RU2101723C1

RU2101723C1 - Method for phased radio direction finding and automatic phased radio direction finder

Info

Publication number: RU2101723C1
Authority: RU
Inventors: Леонид Дмитриевич Огороднийчук
Original assignee: Леонид Дмитриевич Огороднийчук
Priority date: 1990-08-06
Filing date: 1990-08-06
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: radio navigation and radio reconnaissance. SUBSTANCE: method involves reception of radio signal by two spaced antennas, formation of first, second, and third heterodyne signals whose frequencies are unequal to those of radio signals, attenuation of one of heterodyne signal level, bifurcation of heterodyne signal, frequency conversion of received radio signals with aid of first and third heterodyne signals, formation of first and second intermediate-frequency voltages, frequency conversion of second heterodyne signal with aid of first heterodyne signal, as well as second heterodyne signal with aid of third one, and shaping of third and fourth intermediate-frequency voltages, respectively, formation of fifth and sixth intermediate- frequency voltages, and measurement of phase shift between them. Automatic phased radio direction finder has first and second antennas 1.5, first, second, and third heterodynes 2,3,4, first and second high-frequency amplifiers 6,8, adjustable attenuator 7, first, second, third, and fourth signal mixers 9,15,11,13, first, second, and third bifurcators 10,12,14, first, second, third, fourth, fifth, and sixth band filters, 16,19,26,27,17,and 18, first and second adders 20,21, first and second intermediate-frequency amplifiers 22,23, first and second frequency changers 24, 25, phase meter 28, reference-voltage source 29, and comparison circuit 30. EFFECT: improved reliability of target direction finding. 9 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в радиотехнических системах. The invention relates to electronics and can be used in radio systems.

Известны способы фазовой радиопеленгации и устройства для их реализации
радиопеленгаторы. Особенностью известных способов и устройств является то, что радиосигнал от источника радиоизлучения, например, от самолета, принимают разнесенными антеннами, одной направленной вращающейся антенной или комбинированной антенной, формируют количество радиосигналов по числу каналов, радиосигналы обрабатывает, включая преобразование частоты, измеряют фазовый сдвиг и по нему определяют пеленг.Known methods of phase direction finding and devices for their implementation
direction finders. A feature of the known methods and devices is that the radio signal from a radio source, for example, from an airplane, is received by diversity antennas, one directional rotating antenna or a combined antenna, the number of radio signals is generated by the number of channels, the radio signals are processed, including frequency conversion, the phase shift is measured and they determine the bearing.

Из рассмотренных аналогов наиболее близким к предложенному является способ фазовой радиопеленгации и радиопеленгатор, в котором его фазометрическая схема принята за прототип. В прототипе радиосигнал от источника радиоизлучения принимают двумя разнесенными на расстояние b антеннами и на их выходах получают два радиосигнала, частоту которых преобразуют с помощью общего гетеродинного сигнала. Получают два напряжения промежуточной частоты, которые независимо усиливают, измеряют фазовый сдвиг между ними и определяют пеленг. Измерения осуществляют автоматически. В радиопеленгаторе перечисленные операции способа реализуются соответствующими узлами и связями. Of the considered analogues, the closest to the proposed method is the phase direction finding and direction finding, in which its phase diagram is taken as a prototype. In the prototype, a radio signal from a radio source is received by two antennas spaced apart by a distance b and two radio signals are received at their outputs, the frequency of which is converted using a common heterodyne signal. Two intermediate-frequency voltages are obtained, which independently amplify, measure the phase shift between them and determine the bearing. Measurements are carried out automatically. In the direction finder, the listed operations of the method are implemented by the corresponding nodes and links.

Недостатком известных способа фазовой радиопеленгации и фазового автоматического радиопеленгатора является невысокая точность измерения пеленга из-за малой развязки между каналами, а также из-за большой фазовой нестабильности каналов обработки напряжений. A disadvantage of the known method of phase direction finding and phase automatic direction finding is the low accuracy of bearing measurement due to the low isolation between the channels, as well as due to the large phase instability of the voltage processing channels.

Целью изобретения является повышение точности измерения пеленга. The aim of the invention is to improve the accuracy of the measurement of the bearing.

