RU2038614C1

RU2038614C1 - Speed meter

Info

Publication number: RU2038614C1
Application number: RU93026874A
Authority: RU
Inventors: В.В. Чернявец; О.В. Перепелицын; А.П. Ванаев; Е.П. Зиновьев; В.Я. Кокорин; Г.В. Федотов
Original assignee: Чернявец Владимир Васильевич
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: speed meter has receiving-transmitting aerial 1, circulator 2, super-high-frequency filter 3, mixer 4, phase shifter 5, super-high-frequency generator 6, amplifier 7, modulator 8, unit 9 for automatic adjusting of the generation zone, Doppler frequency meter 10, and tracking frequency-digital converter 11. EFFECT: improved accuracy of measurements. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к навигации, в частности для измерения скорости подвижных объектов. The invention relates to navigation, in particular for measuring the speed of moving objects.

Известно устройство для измерения скорости (допплеровские измерители скорости), содержащее антенну, генератор СВЧ-колебаний, направленный ответвитель, циркулятор, модулятор, смеситель, усилитель, вычислитель и индикатор [1]
Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее генератор СВЧ-колебаний, направленный ответвитель, циркулятор, приемопередающую антенну, смеситель, усилитель допплеровского сигнала, измеритель частоты, в которое для повышения точности вновь введены формирователь строб-импульсов в моменты запирания допплеровского сигнала и фазовращатель [2] Данное устройство действительно повышает точность измерения за счет изменения фазы сигнала гетеродина в момент пропадания сигнала (в большинстве известных устройств используется схема запоминания предыдущего сигнала, т.е. они переходят в режим работы "память").A device for measuring speed (Doppler speed meters) containing an antenna, a microwave oscillator, directional coupler, circulator, modulator, mixer, amplifier, calculator and indicator [1]
Closest to the invention is a device containing a microwave oscillator, a directional coupler, a circulator, a transceiver antenna, a mixer, a Doppler signal amplifier, a frequency meter, in which, to increase accuracy, the gate driver is again introduced at the moments of locking the Doppler signal and phase shifter [2 ] This device really improves the accuracy of measurements by changing the phase of the local oscillator signal at the time of loss of signal (in most known devices it is used with the memory memorization circuit, that is, they switch to the "memory" operating mode).

Однако в известных устройствах присутствует погрешность, обусловленная влиянием вибрации антенно-фидерных элементов. However, in the known devices there is an error due to the influence of vibration of the antenna-feeder elements.

Целью изобретения является уменьшение влияния вышеуказанных помех. The aim of the invention is to reduce the effects of the above interference.

Для этого в измеритель скорости, состоящий из генератора СВЧ-колебаний, циркулятора, приемопередающей антенны, смесителя, усилителя, фазовращателя и измерителя допплеровской частоты, введены СВЧ-фильтр, блок автоматической подстройки зоны генерации и следящий частотно-цифровой преобразователь, два входа которого соединены с двумя выходами измерителя допплеровской частоты, первый вход фазовращателя соединен с выходом смесителя, второй вход соединен с выходом блока автоматической подстройки зоны генерации, а выход соединен с вторым входом измерителя допплеровской частоты, второй вход блока автоматической подстройки зоны регенерации соединен с выходом усилителя, а второй выход с первым входом генератора сверхвысокочастотных колебаний, выход которого соединен с входом сверхвысокочастотного фильтра, а второй вход с выходом модулятора, выход сверхвысокочастотного фильтра соединен с другим плечом циркулятора, а сверхвысокочастотный фильтр выполнен в форме волновода сечением 13х6,5 мм и снабжен двумя индуктивными штыревыми решетками и подстроечным винтом посередине. To do this, a microwave filter, an automatic adjustment unit for the generation zone and a tracking frequency-digital converter, two inputs of which are connected to the microwave frequency converter, are included in the speed meter, which consists of a microwave oscillator, a circulator, a transceiver antenna, a mixer, an amplifier, a phase shifter, and a Doppler frequency meter. two outputs of the Doppler frequency meter, the first input of the phase shifter is connected to the output of the mixer, the second input is connected to the output of the unit for automatically adjusting the generation zone, and the output is connected to the second input the house of the Doppler frequency meter, the second input of the automatic adjustment block of the regeneration zone is connected to the amplifier output, and the second output to the first input of the microwave oscillator, the output of which is connected to the microwave filter input, and the second input to the modulator output, the microwave filter output is connected to the other arm of the circulator and the microwave filter is made in the form of a waveguide with a cross section of 13x6.5 mm and is equipped with two inductive pin gratings and a trimming screw in the middle.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 сверхвысокочастотный фильтр, две проекции и, и его частотная характеристика соответственно; на фиг. 4 следящий частотно-цифровой преобразователь; на фиг. 5 фазовращатель. In FIG. 1 presents a block diagram of the proposed device; in FIG. 2 and 3 microwave filter, two projections and, and its frequency response, respectively; in FIG. 4 tracking frequency-digital converter; in FIG. 5 phase shifter.

