RU1840873C

RU1840873C - Coherent radar transmitter

Info

Publication number: RU1840873C
Application number: SU1590052/07A
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Драпий; Михаил Иванович Здольник; Виталий Петрович Нарбут; Виктор Григорьевич Пугаченко
Original assignee: Государственное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Квант"
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1975-05-16
Publication date: 2014-07-27

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.

SUBSTANCE: invention can be used in search and target designation pulsed radar. The disclosed device comprises a power supply and series-connected exciter, a preliminary and a terminal amplifier, wherein the control inputs of the preliminary and terminal amplifiers are connected to a modulator and a control, switching and monitoring unit. The device also includes a simulator of exciter, preliminary and terminal amplifier signals, wherein signal outputs of the simulator are connected to additional inputs of the exciter, modulator, preliminary and terminal amplifiers, and the input is connected to the output of the control, switching and monitoring unit.

EFFECT: improved stealthiness of operation of coherent radar and protection thereof from detection and destruction with high reliability and operating speed of the transmitter.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано в импульсных радиолокационных станциях обнаружения, целеуказания и др.The present invention relates to the field of radar technology and can be used in pulsed radar detection, target designation, etc.

Известны передающие устройства, содержащие возбудитель, предварительный и оконечный усилители, модулятор, выпрямитель со стабилизатором тока оконечного усилителя и блок управления, коммутации и контроля. Такие передающие устройства используются в когерентных РЛС, в которых приняты меры для повышения скрытности работы и защиты их от обнаружения.Known transmitting devices containing a pathogen, preliminary and terminal amplifiers, a modulator, a rectifier with a current regulator of the terminal amplifier and a control unit, switching and control. Such transmitting devices are used in coherent radars, in which measures are taken to increase the stealth of work and protect them from detection.

Так, в передающих устройствах (см., например, В.С. Уманский, "Усилительный тракт импульсных передающих устройств СВЧ", М., "Советское радио", 1973, стр. 36, рис. 1.16, или Н.П. Быстрицкий "Магнетронные усилители (амплитроны)", М., "Советское радио", 1966, стр. 29, рис. 9) для повышения скрытности работы РЛС и защиты ее от обнаружения системами пассивного самонаведения могут быть использованы быстрая перестройка частоты выходного сигнала, вобуляция частоты повторения импульсов и другие методы (см., например, "Справочник по основам радиолокационной техники" под редакцией В.В. Дружинина, М., "Военное издательство", 1967, стр. 507-510).So, in transmitting devices (see, for example, V.S. Umansky, "The amplification path of pulsed microwave transmitting devices", M., "Soviet Radio", 1973, p. 36, Fig. 1.16, or NP Bystritsky Magnetron Amplifiers (Amplitrons), Moscow, Sovetskoe Radio, 1966, p. 29, Fig. 9) to improve the stealth of the radar and protect it from detection by passive homing systems, fast tuning of the output signal frequency, frequency wobble can be used pulse repetition and other methods (see, for example, "Guide to the basics of radar technology" under p edited by V.V. Druzhinin, M., "Military Publishing House", 1967, p. 507-510).

Однако передающие устройства в таких РЛС работают непрерывно и, даже при использовании всех вышеперечисленных мер, они могут быть быстро обнаружены и уничтожены.However, the transmitting devices in such radars operate continuously and, even when using all of the above measures, they can be quickly detected and destroyed.

Более эффективным методом защиты РЛС является периодическое излучение, при котором сигнал на выходе РЛС имеется только определенное время, например 5 сек, а затем 5 сек отсутствует и т.д.A more effective method of radar protection is periodic radiation, in which the signal at the output of the radar has only a certain time, for example 5 seconds, and then 5 seconds is absent, etc.

Известны РЛС, в которых для скрытности их работы используются ферритовые коммутаторы, с помощью которых вместо антенны к выходу передающего устройства подключается эквивалент антенны. Используя ферритовый коммутатор, можно получить периодическое излучение на выходе РЛС.Radars are known in which ferrite switches are used for the secrecy of their work, with the help of which instead of an antenna an equivalent antenna is connected to the output of the transmitting device. Using a ferrite switch, it is possible to obtain periodic radiation at the output of the radar.

Однако этому методу присущ следующий недостаток: сигнал передающего устройства, поступающий в антенну, ослабляется всего на 20-30 дБ и, учитывая, что динамический диапазон современных пассивных систем самонаведения составляет более 100 дБ, при таком методе получения периодического излучения РЛС может быть обнаружена и уничтожена.However, the following drawback is inherent in this method: the signal of the transmitting device entering the antenna is attenuated by only 20-30 dB and, given that the dynamic range of modern passive homing systems is more than 100 dB, with this method of obtaining periodic radar radiation, it can be detected and destroyed .