В предложенном способе базовой радиопеленгации, заключающемся в том, что принимают радиосигнал двумя разнесенными антеннами и на их выходах получают два радиосигнала, формируют первый гетеродинный сигнал, разветвляют его на две части, преобразуют частоту принятых радиосигналов, причем первый радиосигнал преобразуют с помощью первой части первого гетеродинного сигнала, формируют первое напряжение промежуточной частоты и второе напряжение промежуточной частоты, измеряют фазовый сдвиг и определяют пеленг, поставленная цель достигается тем, что дополнительно формирует второй и третий гетеродинные сигналы, причем частоты первого, второго, третьего гетеродинных сигналов и радиосигнала не равны между собой, ослабляют уровень второго гетеродинного сигнала, разветвляют второй и третий гетеродинные сигналы каждый на две части, преобразуют по частоте первую часть второго гетеродинного сигнала с помощью второй части первого гетеродинного сигнала, вторую часть второго гетеродинного сигнала с помощью первой части третьего гетеродинного сигнала и выделяет соответственно третье и четвертое напряжения промежуточных частот, второе напряжение промежуточной частоты получают путем преобразования по частоте второго радиосигнала с помощью второй части третьего гетеродинного сигнала, формируют пятое и шестое напряжения промежуточной частоты и измеряют фазовый сдвиг между ними. In the proposed method of basic direction finding, which consists in receiving a radio signal with two spaced antennas and receiving two radio signals at their outputs, they form the first heterodyne signal, branch it into two parts, convert the frequency of the received radio signals, and the first radio signal is converted using the first part of the first heterodyne signal, form the first intermediate frequency voltage and the second intermediate frequency voltage, measure the phase shift and determine the bearing, the target is achieved I by the fact that it additionally generates the second and third heterodyne signals, and the frequencies of the first, second, third heterodyne signals and the radio signal are not equal to each other, weaken the level of the second heterodyne signal, branch the second and third heterodyne signals each into two parts, convert the frequency of the first part the second heterodyne signal using the second part of the first heterodyne signal, the second part of the second heterodyne signal using the first part of the third heterodyne signal and selects, respectively The fourth and fourth intermediate frequency voltages, the second intermediate frequency voltage are obtained by frequency conversion of the second radio signal using the second part of the third heterodyne signal, the fifth and sixth intermediate frequency voltages are formed, and the phase shift between them is measured.

Пятое и шестое напряжения формируют двумя способами. The fifth and sixth voltages are formed in two ways.

Первый способ состоит в суммировании первого, второго, третьего и четвертого напряжений промежуточных частот, усилении суммарного напряжения, разделении по частоте каждого из четырех напряжений промежуточных частот, преобразовании по частоте двух напряжений промежуточных частот с помощью соответственно двух других напряжений промежуточных частот и выделении соответственно пятого и шестого напряжении промежуточной частоты. The first method consists of summing up the first, second, third and fourth voltages of the intermediate frequencies, amplifying the total voltage, dividing the frequency of each of the four voltages of the intermediate frequencies, converting the frequency of two voltages of the intermediate frequencies using two other intermediate voltage voltages, and extracting the fifth and sixth voltage of intermediate frequency.

Второй способ состоит в том, что попарно суммируют первое, второе, третье и четвертое напряжения промежуточных частот, усиливают полученные суммарные напряжения, в каждой паре преобразуют по частоте одно напряжение промежуточной частоты с помощью другого и выделяют соответственно пятое и шестое напряжения промежуточной частоты. Причем суммируют:
первое и третье напряжения промежуточных частот, второе и четвертое напряжения промежуточных частот, или
первое и второе напряжения промежуточных частот, третье и четвертое напряжения промежуточных частот, или
первое и четвертое напряжения промежуточных частот, второе и третье напряжения промежуточных частот.The second method consists in summing up the first, second, third and fourth intermediate frequency voltages in pairs, amplifying the resulting total voltages, converting one intermediate frequency voltage in each pair in frequency with the help of another and extracting the fifth and sixth intermediate frequency voltages respectively. And summarize:
first and third intermediate frequency voltages, second and fourth intermediate frequency voltages, or
first and second intermediate frequency voltages, third and fourth intermediate frequency voltages, or
the first and fourth intermediate frequency voltages, the second and third intermediate frequency voltages.

Второй вариант реализации этого способа состоит в том, что после усиления осуществляют частотное разделение напряжении промежуточных частот, после чего преобразуют частоту двух напряжений промежуточных частот с помощью соответственно двух других напряжений промежуточных частот. The second embodiment of this method consists in the fact that after amplification, frequency separation of the intermediate frequency voltage is carried out, after which the frequency of two intermediate voltage frequencies is converted using two other intermediate frequency voltages, respectively.

