RU113021U1

RU113021U1 - DOPPLER DETECTOR

Info

Publication number: RU113021U1
Application number: RU2011115631/07U
Authority: RU
Inventors: Сергей Игоревич Кучин; Олег Рафаилович Никитин
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2012-01-27

Abstract

Доплеровский обнаружитель, содержащий последовательно соединенные антенну, приемник, состоящий из диодного смесителя, который переносит принятый сигнал на промежуточную - доплеровскую частоту, и преобразователя ток-напряжение, усилитель доплеровских частот и двухпороговый блок с индикатором, отличающийся тем, что дополнительно содержит генератор низких частот и подключенный последовательно к нему излучатель акустических волн. A Doppler detector containing a series-connected antenna, a receiver consisting of a diode mixer that transfers the received signal to an intermediate - Doppler frequency, and a current-voltage converter, a Doppler frequency amplifier and a two-threshold unit with an indicator, characterized in that it additionally contains a low frequency generator and the emitter of acoustic waves connected in series to it.

Description

Доплеровский обнаружитель относится к радиолокации, в частности к системам обнаружения скрытых объектов.Doppler detector refers to radar, in particular to systems for detecting hidden objects.

Известно, что часто возникает потребность в локации, т.е. установлении факта наличия объектов естественного и искусственного происхождения, которые могут характеризоваться очень разнообразными электрофизическими характеристиками и определения их скорости обнаружения. Для этих целей применяется большое число средств доплеровской радиолокации, например модуль доплеровского радиолокатора, содержащий генерирующий элемент, приемную антенну, элемент связи (волновод), смесительный диод, первый вывод которого является входом смещения модуля, а второй вывод соединен с первым выводом элемента связи, второй вывод которого соединен с торцом приемной антенны (см. заявку Японии 56-100369, кл. G01S 13/50, 7/02, опубл. 1981 г.).It is known that often there is a need for location, i.e. establishing the fact of the presence of objects of natural and artificial origin, which can be characterized by very diverse electrophysical characteristics and determining their detection speed. For these purposes, a large number of Doppler radar tools are used, for example, a Doppler radar module containing a generating element, a receiving antenna, a communication element (waveguide), a mixing diode, the first output of which is the bias input of the module, and the second output is connected to the first output of the communication element, the second the output of which is connected to the end of the receiving antenna (see Japanese application 56-100369, CL G01S 13/50, 7/02, publ. 1981).

Недостатком известного модуля является низкая помехоустойчивость, и, как следствие, высокая вероятность ложного обнаружения при слабых принимающих сигналах, сравнимых по уровню с уровнем собственных шумов приемника.A disadvantage of the known module is the low noise immunity, and, as a consequence, the high probability of false detection with weak receiving signals, comparable in level with the level of the receiver's own noise.

Наиболее близким к заявляемому обнаружителю является устройство, описанное в Патенте Российской Федерации №2033626, кл. G01S 13/02, опубл. 1995 г.В данном обнаружителе содержатся последовательно соединенные антенна, приемник, состоящий из диодного смесителя и преобразователя ток-напряжение, усилитель доплеровских частот и пороговый блок с индикатором. Пороговый блок выполнен двухпороговым так, что на его выходе формируется сигнал логической единицы при превышении входным сигналом верхнего порогового уровня и сигнал логического нуля при спадании входного сигнала ниже нижнего порогового уровня. Кроме того, выход диодного смесителя соединен с входом усилителя доплеровских частот через преобразователь ток-напряжение.Closest to the claimed detector is the device described in the Patent of the Russian Federation No. 2033626, class. G01S 13/02, publ. 1995 This detector contains a series-connected antenna, a receiver consisting of a diode mixer and a current-voltage converter, a Doppler frequency amplifier, and a threshold unit with an indicator. The threshold block is made two-threshold so that a logic unit signal is generated at its output when the input signal exceeds the upper threshold level and a logic zero signal when the input signal drops below the lower threshold level. In addition, the output of the diode mixer is connected to the input of the Doppler frequency amplifier through a current-voltage converter.

К недостаткам данного обнаружителя следует отнести то, что он способен обнаруживать только движущиеся объекты.The disadvantages of this detector are that it is capable of detecting only moving objects.

Задачей предлагаемой полезной модели является расширение круга объектов поиска.The objective of the proposed utility model is to expand the range of search objects.