Выключение излучения РЛС вручную или с помощью волноводных переключателей привело бы к снижению надежности и быстродействия передающего устройства.Turning off radar radiation manually or using waveguide switches would reduce the reliability and speed of the transmitting device.

В качестве прототипа выбираем схему, составленную на базе схем, приведенных в указанных в настоящем описании книгах B.C. Уманского и Н.П. Быстрицкого.As a prototype, we choose a circuit compiled on the basis of the circuits shown in B.C. books mentioned in the present description. Umansky and N.P. Bystritsky.

Передающее устройство содержит возбудитель 1, предварительный усилитель 2, оконечный усилитель 3, модулятор 4, выпрямитель со стабилизатором тока оконечного усилителя 5 и блок управления, коммутации и контроля 6.The transmitting device contains a pathogen 1, a pre-amplifier 2, a terminal amplifier 3, a modulator 4, a rectifier with a current stabilizer of the terminal amplifier 5 and a control, switching and control unit 6.

При этом подразумевается, что в возбудитель 1 входят задающий генератор, формирователь импульсов запуска модулятора и ферритовый развязывающий элемент, в предварительный усилитель 2 - измеритель его мощности, трансформатор накала и ферритовый развязывающий элемент, в оконечный усилитель 3 - измеритель его мощности, трансформатор накала и ферритовый развязывающий элемент, в модулятор 4 - измерители токов предварительного и оконечного усилителей и формирователь сигнала обратной связи для стабилизатора тока оконечного усилителя.It is understood that exciter 1 includes a master oscillator, a modulator start pulse generator and a ferrite decoupling element, a preamplifier 2 - a power meter, a glow transformer and a ferrite decoupling element, and a terminal amplifier 3 - a power meter, a glow transformer and a ferrite decoupling element, in modulator 4 - meters of currents of the preliminary and terminal amplifiers and a shaper of the feedback signal for the current stabilizer of the terminal amplifier.

Передающее устройство работает следующим образом. По команде, поступающей из блока управления, коммутации и контроля 6, включаются возбудитель 1 и выпрямитель со стабилизатором тока 5 и переключается накал оконечного усилителя 3. После поступления на модулятор 4 импульсов запуска из возбудителя 1 и высокого напряжения из выпрямителя 5 от модулятора 4 на предварительный 2 и оконечный 3 усилители подаются модулирующие напряжения. Поступающий из возбудителя 1 радиочастотный сигнал усиливается предварительным 2 и оконечным 3 усилителями и с выхода оконечного усилителя 3, который является выходом устройства, подается в антенну. После включения устройства в блок управления, коммутации и контроля 6 подаются сигналы из измерителей тока и мощности предварительного 2 и оконечного 3 усилителей, для которых установлены допустимые пределы изменения. Если амплитуда хотя бы одного из этих сигналов выходит за допустимые пределы, блок управления, коммутации и контроля 6 выключает передающее устройство.The transmitting device operates as follows. By the command from the control, switching and control unit 6, the pathogen 1 and the rectifier with the current stabilizer 5 are turned on and the glow of the terminal amplifier 3 is switched on. After 4 pulses of start from the pathogen 1 and high voltage from the rectifier 5 are received from the modulator 4 to the preliminary 2 and terminal 3 amplifiers are supplied with modulating voltage. The radio frequency signal coming from the pathogen 1 is amplified by the preliminary 2 and terminal 3 amplifiers and from the output of the terminal amplifier 3, which is the output of the device, is fed to the antenna. After the device is turned on, the control, switching and control unit 6 receives signals from current and power meters of preliminary 2 and terminal 3 amplifiers, for which permissible limits of change are established. If the amplitude of at least one of these signals is outside the permissible limits, the control, switching and control unit 6 turns off the transmitting device.

Кроме этого, так как в качестве оконечного усилителя обычно используются приборы М-типа, требующие стабилизацию их тока, в состав выпрямителя 5 входит стабилизатор тока, сигнал обратной связи на который подается из модулятора 4.In addition, since M-type devices that require stabilization of their current are usually used as a terminal amplifier, a current stabilizer is included in the structure of rectifier 5, the feedback signal to which is supplied from modulator 4.

Целью изобретения является повышение скрытности работы когерентной РЛС и защита ее от обнаружения и уничтожения системами пассивного самонаведения при повышенных надежности и быстродействии работы передающего устройства в режиме периодического излучения.The aim of the invention is to increase the secrecy of the coherent radar and protect it from detection and destruction by passive homing systems with increased reliability and speed of operation of the transmitting device in the periodic radiation mode.