По предложенному способу разработан фазовый автоматический радиопеленгатор. Он содержит первый и второй каналы приема, состоящие из последовательно соединенных соответственно первой и второй антенны, первого и второго усилителя высокой частоты, первого и второго смесителя, первого и второго полосового фильтра, причем второй вход первого смесителя через первый разветвитель подключен к первому гетеродину, первый и второй усилители промежуточной частоты и фазометр. Для достижения поставленной цели в радиопеленгатор введены второй и третий гетеродины, первый и второй преобразователи частоты, второй и третий разветвители, третий, четвертый, пятый и шестой полосовые фильтры, регулируемый аттенюатор, первый и второй сумматоры, третий и четвертый смесители, причем первые входы первого и второго сумматоров подключены к выходам соответственно первого и второго полосовых фильтров, а выходы ко входам соответственно первого и второго усилителей промежуточной частоты, второй вход первого сумматора через последовательно соединенные шестой полосовой фильтр, четвертый смеситель, третий разветвитель подключен к выходу третьего гетеродина, второй вход второго сумматора через последовательно соединенные пятый полосовой фильтр, третий смеситель, второй разветвитель и аттенюатор подключен к выходу второго гетеродина, второй вход второго смесителя соединен с третьим разветвителем, второй вход третьего смесителя соединен с первым разветвителем, второй вход четвертого смесителя соединен с вторым разветвителем, выход первого усилителя промежуточной частоты через последовательно соединенные первый преобразователь частоты и третий полосовой фильтр подключен к первому входу фазометра, выход второго усилителя промежуточной частоты через последовательно соединенные второй преобразователь частоты и четвертый полосовой фильтр подключен к второму входу фазометра. According to the proposed method, a phase automatic direction finder is developed. It contains the first and second reception channels, consisting of the first and second antennas, the first and second high-frequency amplifiers, the first and second mixer, the first and second band-pass filters, respectively, and the second input of the first mixer is connected to the first local oscillator through the first splitter, the first and a second intermediate frequency amplifiers and a phase meter. To achieve this goal, the second and third local oscillators, the first and second frequency converters, the second and third splitters, the third, fourth, fifth and sixth bandpass filters, the adjustable attenuator, the first and second adders, the third and fourth mixers, the first inputs of the first and the second adders are connected to the outputs of the first and second bandpass filters, respectively, and the outputs to the inputs of the first and second amplifiers of intermediate frequency, respectively, the second input of the first adder through therefore, the connected sixth bandpass filter, the fourth mixer, the third splitter is connected to the output of the third local oscillator, the second input of the second adder is connected in series through the fifth bandpass filter, the third mixer, the second splitter and attenuator is connected to the output of the second local oscillator, the second input of the second mixer is connected to the third splitter, the second input of the third mixer is connected to the first splitter, the second input of the fourth mixer is connected to the second splitter, the output of the first amplifier is between internal frequency through the series-connected first frequency converter and the third band-pass filter connected to the first input of the phase meter, the second intermediate frequency amplifier output via a series connected second frequency converter and the fourth band-pass filter connected to the second input of the phase meter.

Кроме того, в автоматический радиопеленгатор введены последовательно соединенные источник опорного напряжения и схема сравнения; каждый усилитель промежуточной частоты содержит цепь автоматической регулировки усиления, причем выход цепи автоматической регулировки усиления одного усилителя промежуточной частоты подключен ко второму входу схемы сравнения, выход которой подключен к управляющему входу аттенюатора. In addition, a series-connected reference voltage source and a comparison circuit are introduced into the automatic direction finder; each intermediate frequency amplifier contains an automatic gain control circuit, and the output of the automatic gain control circuit of one intermediate frequency amplifier is connected to the second input of the comparison circuit, the output of which is connected to the control input of the attenuator.

На чертеже дана структурная схема фазового автоматического радиопеленгатора. The drawing shows a structural diagram of a phase automatic direction finder.

Радиопеленгатор содержит первую антенну 1, первый гетеродин 2, второй гетеродин 3, третий гетеродин 4, вторую антенну 5, первый усилитель высокой частоты 6, регулируемый аттенюатор 7, второй усилитель высокой частоты 8, первый смеситель 9, первый разветвитель 10, третий смеситель 11, второй разветвитель 12, четвертый смеситель 13, третий разветвитель 14, второй смеситель 15, полосовые фильтры соответственно первый 16, пятый 17, шестой 18 и второй 19, первый сумматор 20, второй сумматор 21, первый усилитель промежуточной частоты 22, второй усилитель промежуточной частоты 23, первый преобразователь частоты 24, второй преобразователь частоты 25, третий полосовой фильтр 26, четвертый полосовой фильтр 27, фазометр 26, источник опорного напряжения 29 и схема сравнения 30. The direction finder comprises a first antenna 1, a first local oscillator 2, a second local oscillator 3, a third local oscillator 4, a second antenna 5, a first high-frequency amplifier 6, an adjustable attenuator 7, a second high-frequency amplifier 8, a first mixer 9, a first splitter 10, a third mixer 11, a second splitter 12, a fourth splitter 13, a third splitter 14, a second splitter 15, band pass filters, respectively, the first 16, fifth 17, sixth 18 and second 19, the first adder 20, the second adder 21, the first intermediate frequency amplifier 22, the second intermediate amplifier frequency 23, a first frequency converter 24, a second frequency converter 25, a third bandpass filter 26, a fourth bandpass filter 27, a phase meter 26, a reference voltage source 29, and a comparison circuit 30.