Поставленная задача достигается тем, что в доплеровском обнаружителе, содержащем антенну, приемник, состоящий из диодного смесителя и преобразователя ток-напряжение, усилитель доплеровских частот и двухпороговый блок с индикатором, дополнительно введен генератор низких частот и излучатель акустических волн.The problem is achieved in that in the Doppler detector containing the antenna, the receiver, consisting of a diode mixer and a current-voltage converter, a Doppler frequency amplifier and a two-threshold unit with an indicator, additionally introduced a low-frequency generator and an acoustic wave emitter.

На чертеже приведена структурная схема доплеровского обнаружителя.The drawing shows a structural diagram of a Doppler detector.

Устройство содержит антенну 1, приемник 2, состоящий из диодного смесителя 3 и преобразователя ток-напряжение 4, усилителя доплеровских частот 5, двухпорогового блока с индикатором 6, генератора низких частот 7 и акустического излучателя 8.The device comprises an antenna 1, a receiver 2, consisting of a diode mixer 3 and a current-voltage converter 4, a Doppler frequency amplifier 5, a two-threshold unit with indicator 6, a low-frequency generator 7, and an acoustic emitter 8.

Доплеровский обнаружитель работает следующим образом.The Doppler detector works as follows.

Сигнал от возмущенного акустическими волнами тонкостенного объекта, принятый антенной 1, переносится на промежуточную (доплеровскую) частоту диодным смесителем 3. Преобразованный в напряжение блоком 4, сигнал доплеровской частоты усиливается в усилителе 5 и поступает на двухпороговый блок 6, который формирует положительный и отрицательный перепады напряжения при размахе напряжения на его входе, превышающем разность пороговых напряжений Uпв-Uпн. При появлении во входном сигнале доплеровской составляющей с амплитудой больше половины этой разности на выходе двухпорогового блока 6 формируется прямоугольный импульс, свидетельствующий о появлении объекта. НЧ генератор 7 служит для создания акустических колебаний, которые излучаются излучателем 8.The signal from a thin-walled object perturbed by acoustic waves, received by antenna 1, is transferred to the intermediate (Doppler) frequency by a diode mixer 3. Converted to voltage by block 4, the Doppler frequency signal is amplified in amplifier 5 and fed to a two-threshold block 6, which generates positive and negative voltage drops when the voltage swing at its input exceeds the difference in threshold voltages Upv-Upn. When a Doppler component with an amplitude of more than half of this difference appears in the input signal, a rectangular pulse is formed at the output of the two-threshold block 6, which indicates the appearance of the object. LF generator 7 is used to create acoustic vibrations that are emitted by the emitter 8.

Когда частота падающей акустической волны далека от частоты механического резонанса объекта поиска, он ведет себя как невозмущенный твердый объект. Облучение тонкостенного объекта акустическими волнами с частотой, совпадающей с частотой вынужденных колебаний в этом объекте, приводит к возникновению ощутимых смещений поверхности. Кроме того, в диэлектрических объектах происходят колебания диэлектрической постоянной материала, что приводит к возникновению дополнительного контраста между объектом поиска и окружающейся средой. Следовательно, возможно не только нахождение объекта, но и дистанционное определение его параметров.When the frequency of the incident acoustic wave is far from the frequency of the mechanical resonance of the search object, it behaves like an unperturbed solid object. Irradiation of a thin-walled object with acoustic waves with a frequency coinciding with the frequency of forced vibrations in this object leads to the appearance of tangible surface displacements. In addition, fluctuations in the dielectric constant of the material occur in dielectric objects, which leads to the appearance of additional contrast between the search object and the environment. Therefore, it is possible not only to find an object, but also to determine its parameters remotely.

Таким образом, применение предлагаемого технического решения позволяет обеспечить высокую чувствительность при невысокой вероятности ложных срабатываний, а также увеличение универсальности применения доплеровского обнаружителя за счет расширения круга объектов поиска.Thus, the application of the proposed technical solution allows for high sensitivity with a low probability of false alarms, as well as an increase in the universality of the use of the Doppler detector by expanding the range of search objects.

Claims

A Doppler detector containing a series-connected antenna, a receiver consisting of a diode mixer, which transfers the received signal to an intermediate - Doppler frequency, and a current-voltage converter, a Doppler frequency amplifier and a two-threshold unit with an indicator, characterized in that it further comprises a low-frequency generator and the emitter of acoustic waves connected in series to it.