Измеритель скорости содержит приемопередающую антенну 1, циркулятор 2, свервысокочастотный фильтр 3, смеситель 4, фазовращатель 5, генератор 6 сверхвысокочастотных колебаний, усилитель 7, модулятор 8, блок 9 автоматической подстройки зоны генерации, измеритель 10 допплеровской частоты и следящий частотно-цифровой преобразователь 11. The speed meter contains a transceiver antenna 1, a circulator 2, a super-high-pass filter 3, a mixer 4, a phase shifter 5, a microwave oscillator 6, an amplifier 7, a modulator 8, an automatic adjustment of the generation zone 9, a Doppler frequency meter 10 and a tracking frequency-digital converter 11.

Сверхвысокочастотный фильтр 3 состоит из корпуса 12, выполненного в форме волновода, двух индуктивных штыревых решеток 13 и 14 и подстроечного винта 15. The microwave filter 3 consists of a housing 12 made in the form of a waveguide, two inductive pin grids 13 and 14 and a tuning screw 15.

Следящий частотно-цифровой преобразователь 11 содержит вычитатель 16 частот, управляемый делитель 17 и реверсивный двоичный счетчик 18. The tracking frequency-to-digital converter 11 comprises a frequency subtractor 16, a controlled divider 17, and a reversible binary counter 18.

Фазовращатель 5 содержит предварительный усилитель 19, демодулятор 20, два фильтра 22 и 21 низких частот, два усилителя-ограничителя 24 и 23, элемент 25 задержки, схему И 26 и D-триггер 27. Phase shifter 5 contains a pre-amplifier 19, a demodulator 20, two low-pass filters 22 and 21, two limit amplifier 24 and 23, a delay element 25, circuit 26, and D-trigger 27.

Приемопередающая антенна 1 предназначена для передачи и приема СВЧ радиоволн, поступающих с модулятора 8 через генератор 6 сверхвысокочастотных колебаний и сверхвысокочастотный фильтр 3. The transceiver antenna 1 is designed to transmit and receive microwave radio waves coming from the modulator 8 through the microwave oscillator 6 and the microwave filter 3.

Модулятор 8 состоит из задающего кварцевого генератора прямоугольных импульсов частотой следования 100 или 75 кГц и непосредственно модулятора, который выдает на модуляционный вход генератора 6 сверхвысокочастотных колебаний сумму прямоугольного и постоянного напряжений. The modulator 8 consists of a master quartz oscillator of rectangular pulses with a repetition frequency of 100 or 75 kHz and a modulator directly, which gives the sum of rectangular and constant voltages to the modulation input of the microwave generator 6.

Генератор 6 сверхвысокочастотных колебаний представляет собой твердотельный генератор на основе диода Ганка с электронной перестройкой варактором, работающий в диапазоне 14,1-15,2 ГГц с диапазоном электронной перестройки 110 МГц. Generator 6 microwave oscillations is a solid-state generator based on the Hank diode with electronic tuning varactor, operating in the range of 14.1-15.2 GHz with a range of electronic tuning 110 MHz.