В радиопеленгаторе включены последовательно антенна 1, усилитель высокой частоты 6, смеситель 9, фильтр 16, сумматор 20, усилитель промежуточной частоты 22, преобразователь частоты 24, фильтр 26, выход которого подключен к одному входу газометра 26; последовательно включены также антенна 5, усилитель высокой частоты, смеситель 15, фильтр 19, сумматор 21, усилитель промежуточной частоты 23, преобразователь частоты 25, фильтр 27, выход которого подключен к второму входу фазометра 28. Гетеродин 2 связан с разветвителем 10, выходы которого подключены к вторым входам смесителей соответственно 9 и 11; второй вход сумматора 20 через последовательно соединенные фильтр 16, смеситель 13, разветвитель 14 подключен к выходу гетеродина 4; второй вход сумматора 21 через фильтр 17, смеситель 11, разветвитель 12, регулируемый аттенюатор 7 подключен к выходу гетеродина 3. Второй вход смесителя 15 соединен с разветвителем 14, второй вход смесителя 13 соединен с разветвителем 12. Источник опорного напряжения 29 подключен к схеме сравнения 30, ко второму входу которой подключен выход цепи автоматической регулировки усиления усилителя промежуточной частоты 22; выход схемы сравнения 30 подключен к управляющему входу аттенюатора 7. An antenna 1, a high-frequency amplifier 6, a mixer 9, a filter 16, an adder 20, an intermediate-frequency amplifier 22, a frequency converter 24, a filter 26, the output of which is connected to one input of the gas meter 26, are connected in series with the direction finder; also included in series are antenna 5, high-frequency amplifier, mixer 15, filter 19, adder 21, intermediate-frequency amplifier 23, frequency converter 25, filter 27, the output of which is connected to the second input of the phase meter 28. The local oscillator 2 is connected to a splitter 10, the outputs of which are connected to the second inputs of the mixers, respectively 9 and 11; the second input of the adder 20 through a series-connected filter 16, a mixer 13, a splitter 14 is connected to the output of the local oscillator 4; the second input of the adder 21 through the filter 17, the mixer 11, the splitter 12, the adjustable attenuator 7 is connected to the output of the local oscillator 3. The second input of the mixer 15 is connected to the splitter 14, the second input of the mixer 13 is connected to the splitter 12. The voltage reference 29 is connected to the comparison circuit 30 , to the second input of which the output of the automatic gain control circuit of the intermediate frequency amplifier 22 is connected; the output of the comparison circuit 30 is connected to the control input of the attenuator 7.

Способ фазовой радиопеленгации источника радиоизлучения осуществляют следующим образом. С помощью двух антенн, разнесенных на расстояние b, принимают радиосигнал пеленгуемого радиоисточника. На выходах антенн получают два радиосигнала

где где E₁, E₂- амплитуды, ω частота, v₁, φ₂ начальные фазы радиосигналов, t текущее время. Известно, что фазовый сдвиг между радиосигналами
φ = φ₁ - φ₂ (3)
содержит информацию о пеленге θ радиоисточника. Поэтому по измеренному фазовому сдвигу определяет пеленг.The method of phase direction finding of a source of radio emission is as follows. Using two antennas spaced a distance b, receive the radio signal of the direction finding radio source. Two radio signals are received at the antenna outputs

where where E ₁ , E ₂ are the amplitudes, ω is the frequency, v ₁ , φ _{2 are the} initial phases of the radio signals, t is the current time. It is known that the phase shift between radio signals
φ = φ ₁ - φ ₂ (3)
contains information about the bearing θ of the radio source. Therefore, the bearing determines the measured phase shift.

Формируют три гетеродинных сигнала

амплитуды которых фиксированы, а частоты в общем случае неравны между собой и неравны частоте радиосигналов. Сигнал (5) ослабляют с помощью регулируемого аттенюатора, модуль коэффициента передачи которого равен к_а, фаза φ_a Получают сигнал
e_a = K_aE_г2cos(ω_г2t + φ_г2 + φ_a). (7)
Далее, гетеродинные сигналы (4), (7), (6) разветвляют каждый на две части и получают соответственно первую и вторую части первого гетеродинного сигнала, первую и вторую части второго гетеродинного сигнала и первую и вторую части третьего гетеродинного сигнала.Three heterodyne signals are generated

whose amplitudes are fixed, and the frequencies are generally unequal to each other and unequal to the frequency of the radio signals. The signal (5) is attenuated using an adjustable attenuator, the transmission coefficient module of which is equal to _a , phase φ _a Receive a signal
e _a = K _a E _g2 cos (ω _g2 t + φ _g2 + φ _a ). (7)
Further, the heterodyne signals (4), (7), (6) branch each into two parts and respectively receive the first and second parts of the first heterodyne signal, the first and second parts of the second heterodyne signal, and the first and second parts of the third heterodyne signal.

Осуществляют преобразование частоты первого радиосигнала с помощью первой части первого гетеродинного сигнала, первой части второго гетеродинного сигнала с помощью второй части первого гетеродинного сигнала, второй части второго гетеродинного сигнала с помощью первой части третьего гетеродинного сигнала и второго радиосигнала с помощью второй части третьего гетеродинного сигнала. Из продуктов преобразования выделяют напряжения разностных промежуточных частот, которые при
ω_г1 > ω, ω > ω_г2, ω_г1 > ω_г3 (8)
имеют вид

Полученные напряжения (9) (12) используют для формирования пятого и шестого напряжений промежуточной частоты, по которым измеряют фазовый сдвиг. Имеется несколько способов формирования пятого и шестого напряжений. Первый из них состоит в следующем. Напряжения (9) (12) суммируют и суммарное напряжение усиливают. Частоты (8) выбирают такими, чтобы промежуточные частоты напряжений (9) (12) были близкими и находились в полосе пропускания усилителя. Для компонент суммарного напряжения в усилителе можно обеспечить:
практически одинаковый модуль коэффициента усиления к_у;
фиксированные фазовые сдвиги. Их влияние исключают путем калибровки;
практически одинаковую фазовую нестабильность φ_у
Осуществляют разделение по частоте компонент усиленного суммарного напряжения, после чего преобразуют по частоте два напряжения промежуточных частот с помощью соответственно двух других напряжений промежуточных частот и выделяют пятое и шестое напряжения промежуточной частоты.The frequency of the first radio signal is converted using the first part of the first heterodyne signal, the first part of the second heterodyne signal using the second part of the first heterodyne signal, the second part of the second heterodyne signal using the first part of the third heterodyne signal and the second radio signal using the second part of the third heterodyne signal. From the conversion products, the voltages of the differential intermediate frequencies are distinguished, which, when
ω _g1 > ω, ω> ω _g2 , ω _g1 > ω _g3 (8)
have the form