Поставленная цель достигается тем, что в передающем устройстве, содержащем возбудитель, предварительный усилитель, оконечный усилитель, модулятор, выпрямитель со стабилизатором тока оконечного усилителя и блок управления, коммутации и контроля, к выходу блока управления, коммутации и контроля подключен узел управления излучением, к первому выходу которого подключен имитатор мощности предварительного усилителя, соединенный с предварительным усилителем и блоком управления, коммутации и контроля, ко второму - имитатор тока предварительного усилителя, соединенный с модулятором и блоком управления, коммутации и контроля, к третьему - имитатор сигнала обратной связи, соединенный с модулятором и выпрямителем со стабилизатором тока оконечного усилителя, к четвертому - имитатор тока оконечного усилителя, соединенный с модулятором и блоком управления, коммутации и контроля, к пятому - имитатор мощности оконечного усилителя, соединенный с оконечным усилителем и блоком управления, коммутации и контроля, к шестому - регулятор накала оконечного усилителя, соединенный с блоком управления, коммутации и контроля и оконечным усилителем, к седьмому - возбудитель.This goal is achieved by the fact that in the transmitting device containing the exciter, pre-amplifier, terminal amplifier, modulator, rectifier with a current regulator of the terminal amplifier and a control, switching and control unit, a radiation control unit is connected to the output of the control, switching and control unit, to the first the output of which is connected to a pre-amplifier power simulator connected to a pre-amplifier and a control, switching and control unit, to the second - a current simulator amplifier connected to the modulator and the control, switching and control unit, to the third - feedback signal simulator connected to the modulator and the rectifier with the current amplifier stabilizer, to the fourth - terminal amplifier current simulator connected to the modulator and the control, switching and control, to the fifth - a power amplifier simulator of a terminal amplifier connected to a terminal amplifier and a control, switching and control unit, to the sixth - a glow regulator of a terminal amplifier connected to a control unit ION, switching and control and output amplifier, the seventh - the driver.

На фиг. 1 представлена схема прототипа.In FIG. 1 shows a diagram of a prototype.

На фиг. 2 представлена блок-схема предлагаемого передающего устройства. Оно содержит возбудитель 1, предварительный усилитель 2, оконечный усилитель 3, модулятор 4, выпрямитель со стабилизатором тока оконечного усилителя 5, блок управления, коммутации и контроля 6, узел управления излучением 7, соединенный с имитаторами мощности 8 и тока 9 предварительного усилителя 2, мощности 10 и тока 11 оконечного усилителя 3 и сигнала обратной связи 12 и регулятором накала оконечного усилителя 13. Узел управления излучением соединен также с возбудителем 1 и блоком управления, коммутации и контроля 6.In FIG. 2 presents a block diagram of the proposed transmitting device. It contains a pathogen 1, a preamplifier 2, a terminal amplifier 3, a modulator 4, a rectifier with a current regulator of a terminal amplifier 5, a control, switching and control unit 6, a radiation control unit 7 connected to simulators of power 8 and current 9 of the preliminary amplifier 2, power 10 and current 11 of the terminal amplifier 3 and the feedback signal 12 and the glow regulator of the terminal amplifier 13. The radiation control unit is also connected to the pathogen 1 and the control, switching and control unit 6.

Предлагаемое передающее устройство работает следующим образом.The proposed transmitting device operates as follows.

Для скрытности и защиты РЛС после включения непрерывной работы устройства по команде, поступающей из блока управления, коммутации и контроля 6 на узел управления излучением 7, включается режим периодического излучения, при котором периодическая последовательность импульсов на выход передающего устройства поступает только на определенные промежутки времени, а в определенные промежутки времени радиочастотный сигнал на выходе устройства отсутствует.For secrecy and protection of the radar after switching on the continuous operation of the device on command from the control unit, switching and control 6 to the radiation control unit 7, the periodic radiation mode is activated, in which a periodic sequence of pulses is transmitted to the output of the transmitting device only for certain periods of time, and at certain intervals, the RF signal at the output of the device is absent.

При этом для отсутствия радиочастотного сигнала на выходе устройства из узла управления излучением 7 на возбудитель 1 подается команда, выключающая задающий генератор и формирователь импульсов запуска модулятора, т.е. при этом с предварительного 2 и оконечного 3 усилителей снимается как входной сигнал, так и модулирующее напряжение, что исключает появление на выходе устройства шумовых сигналов оконечного усилителя. Чтобы при этом выпрямитель 5 не выключался из-за отсутствия тока и мощности предварительного 2 и оконечного 3 усилителей, по командам, поступающим из узла управления излучением 7, на время отсутствия излучения включаются имитаторы мощности 8 и тока 9 предварительного и мощности 10 и тока 11 оконечного усилителей, благодаря чему блок управления, коммутации и управления 6 на время отсутствия излучения сохраняет команду включения выпрямителя 5.In this case, for the absence of an RF signal at the output of the device from the radiation control unit 7, a command is sent to the pathogen 1, which turns off the master oscillator and the pulse shaper of the modulator start, at the same time, both the input signal and the modulating voltage are removed from the preliminary 2 and terminal 3 amplifiers, which eliminates the appearance of noise signals from the terminal amplifier at the output of the device. So that the rectifier 5 does not turn off due to the lack of current and power of the preliminary 2 and terminal 3 amplifiers, according to the commands received from the radiation control unit 7, simulators of power 8 and current 9 of preliminary and power 10 and current 11 of the terminal are switched on for the period of absence of radiation amplifiers, due to which the control unit, switching and control 6 for the period of absence of radiation stores the command to turn on the rectifier 5.