Генератор 6 через циркулятор 2 в режиме вентиля нагружен на сверхвысокочастотный фильтр 3, который служит для автоматической подстройки зоны генератора и температурной стабилизации. Частотная модуляция генератора 6 осуществляется блоком 9 автоматической подстройки зоны генерации. The generator 6 through the circulator 2 in the valve mode is loaded on the microwave filter 3, which serves to automatically adjust the generator area and temperature stabilization. Frequency modulation of the generator 6 is carried out by block 9 of the automatic adjustment of the generation zone.

Излученный антенной сигнал отражается от подстилающей поверхности и после приема этой же антенной через циркулятор 2 направляется на смеситель 4, в качестве которого используется детекторная секция на базе диода Шоттки с малыми шумами, где отраженный сигнал смешивается с частью излучаемого сигнала. The signal emitted by the antenna is reflected from the underlying surface and after reception by the same antenna through the circulator 2 is sent to the mixer 4, which uses a low noise Schottky diode detector section, where the reflected signal is mixed with part of the emitted signal.

Принятый сигнал фильтруется и усиливается усилителем 7, который представляет собой усилитель промежуточной частоты. Частота его настройки равна частоте модуляции, полоса удвоенной полосе допплеровского спектра при максимальной скорости. The received signal is filtered and amplified by an amplifier 7, which is an intermediate frequency amplifier. Its tuning frequency is equal to the modulation frequency, the band of the doubled band of the Doppler spectrum at maximum speed.

Сигнал с выхода усилителя 7 поступает на синхронный детектор блока 9 автоматической подстройки зоны генерации, конструкция и электрическая схема которого аналогичны описанным в прототипе. После синхронного детектирования с модулирующим сигналом выделяется переменное напряжение частотой Допплера. The signal from the output of amplifier 7 is fed to a synchronous detector of block 9 for automatically adjusting the generation zone, the design and electrical circuit of which are similar to those described in the prototype. After synchronous detection with a modulating signal, an alternating voltage is emitted by the Doppler frequency.

В предлагаемом устройстве используется режим частотной манипуляции, основными преимуществами которого при соответствующем построении приемного тракта является значительное ужесточение влияния различных помех (низкочастотного шума смесителя, виброшумов антенно-волноводного тракта, пульсаций источника питания) и простота осуществления модуляции. The proposed device uses a frequency-shift keying mode, the main advantages of which with the appropriate construction of the receive path is a significant toughening of the influence of various interference (low-frequency noise of the mixer, vibration noise of the antenna-waveguide path, ripple of the power supply) and ease of modulation.

Для реализации частотной манипуляции служит модулятор в блоке 9, состоящий из задающего кварцевого генератора и двух формирователей прямоугольных импульсов частотой следования 75 и 100 кГц, который выдает на модуляционный варакторный вход блока 6 сумму прямоугольного и постоянного с выхода дискриминатора блока 9 напряжений. To implement frequency manipulation, a modulator in block 9 is used, consisting of a master quartz oscillator and two rectangular pulse shapers with a repetition rate of 75 and 100 kHz, which generates the sum of a rectangular voltage constant from the output of the discriminator of block 9 to the modulation varactor input of block 6.

Как известно из теории, достоинства частотной манипуляции используются лишь при равенстве мощностей преобразованных на смесителе 4 сигналов обеих частот. As is known from theory, the advantages of frequency manipulation are used only when the powers of 4 signals of both frequencies converted on the mixer are equal.

Однако как при генерации, так и при прохождении СВЧ тракта сигналы обеих генерируемых частот могут быть неравными по мощности. Для выравнивания мощностей служит следящая система, образованная сверхвысокочастотным фильтром 3, усилителем 7 и дискриминатором блока 9. However, both during generation and during the passage of the microwave path, the signals of both generated frequencies can be unequal in power. To equalize the power, a tracking system is used, formed by a microwave filter 3, an amplifier 7, and a discriminator of block 9.