The obtained voltage (9) (12) is used to form the fifth and sixth intermediate frequency voltages, which measure the phase shift. There are several ways to form the fifth and sixth voltages. The first of these is as follows. Stresses (9) (12) are summarized and the total voltage is amplified. The frequencies (8) are chosen such that the intermediate frequencies of the voltages (9) (12) are close and are in the passband of the amplifier. For the components of the total voltage in the amplifier, you can provide:
almost the same modulus of the gain to _y ;
fixed phase shifts. Their influence is excluded by calibration;
almost identical phase instability φ _y
The components of the amplified total voltage are frequency-separated, after which two intermediate-frequency voltages are converted in frequency using two other intermediate-frequency voltages, respectively, and the fifth and sixth intermediate-frequency voltages are isolated.

Возможно несколько вариантов выбора напряжений для преобразования частоты. В качестве примера рассмотрим вариант, при котором преобразуют частоту первого и второго напряжений (9), (12) с помощью соответственно третьего и четвертого напряжений (10), (11). Тогда пятое и шестое напряжения промежуточной частоты

Из выражений (13) и (14) следует, что между полученными напряжениями имеет место базовый сдвиг (3). Он не зависит от начальных фаз гетеродинных сигналов (4) (6), фазовой характеристики аттенюатора, с помощью которого устанавливают или регулируют уровень сигнала (7), и нестабильности фазовой характеристики усилителя. Следовательно, эти фазовые характеристики не влияют на точность измерения пеленга. Отсутствие влияния фазы позволяет использовать для регулировки уровня фазоискажающий аттенюатор и, изменяя его к_а, регулировать уровни напряжений (10), (11), а следовательно, и (13), (14). Благодаря этому можно обеспечить оптимальное усиление напряжений (9) (12) при изменяющихся уровнях радиосигналов (1), (2), а следовательно, минимальную амплитудно-фазовую погрешность.Several voltage selection options are available for frequency conversion. As an example, we consider a variant in which the frequency of the first and second voltages (9), (12) is converted using the third and fourth voltages (10), (11), respectively. Then the fifth and sixth intermediate frequency voltages

From the expressions (13) and (14) it follows that between the obtained stresses there is a basic shift (3). It does not depend on the initial phases of the heterodyne signals (4) (6), the phase characteristics of the attenuator with which the signal level (7) is set or adjusted, and the instability of the phase characteristics of the amplifier. Therefore, these phase characteristics do not affect the accuracy of the bearing measurement. The absence of phase influence allows the use of a phase distortion attenuator to adjust the level and, changing it to _a , regulates the voltage levels (10), (11), and therefore (13), (14). Due to this, it is possible to provide optimal voltage amplification (9) (12) with varying levels of radio signals (1), (2), and therefore, a minimum amplitude-phase error.

Второй способ формирования пятого и шестого напряжений промежуточной частоты состоит в следующем. Напряжения (9) (12) суммируют попарно, полученные суммарные напряжения усиливают, в каждой паре одно напряжение промежуточной частоты преобразуют по частоте с помощью другого и выделяют соответственно пятое и шестое напряжения промежуточной частоты. Возможно несколько альтернативных вариантов попарного суммирования напряжений промежуточных частот, (9) (12), а именно:
суммируют первое (9) и третье (10) напряжения, второе (12) и четвертое (11) напряжения;
суммируют первое (9) и второе (12) напряжения, третье (10) и четвертое (11) напряжения;
суммируют первое (9) и четвертое (11) напряжения, второе (12) и третье (10) напряжения.The second way of forming the fifth and sixth intermediate frequency voltages is as follows. Voltages (9) (12) are summarized in pairs, the resulting total voltages are amplified, in each pair one intermediate frequency voltage is converted in frequency using another and the fifth and sixth intermediate frequency voltages are respectively isolated. There are several alternative options for pairwise summation of intermediate frequency voltages, (9) (12), namely:
summarize the first (9) and third (10) voltages, the second (12) and fourth (11) voltages;
summarize the first (9) and second (12) voltage, the third (10) and fourth (11) voltage;
summarize the first (9) and fourth (11) voltages, the second (12) and third (10) voltages.

Этот способ обработки позволяет получить все преимущества первого способа обработки напряжений, однако требуется два усилителя. This processing method allows you to get all the advantages of the first voltage processing method, however, two amplifiers are required.

