z generatorem lokalnym (GL), a jednocześnie wyjście (WYUP1) pierwszego układu przemiany (UP1) połączone jest z pierwszym wejściem (IN1) detektora amplitudy i fazy (DAF), a wyjście (WYUP2) drugiego układu przemiany (UP2) połączone jest z drugim wejściem (IN2) detektora amplitudy i fazy (DAF), którego oba wyjścia (OU1 i OU2) dołączone są do układu obróbki i sterowania (SD), przy czym sygnał z układu obróbki i sterowania (SD) steruje generatorem lokalnym (GL) i przesuwnikiem fazy (PF).

2. Układ do diagnozowania według zastrz. 1, znamienny tym, że drugie wejście (WE2UP2) drugiego układu przemiany (UP2) połączone jest z dzielnikiem sygnału heterodynowego (DM) poprzez przesuwnik fazy (PF).

3. Sposób diagnozowania mikrofalowych torów radaru polegający na tym, że w trakcie testowania stanu zdatności badanych torów do ich wejść doprowadza się sygnał bardzo wielkiej częstotliwości i na podstawie pomiaru parametrów tego sygnału na wejściu i po przejściu przez badany tor, określa

PL 213 931 B1 się jego stan, znamienny tym, że stosunek amplitud i różnicę faz sygnałów mierzy się wstępnie i na podstawie wyników tego pomiaru nastawia się optymalne dla detektora amplitudy i fazy (DAF) warunki pomiarów, poprzez przestrojenie generatora lokalnego (GL) i nastawienie przesuwnika fazy (PF), następnie, już w takich optymalnych ustawieniach, mierzy się stosunek amplitud i różnicę faz sygnałów i wyniki pomiarów, w powiązaniu z informacją o stanie wysterowania badanego toru odbiorczego/nadawczego (TO/TN) oraz nastawami przesuwnika fazy (PF) i generatora lokalnego (GL), zapisuje się jako dane kalibracyjne, po czym, podczas eksploatacji radaru mierzy się w trybie on-line stosunek amplitud i różnicę faz sygnałów przy nastawach przesuwnika fazy (PF) i generatora lokalnego (GL) zgodnych z danymi zapisanymi w procesie kalibracji, a następnie, wynik pomiaru porównuje się z wynikiem uzyskanym na etapie kalibracji badanego toru odbiorczego/nadawczego (TO/TN) i, zgodnie z zadanym kryterium, wytwarza się komunikat o stanie zdatności badanego toru.