Задачей следящей системы является выделение напряжения расстройки частоты генерации от частоты настройки сверхвысокочастотного фильтра 3, устранение паразитной амплитудной модуляции и слежение за средней частотой сверхвысокочастотного фильтра 3. The task of the tracking system is to isolate the detuning voltage of the generation frequency from the tuning frequency of the microwave filter 3, eliminate spurious amplitude modulation and monitor the average frequency of the microwave filter 3.

Со смесителя 4 и блока 9 сигналы также поступают на фазовращатель 5. Со смесителя 4 сигнал поступает на предварительный усилитель 19, а с блока 9 на демодулятор 20. From the mixer 4 and block 9, the signals are also fed to the phase shifter 5. From the mixer 4, the signal goes to the pre-amplifier 19, and from block 9 to the demodulator 20.

В демодуляторе 20 посредством опоры (прямоугольного напряжения) принятый сигнал разделяется на два узкополосных и низкочастотных сигнала, каждый из которых соответствует своей излученной частоте. После фильтрации и усиления сигналы подаются на логическую схему определения знака, образованную элементом 25 задержки, схемой И 26 и D-триггерами 27, которая работает следующим образом. Если один сигнал опережает другой (опорный) на величину фазы в пределах от 0 до 180^о, то на выходе вырабатывается "1", а если отстает по фазе от опорного в пределах от 0 до 180^о, то на выходе вырабатывается "0".In the demodulator 20, by means of a support (rectangular voltage), the received signal is divided into two narrow-band and low-frequency signals, each of which corresponds to its emitted frequency. After filtering and amplification, the signals are fed to the sign determination logic formed by the delay element 25, the And 26 circuit, and D-flip-flops 27, which works as follows. If one signal leads the other (reference) to a phase value from 0 to ^180, the output produced by "1", and if lags in phase from the reference in the range from 0 to ^180, then "0" is produced at the output.

С блоков 5 и 9 сигналы поступают на измеритель 10 допплеровской частоты (фиг. 6), состоящий из фильтра 28 допплеровской частоты, формирователя 29, счетчика 30, тактового генератора 31 и выходного усилителя 32, где они после фильтрации поступают на формирователь и преобразуются в сигналы прямоугольной формы, после чего поступают на счетчик 30, на который также поступают сигналы от тактового генератора 31, где считается число импульсов за время Т (Т выбирается в зависимости от требований со стороны потребителей информации). В качестве счетчика может использоваться, например, аналоговый диодный интегратор с накопительной емкостью или дискретный счетчик импульсов. Со счетчика 30 сигналы в виде частоты F_x или F_y через выходной усилитель 32 подаются на следящий частотно-цифровой преобразователь 11, в частности на вычитатель 16 частот, на который через управляемый делитель 17 подается опорная кварцевая частота F_оп с измерителя 10. Разность частот с вычитателя 16 частот поступает на реверсивный двоичный счетчик 18 и управляемый делитель 19 до тех пор, пока разность частот не будет равной нулю, т.е. F_x KF_on. На выходе реверсивного двоичного счетчика 18 в этом случае код пропорционален составляющим скорости V_x или V_y. С счетчика 18 сигналы могут подаваться на индикаторные устройства или потребителям информации, например в системы автоматического управления движением подвижных объектов.From blocks 5 and 9, the signals are fed to a Doppler frequency meter 10 (Fig. 6), which consists of a Doppler frequency filter 28, a shaper 29, a counter 30, a clock 31 and an output amplifier 32, where, after filtering, they are transmitted to the shaper and converted into signals a rectangular shape, after which they arrive at the counter 30, which also receives signals from the clock generator 31, where the number of pulses is considered for the time T (T is selected depending on the requirements of the information consumers). As a counter, for example, an analog diode integrator with a storage capacitance or a discrete pulse counter can be used. From the counter 30, signals in the form of a frequency F _x or F _y are fed through an output amplifier 32 to a servo frequency-to-digital converter 11, in particular to a frequency subtractor 16, to which a reference quartz frequency F _op is supplied from the meter 10 via a controlled divider 17 from the frequency subtractor 16, it enters a reversible binary counter 18 and a controlled divider 19 until the frequency difference is zero, i.e. F _x KF _on . At the output of the reversible binary counter 18, in this case, the code is proportional to the velocity components V _x or V _y . From the counter 18, the signals can be supplied to indicator devices or to information consumers, for example, into automatic control systems for the movement of moving objects.