Расширение возможностей реализации способа формирования пятого и шестого напряжений можно обеспечить путем частотного разделения напряжений промежуточных частот после их усиления. The expansion of the possibilities of implementing the method of generating the fifth and sixth voltages can be achieved by frequency separation of the intermediate frequency voltages after their amplification.

В предложенном способе фазовой радиопеленгации повышение точности обусловлено:
отсутствием влияния фазовой характеристики φ_a регулируемого аттенюатора. Это позволяет использовать фазоискажащий аттенюатор для установки оптимального отношения между напряжениями выбранной пары. Последнее обеспечивает реализацию минимально возможной фазоамплитудной погрешности каналов;
возможностью обеспечения практически идентичной разовой нестабильности компонент усиливаемых суммарных напряжений. В этом случае фазовая нестабильность не оказывает влияния на точность определения пеленга;
существенным увеличением развязки между каналами радиосигналов по цепям гетеродинных сигналов. Суммарная развязка увеличивается на значение развязок двух смесителей (в среднем 25 + 25 50 дБ) и двух разветвителей (в среднем 30 + 30 60 дБ). Это делает исчезающе малой погрешность из-за развязки.In the proposed method of phase direction finding, an increase in accuracy is due to:
the absence of the influence of the phase characteristic φ _{a of the} adjustable attenuator. This allows the use of a phase-distorting attenuator to establish the optimal relationship between the voltages of the selected pair. The latter provides the implementation of the minimum possible phase-amplitude error of the channels;
the ability to provide almost identical one-time instability of the components of the amplified total voltages. In this case, phase instability does not affect the accuracy of bearing determination;
a significant increase in the isolation between the channels of the radio signals along the circuits of heterodyne signals. The total isolation is increased by the value of the isolation of two mixers (25 + 25 50 dB on average) and two splitters (30 + 30 60 dB on average). This makes the margin of error due to isolation.

Преимущества способа фазовой радиопеленгации особенно проявляются в диапазонах высоких частот. The advantages of the phase direction finding method are especially apparent in the high frequency ranges.

По предложенному способу разработан фазовый автоматический радиопеленгатор. Его структурная схема (см. чертеж) описана выше. According to the proposed method, a phase automatic direction finder is developed. Its structural diagram (see drawing) is described above.

Радиопеленгатор работает следующим образом. The direction finder works as follows.

Под влиянием радиоволны пеленгуемого источника радиоизлучения на выходе антенн 1, 5 образуются радиосигналы (1), (2), фазовый сдвиг между которыми (3) характеризует пеленг источника. С помощью гетеродинов 2, 3, 4 формируют гетеродинные сигналы (4), (5), (6) неодинаковых частот и неравных частоте радиосигналов например, (8). Сигнал (5) проходит через регулируемый аттенюатор 7, в результате чего изменяет амплитуду и начальный фазовый сдвиг и приобретает вид (7). Полученные сигналы в разветвителях 10, 12, 14 разветвляются на две части каждый. Сигналы гетеродинов 2, 4 используют для преобразования частоты радиосигналов (1), (2) и сигналов гетеродина 3 в смесителях соответственно 9, 15 и 11, 13. Из продуктов преобразования с помощью фильтров 16, 17, 18, 19 выделяют напряжения промежуточных частот (9) (12) соответственно. Under the influence of the radio wave of the direction-finding source of radio emission at the output of antennas 1, 5, radio signals (1), (2) are formed, the phase shift between which (3) characterizes the bearing of the source. Using local oscillators 2, 3, 4, heterodyne signals are formed (4), (5), (6) of unequal frequencies and unequal frequency of radio signals, for example, (8). The signal (5) passes through an adjustable attenuator 7, as a result of which it changes the amplitude and the initial phase shift and takes the form (7). The received signals in the splitters 10, 12, 14 branch into two parts each. The signals of the local oscillators 2, 4 are used to convert the frequency of the radio signals (1), (2) and the signals of the local oscillator 3 in the mixers, respectively, 9, 15 and 11, 13. From the conversion products using filters 16, 17, 18, 19, the intermediate frequency voltages ( 9) (12), respectively.

Обработка полученных четырех напряжений промежуточных частот состоит в том, что в сумматоре 20 суммируют напряжения (9) и (11), а в сумматоре 21 - напряжения (10) и (12). Суммарные напряжения усиливают соответственно в усилителях промежуточной частоты 22 и 23, модуль коэффициентов усиления которых к₂₂ и к₂₃, фазовые нестабильности φ_a φ₂₂ и φ₂₃. После усиления до заданных уровней компоненты суммарных напряжений преобразуют по частоте соответственно в преобразователях частоты 24 и 25. С помощью фильтров 26, 27 выделяют напряжения разностной промежуточной частоты: если при анализе учесть характеристики усилителей, то напряжения можно представить выражениями:

Фазовый сдвиг между напряжениями (15) и (16) равен (3) и по нему в фазометре 28 измеряют пеленг. Влияние фазовой нестабильности усилителей 22 и 23 практически не сказывается.Processing the obtained four intermediate frequency voltages consists in the fact that voltages (9) and (11) are summed in the adder 20, and voltages (10) and (12) in the adder 21. The total voltages are amplified respectively in the amplifiers of intermediate frequency 22 and 23, the modulus of the gain of which is ₂₂ and ₂₃ , phase instabilities φ _a φ ₂₂ and φ ₂₃ . After amplification to specified levels, the components of the total voltages are frequency-converted in the frequency converters 24 and 25, respectively. Using filters 26, 27, the voltages of the differential intermediate frequency are extracted: if the characteristics of the amplifiers are taken into account in the analysis, then the voltages can be represented by the expressions:

The phase shift between the voltages (15) and (16) is equal to (3) and the bearing is measured from it in the phase meter 28. The effect of phase instability of amplifiers 22 and 23 has practically no effect.