При включенном высоком напряжении и одновременном отсутствии сигнала обратной связи на выходе выпрямителя со стабилизатором тока 5 будет напряжение, значительно отличающееся от рабочего, что при переходе в режим излучения может привести к недопустимым броскам модулирующего напряжения, подаваемого на предварительный 2 и оконечный 3 усилители.When the high voltage is turned on and there is no feedback signal at the output of the rectifier with current stabilizer 5, there will be a voltage significantly different from the operating voltage, which, when switching to the radiation mode, can lead to unacceptable surges in the modulating voltage applied to the preliminary 2 and terminal 3 amplifiers.

Для исключения этого на время отсутствия излучения включается имитатор сигнала обратной связи 12.To eliminate this, while the radiation is absent, the feedback signal simulator 12 is turned on.

В связи с тем, что в качестве оконечного усилителя 3 используется прибор М-типа, в устройство введен регулятор накала оконечного усилителя 13, который включается при включении периодического излучения для установки требуемого напряжения накала при наличии и отсутствии излучения на выходе передающего устройства.Due to the fact that the M-type device is used as the terminal amplifier 3, the incandescent regulator of the terminal amplifier 13 is introduced into the device, which is turned on when periodic radiation is turned on to set the required voltage in the presence and absence of radiation at the output of the transmitting device.

В момент включения излучения команды, выдаваемые из узла управления излучением 7 на возбудитель 1, имитаторы мощности 8 и тока 9 предварительного, мощности 10 и тока 11 оконечного усилителей и сигнала обратной связи 12, а также на регулятор накала оконечного усилителя 13, снимаются и включаются возбудитель 1, предварительный 2 и оконечный 3 усилители и модулятор 4.At the moment of switching on the radiation, the commands issued from the radiation control unit 7 to the exciter 1, simulators of the power 8 and current 9 preliminary, power 10 and current 11 of the terminal amplifiers and feedback signal 12, as well as the incandescent regulator of the terminal amplifier 13, the exciter is removed and turned on 1, preliminary 2 and terminal 3 amplifiers and modulator 4.

При включении следующего цикла отсутствия излучения работа передающего устройства происходит аналогично описанной.When you turn on the next cycle of the absence of radiation, the operation of the transmitting device is similar to that described.

Использование в передающем устройстве новых элементов выгодно отличает его от указанного прототипа, так как благодаря выбору длительностей циклов излучения и молчания, учитывающему тактические данные систем разведки и пассивного самонаведения, повышается скрытность работы РЛС, а выключение на время молчания возбудителя и модулятора свидетельствует о том, что в предлагаемом передающем устройстве сигнал на выходе отсутствует полностью и РЛС в это время не обнаруживаема.The use of new elements in the transmitting device compares it favorably with the specified prototype, because by choosing the duration of the radiation and silence cycles, taking into account the tactical data of reconnaissance and passive homing systems, the radar operation is stealthier, and shutting down the pathogen and modulator for silence indicates that in the proposed transmitter, the output signal is completely absent and the radar at this time is not detectable.

Предлагаемое передающее устройство отличается также высокой надежностью и быстродействием, так как в нем в имитаторах используются полупроводниковые схемы совпадений, а в регуляторе накала - магнитный усилитель. Использование же в новых элементах реле, переключателей и т.п. привело бы к значительному снижению надежности и быстродействия передающего устройства, так как время непрерывной работы в режиме периодического излучения может составлять несколько часов.The proposed transmission device is also characterized by high reliability and speed, since it uses semiconductor coincidence circuits in simulators, and a magnetic amplifier in the incandescent regulator. Use in new elements of relays, switches, etc. would lead to a significant decrease in the reliability and speed of the transmitting device, since the time of continuous operation in the periodic radiation mode can be several hours.

Claims

A transmitter of a coherent radar station (radar) containing a power source and a series-connected exciter, preliminary and terminal amplifiers, and a modulator and a control, switching and control unit connected to the control inputs of the preliminary and final amplifiers, characterized in that, in order to increase reliability, additionally introduced a simulator of the exciter, preliminary and terminal amplifiers, the outputs of these simulator signals are connected, respectively, with additional input E pathogen modulator pre-amplifiers and terminal, and an input connected to the output of the control unit, switching and control.