Ввод новых элементов выгодно отличает предлагаемое устройство от аналогов и прототипа. The introduction of new elements compares the proposed device from analogues and prototype.

Как известно допплеровские системы непрерывного излучения с частотной модуляцией обладают по сравнению с обычными системами непрерывного излучения более высокой степенью разделения передающего и приемного трактов и возможностью дискриминации отраженных сигналов от близко расположенных объектов. Это объясняется тем, что при относительном нулевом сдвиге частоты сигнала гетеродина и принимаемого сигнала амплитуды боковых полос сигнала на выходе смесителя 4 уменьшаются при уменьшении пути принятого сигнала, что объясняется перераспределением мощности в пределах полосы частот этого сигнала. Для частотно-манипулированного сигнала, как частотного случая частотно-модулированного, это уменьшение будет эффективным лишь при равенстве мощностей попеременно излучаемых частот, ибо в противном случае сигнал становится амплитудно-частотно-манипулированным, что соответствует добавлению импульсного СВЧ излучения к частотно-манипулированному, при этом при отражении от близко расположенных объектов на выходе смесителя 4 появляется напряжение частоты Допплера, величина которого как и для случая обыкновенного непрерывного излучения не зависит от электрического пути сигнала. As is known, Doppler continuous-wave systems with frequency modulation have, in comparison with conventional continuous-wave systems, a higher degree of separation of the transmitting and receiving paths and the possibility of discrimination of reflected signals from closely located objects. This is because with a relative zero frequency shift of the local oscillator signal and the received signal, the amplitudes of the sidebands of the signal at the output of the mixer 4 decrease with decreasing the path of the received signal, which is explained by the redistribution of power within the frequency band of this signal. For a frequency-manipulated signal, as a frequency case of frequency-modulated, this decrease will be effective only if the powers of the alternating radiated frequencies are equal, because otherwise the signal becomes amplitude-frequency-manipulated, which corresponds to the addition of pulsed microwave radiation to the frequency-manipulated, when reflected from closely located objects, at the output of the mixer 4 a Doppler frequency voltage appears, the magnitude of which, as for the case of ordinary continuous radiation independent of the electrical signal path.

Для выравнивания излучаемых частот, а значит и подавления паразитных сигналов, в цепь СВЧ тракта после генератора 6 СВЧ включен элемент с "колоколообразной" амплитудной частотной характеристикой, например СВЧ фильтр 3, а выравнивание мощностей производится с помощью блока 9 автоматической подстройки зоны генерации, изменяющей в небольших пределах частоты излучения. Усиление же сигнала производится на частоте манипуляции, где существует упомянутая зависимость величины сигнала от длины его пути. В отличие от известных устройств на выходе синхронного детектора в общем случае присутствуют две составляющие: напряжение частоты Допплера и постоянное напряжение, пропорциональное величине амплитудной модуляции. To equalize the emitted frequencies, and hence suppress spurious signals, an element with a “bell-shaped” amplitude frequency response, for example, a microwave filter 3, is included in the microwave circuit after the microwave generator 6, and the power is equalized using block 9 for automatically adjusting the generation zone, which changes small limits of the frequency of radiation. The signal is amplified at the manipulation frequency, where the mentioned dependence of the signal magnitude on its path length exists. In contrast to known devices, at the output of a synchronous detector, in the general case, there are two components: the voltage of the Doppler frequency and a constant voltage proportional to the magnitude of the amplitude modulation.

Измерение направления движения основано на применении частотной модуляции излучаемого сигнала по прямоугольному закону частотной манипуляции. The measurement of the direction of movement is based on the use of frequency modulation of the emitted signal according to the rectangular law of frequency manipulation.