Отметим следующие преимущества радиопеленгатора:
структурно обеспечивается идентичность амплитуд напряжений (15), (16). Исключается влияние нестабильности сигналов (4) (7) на отношение амплитуд напряжений и повышается точность измерений, поскольку при легко выполнимых условиях к₂₂ к₂₃ E₁=E₂ амплитуды напряжений (15), (16) одинаковы;
амплитуды можно регулировать синхронно, в одинаковых и больших пределах изменением ослабления аттенюатора 7, поскольку его фазовая характеристика не влияет на результат измерений;
обеспечивается максимально возможный динамический диапазон измерений.Note the following advantages of the direction finder:
structurally ensures the identity of the amplitudes of the stresses (15), (16). The influence of signal instability (4) (7) on the ratio of voltage amplitudes is eliminated and the measurement accuracy increases, since under easily fulfilled conditions, to ₂₂ to ₂₃ E ₁ = E ₂ the voltage amplitudes (15), (16) are the same;
the amplitudes can be adjusted synchronously, in equal and large limits, by changing the attenuation of the attenuator 7, since its phase characteristic does not affect the measurement result;
The maximum possible dynamic range of measurements is provided.

В радиопеленгаторе для обеспечения постоянного режима работы преобразователей частоты 24 и 25, а следовательно, неизменности их характеристик и обеспечения наиболее точной работы фазометра 28 с помощью регулировок устанавливают оптимальное отношение уровней компонент усиливаемого суммарного напряжения и оптимальный уровень большего из них. Для этого каждый усилитель промежуточной частоты содержит цепь автоматической регулировки усиления. Автоматическую регулировку усиления можно обеспечивать по одному из усиливаемых напряжений, например, (9) в усилителе 22 и (12) и в усилителе 23. Уровни этих напряжений на выходе усилителей постоянные и большие, что обусловливает линейный и неизменный в динамическом диапазоне радиосигналов режим при последующем преобразовании частоты напряжений. Другое усиливаемое напряжение на выходе соответствующего усилителя может быть меньше. Для осуществления заданных регулировок и установки оптимального соотношения между компонентами усиливаемого суммарного напряжения в динамическом диапазоне измерений, в схему радиопеленгатора дополнительно введены последовательно соединенные источник опорного напряжения 29 и схема сравнения 30, к второму входу которой подключен выход цепи автоматической регулировки усиления усилителя промежуточной частоты 22, а выход схемы сравнения 30 подключен к управляющему входу аттенюатора 7. In the direction finder, to ensure a constant mode of operation of the frequency converters 24 and 25, and consequently, the invariance of their characteristics and the most accurate operation of the phasemeter 28, using the adjustments, the optimal ratio of the levels of the components of the amplified total voltage and the optimal level of the larger one are established. For this, each intermediate frequency amplifier contains an automatic gain control circuit. Automatic gain control can be provided by one of the amplified voltages, for example, (9) in the amplifier 22 and (12) and in the amplifier 23. The levels of these voltages at the output of the amplifiers are constant and large, which makes the mode linear and unchanged in the dynamic range of radio signals during subsequent voltage frequency conversion. Other amplified voltage at the output of the corresponding amplifier may be less. To make the specified adjustments and to establish the optimal ratio between the components of the amplified total voltage in the dynamic measurement range, a reference voltage source 29 and a comparison circuit 30 are additionally added to the direction finder circuit, the second input of which is connected to the output of the automatic gain control circuit of the intermediate frequency amplifier 22, and the output of the comparison circuit 30 is connected to the control input of the attenuator 7.

В исходном положении аттенюатор 7 ослабляет сигнал гетеродина 3 на заданное значение. Если уровень напряжения (9) увеличивается, то начинает работать автоматическая регулировка усиления в усилителе 22 и на выходе цепи автоматической регулировки усиления появляется напряжение, которое поступает также на схему сравнения 30. В ней формируется управляющее напряжение, которое воздействует на аттенюатор 7 и изменяет его состояние, уменьшая ослабление сигнала (7). Благодаря этому уровни напряжений (10), (11) увеличиваются. Процесс продолжается до установления в схеме сравнения 30 заданного отношения между напряжением цепи автоматической регулировки усиления усилителя 22 и опорным напряжением, поступающим из источника опорного напряжения 29. Путем выбора уровня опорного напряжения можно устанавливать оптимальное отношение между уровнями напряжений, которые усиливаются в усилителях 22 и 23. Если уровень радиосигнала (1) и, соответственно, напряжения (9) начнет уменьшаться, то влияние цепи автоматической регулировки усиления уменьшается и ослабление аттенюатора 7 будет увеличиваться до исходного значения. In the initial position, the attenuator 7 attenuates the signal of the local oscillator 3 by a predetermined value. If the voltage level (9) increases, the automatic gain control starts to work in the amplifier 22 and a voltage appears at the output of the automatic gain control circuit, which also flows to the comparison circuit 30. A control voltage is generated in it, which acts on the attenuator 7 and changes its state , reducing signal attenuation (7). Due to this, the stress levels (10), (11) increase. The process continues until a predetermined relationship is established in the comparison circuit 30 between the voltage of the automatic gain control circuit of the amplifier 22 and the reference voltage coming from the reference voltage source 29. By selecting the reference voltage level, it is possible to establish the optimal ratio between the voltage levels that are amplified in the amplifiers 22 and 23. If the level of the radio signal (1) and, accordingly, the voltage (9) begins to decrease, then the influence of the automatic gain control circuit decreases and the attenuator attenuation decreases and 7 will increase to its original value.

Эффективность изобретения состоит в существенном повышении точности измерения пеленга источника радиоизлучения. The effectiveness of the invention is to significantly improve the accuracy of the measurement of the bearing of the radio emission source.

Claims

1. The method of phase direction finding, which consists in receiving a radio signal with two spaced antennas and receiving two radio signals at their outputs, generating the first heterodyne signal, branching it into two parts, converting the frequency of the received radio signals, the first radio signal being converted using the first part of the first heterodyne signal, form the first voltage of the intermediate frequency and the second voltage of the intermediate frequency, characterized in that it further form the second and third heterodyne signals, at than the frequencies of the first, second, third heterodyne signals and the radio signal are not equal, weaken the level of the second heterodyne signal, branch the second and third heterodyne signals each into two parts, convert the frequency of the first part of the second heterodyne signal using the second part of the first heterodyne signal, the second part of the second heterodyne signal using the first part of the third heterodyne signal and respectively allocate the third and fourth voltage of the intermediate frequencies, the second voltage between fine frequency obtained by converting the frequency of the second radio signal via a second portion of the third heterodyne signal form fifth and sixth intermediate frequency voltage and measuring the phase shift between them.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fifth and sixth intermediate frequency voltages are formed by summing the first, second, third and fourth intermediate frequency voltages, amplifying the total voltage, frequency division of each of the four intermediate frequency voltages, frequency conversion of two voltages of intermediate frequencies using, respectively, two other voltages of intermediate frequencies and highlighting, respectively, the fifth and sixth voltages of intermediate frequency.

3. The method according to claim 1, characterized in that the fifth and sixth intermediate frequency voltages are formed by pairwise summation of the first, second, third and fourth intermediate frequency voltages, amplification of the resulting total voltages, frequency conversion in each pair of one intermediate frequency voltage using another and the allocation, respectively, of the fifth and sixth voltages of the intermediate frequency.

4. The method according to claim 3, characterized in that summarize the first and third voltage of the intermediate frequencies, the second and fourth voltage of the intermediate frequencies.

5. The method according to claim 3, characterized in that the first and second voltages of the intermediate frequencies are summed, the third and fourth voltages of the intermediate frequencies.

6. The method according to p. 3, characterized in that summarize the first and fourth voltage of the intermediate frequencies, the second and third voltage of the intermediate frequencies.

7. The method according to claim 3, characterized in that after amplification, the voltage is divided by the frequency of the intermediate frequencies.

8. A phase automatic direction finder containing the first and second reception channels, consisting of series-connected first and second antennas, first and second high-frequency amplifiers, first and second mixers, first and second band pass filters, the second input of the first mixer connected through the first splitter to the first local oscillator, the first and second intermediate frequency amplifiers and a phase meter, characterized in that the second and third local oscillators, the first and second frequency converters, the second and third splitters, third, fourth, fifth and sixth bandpass filters, adjustable attenuator, first and second combiners, third and fourth mixers, the first inputs of the first and second combiners connected to the outputs of the first and second bandpass filters, and the outputs to the inputs of the first and second second intermediate frequency amplifiers, the second input of the first adder through a sixth bandpass filter connected in series, a fourth mixer, a third splitter connected to the output of the third local oscillator, sec the second input of the second adder is connected in series through the fifth bandpass filter, the third mixer, the second splitter and attenuator is connected to the output of the second local oscillator, the second input of the second mixer is connected to the third splitter, the second input of the third mixer is connected to the first splitter, the second input of the fourth mixer is connected to the second splitter , the output of the first intermediate frequency amplifier through a series-connected first frequency converter and a third band-pass filter is connected to the first phase input Etra, the second intermediate frequency amplifier output via a series connected second frequency converter and the fourth band-pass filter connected to the second input of the phase meter.

9. The direction finder according to claim 8, characterized in that the reference voltage source and the comparison circuit are introduced in series, each intermediate frequency amplifier contains an automatic gain control circuit, and the output of the automatic gain control circuit of one intermediate frequency amplifier is connected to the second input of the comparison circuit, the output which is connected to the control input of the attenuator.