При частотной модуляции излучение с частотой модуляции F_mосуществляется поочередно в виде двух сигналов, частоты которых f₁ и f₂отличаются от центральной частоты f_o на величину девиации Δf:f₁= f_o Δf, f₂ f_o + Δf. Сигналы в соседних полупериодах модуляции, соответствующие частотам f₁ и f₂ выражаются формулами
ε_пр1 Е_пр cos (2 πtg t + 2 πΔf τ_з);
ε_пр2 Е_пр cos (2πtg t 2πΔfτ_з) (1) где τ_з время задержки, определяемое расстоянием до подстилающей поверхности τ_з 22 о/c.With frequency modulation, radiation with a modulation frequency F _{m is} carried out alternately in the form of two signals whose frequencies f ₁ and f ₂ differ from the center frequency f _o by the deviation Δf: f ₁ = f _o Δf, f ₂ f _o + Δf. The signals in adjacent modulation half-periods corresponding to the frequencies f ₁ and f ₂ are expressed by the formulas
ε _{pr 1} E _pr cos (2 πtg t + 2 πΔf τ _s );
ε _pr2 E _pr cos (2πtg t 2πΔfτ _s ) (1) where τ _{s is} the delay time determined by the distance to the underlying surface τ _s 22 o / s.

Разность фаз допплеровских сигналов (Е_пр1 и Е_пр2) Δφ= 8πΔfR_o/c пропорциональна дальности от приемопередающей антенны 1 до подстилающей поверхности (1) соответствует положительному (встречному) направлению перемещения. При отрицательном направлении знаки фазы в формулах (1) меняются на обратные и разность фаз допплеровских сигналов становится отрицательной Δφ= -8πΔfR_o/c, т. е. для определения направления движения определяется знак разности фаз допплеровских сигналов, соответствующих частотам излучения f₁ и f₂ в соседние полупериоды частотной модуляции.The phase difference of the Doppler signals (E _CR1 and E _CR2 ) Δφ = 8πΔfR _o / c is proportional to the distance from the transceiver antenna 1 to the underlying surface (1) corresponds to a positive (oncoming) direction of movement. With a negative direction, the phase signs in formulas (1) are reversed and the phase difference of the Doppler signals becomes negative Δφ = -8πΔfR _o / c, i.e., to determine the direction of motion, the phase difference sign of the Doppler signals corresponding to the radiation frequencies f ₁ and f is determined ₂ to adjacent half-cycles of frequency modulation.

Кроме того, частотная модуляция позволяет существенно уменьшать влияние вибрационных помех на работу измерителя параметров движения. In addition, frequency modulation can significantly reduce the effect of vibrational interference on the operation of the motion parameter meter.

Первая гармоника сигнала смесителя 4 при частотной модуляции выражается формулой
ε_пр 2/πE_пр sin (4πΔfR/c)[sin (2π{F_m + F_д}t) sin (2π{F_m-F_д}t)]
После детектирования на синхронном детекторе с опорным напряжением частоты модуляции выделяется допплеровский сигнал
ε_д 2/πsin (4 πfR/c sin (2πF_дt) (2)
Для получения максимального сигнала величина девиации выбирается из условия sin (4πΔfR/c) 1 или 4πΔfR/c= π/2.The first harmonic of the signal of the mixer 4 with frequency modulation is expressed by the formula
ε _pr 2 / πE _pr sin (4πΔfR / c) [sin (2π {F _m + F _d } t) sin (2π {F _m -F _d } t)]
After detection on a synchronous detector with a reference voltage of the modulation frequency, a Doppler signal is extracted
ε _d 2 / πsin (4 πfR / c sin (2πF _d t) (2)
To obtain the maximum signal, the deviation value is selected from the condition sin (4πΔfR / c) 1 or 4πΔfR / c = π / 2.

Тогда Δf c/8 R_мaкc, где R_макс максимальное расстояние до подстилающей поверхности.Then Δf c / 8 R _max , where R _{max is the} maximum distance to the underlying surface.

R_макс Н_макс/cos (γ), где Н_макс максимальная высота подъема корпуса объекта над подстилающей поверхностью (с учетом начальной установки приемопередающей антенны 1).R _max N _max / cos (γ), where N _{max is the} maximum height of the object’s casing above the underlying surface (taking into account the initial installation of the transceiver antenna 1).

Как видно из формулы (2), для сигналов вибрационной помехи, обусловленных паразитными отражениями от антенно-волнового тракта, расстояние R ничтожно мало и сигнал вибрационной помехи существенно подавляется. As can be seen from formula (2), for vibration interference signals caused by spurious reflections from the antenna-wave path, the distance R is negligible and the vibration interference signal is substantially suppressed.

Ввод следящего частотно-цифрового преобразователя обеспечивает сглаживание флюктуаций выработанных сигналов путем скользящего усреднения с возможностью изменения времени усреднения в широких пределах, что позволяет использовать предлагаемое устройство на подвижных объектах с различными системами автоматического управления движением без доработки последних. The input of the tracking frequency-digital converter provides smoothing of fluctuations of the generated signals by means of moving averaging with the possibility of changing the averaging time over a wide range, which allows the proposed device to be used on moving objects with various systems of automatic motion control without finalizing the latter.

В предлагаемом устройстве, как и в аналогах и прототипе, приемопередающая антенна 1 широкополосна, что позволяет при необходимости существенно изменить рабочие частоты измерителя. In the proposed device, as in analogues and prototype, the transceiver antenna 1 is broadband, which allows, if necessary, to significantly change the operating frequency of the meter.

В то же время эти волноводно-щелевые антенны обладают частотной и температурной зависимостью. Поэтому даже при высокостабильном генераторе будет наблюдаться отклонение луча антенны при изменении температуры, что приводит к ошибкам измерения. At the same time, these waveguide-slot antennas have a frequency and temperature dependence. Therefore, even with a highly stable generator, a deviation of the antenna beam will be observed with a change in temperature, which leads to measurement errors.

В предлагаемом устройстве конструкция сверхвысокочастотного фильтра 3, как показали выполненные расчеты, при нестабильном СВЧ-генераторе позволяет получить температурную ошибку частоты Допплера при одновременном изменении несущей частоты генератора, равной
ΔF_д 2 V_x (0,144472 0,1436938) 2 V_x 0,0007782 Гц или ΔF_д 0,078% т.е. ошибка уменьшается почти в 6 раз по сравнению с аналогом и прототипом (0,18%).In the proposed device, the design of the microwave filter 3, as shown by the calculations, with an unstable microwave generator allows you to get the temperature error of the Doppler frequency while changing the carrier frequency of the generator equal to
ΔF _d 2 V _x (0.144472 0.1436938) 2 V _x 0.0007782 Hz or ΔF _d 0.078% i.e. the error decreases by almost 6 times in comparison with the analogue and prototype (0.18%).

Claims

1. SPEED METER, comprising a transceiver antenna connected through a circulator to the input of the mixer, the output of which is connected to the input of the amplifier, a microwave oscillator, a phase shifter and a Doppler frequency meter, characterized in that a modulator, microwave filter, an automatic adjustment of the generation zone and a follower are introduced frequency-digital converter, two inputs of which are connected to two outputs of a Doppler frequency meter, the first input of which is connected to the output of phase shifters spruce, and the second input with the first output of the automatic adjustment block of the generation zone, the second output of which is connected to the first input of the microwave oscillator, the second input of which is connected to the output of the modulator, and the output with the input of the microwave filter, the output of which is connected to the other arm of the circulator, mixer output connected to the first input of the phase shifter, the second input of which is connected to the third output of the automatic adjustment block of the generation zone, the input of which is connected to the output of the amplifier.

2. The meter according to claim 1, characterized in that the microwave filter is made in the form of a waveguide cross-section 13 x 6.5 mm and contains two inductive pin grids and interlinear screw in the middle.