RU2316016C2 - Device for radioengineering monitoring of radio sources - Google Patents

Device for radioengineering monitoring of radio sources Download PDF

Info

Publication number
RU2316016C2
RU2316016C2 RU2005126869/09A RU2005126869A RU2316016C2 RU 2316016 C2 RU2316016 C2 RU 2316016C2 RU 2005126869/09 A RU2005126869/09 A RU 2005126869/09A RU 2005126869 A RU2005126869 A RU 2005126869A RU 2316016 C2 RU2316016 C2 RU 2316016C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
radio
inputs
power divider
phase shifter
Prior art date
Application number
RU2005126869/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005126869A (en
Inventor
Александр Федорович Гришков
Игорь Георгиевич Дорух
Александр Эдуардович Чекрыгин
Эдуард Викторович Чекрыгин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ФГУП "ТНИИС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ФГУП "ТНИИС") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ФГУП "ТНИИС")
Priority to RU2005126869/09A priority Critical patent/RU2316016C2/en
Publication of RU2005126869A publication Critical patent/RU2005126869A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2316016C2 publication Critical patent/RU2316016C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: determination of the radio signal bearing and frequency in radio-engineering monitoring systems.
SUBSTANCE: the device has series-connected the first reception antenna, the first radio-frequency amplifier, the first power divider, frequency meter, and a unit for processing the results of measurement for determining the value of the radio source bearing and normalizing the control signal for the controlled phase shifter, series-connected the second reception antenna, the second radio-frequency amplifier and the second power divider, as well as the third reception antenna and the third radio - frequency amplifier, also series-connected, two multipliers, two low - pass filters, controlled phase shifter and a phase-difference meter, the first and second inputs of the first multiplier are connected to the second output of the first power divider and the output of the controlled phase shifter, respectively, and output-to the input of the first low-pass filter, the first and second inputs of the second output of the second power divider, and the output - to the input of the second low-pass filter the signal and control inputs of the controlled phase shifter are connected to the third output of the second power divider and the output of the mentioned processing unit respectively, the second and third inputs of this unit are connected to outputs of the first and second low-pass filters, respectively, the first and second inputs of the phase-difference meter are connected to the third output of the first power divider and the output of the third radar frequency amplifier respectively, and the output to the fourth input of the mentioned processing unit, the focal axes of the reception antennas are parallel and coincided with the direction to the center of the direction finding sector.
EFFECT: simplified construction and enhanced accuracy of direction finding.
2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения пеленга и частоты радиосигнала в системах радиотехнического контроля.The invention relates to radio engineering and can be used to determine the bearing and frequency of the radio signal in radio control systems.

Известно устройство радиотехнического контроля источников радиоизлучений, описанное в статье Э. В. Чекрыгина и др. Информационно-измерительная система источников радиоизлучений. Вопросы специальной радиоэлектроники. Серия ОВР, Москва-Таганрог, вып.1, 2003, С.7...14. Оно содержит тракт измерения частоты и тракт измерения направления на источник излучения. Тракт измерения частоты содержит измеритель частоты, последовательно включенные приемную антенну, усилитель высокой частоты (УВЧ) и частотно-измерительный блок, а также ряд частотных каналов, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные детектор, видеоусилитель и аналого-цифровой преобразователь, входы частотных каналов соединены с выходами частотно-измерительного блока, а выходы - со входами измерителя частоты. Тракт измерения направления на источник излучения содержит вычислитель и ряд приемных каналов, каждый из которых включает в себя последовательно включенные приемную антенну, УВЧ, детектор, видеоусилитель и аналого-цифровой преобразователь, фокальные оси антенн сдвинуты одна относительно другой таким образом, что диаграммы направленности антенн в сумме перекрывают сектор 180°.A device for radio-technical control of radio emission sources is known, described in an article by E.V. Chekrygin and others. An information-measuring system of radio emission sources. Questions of special radio electronics. Series OVR, Moscow-Taganrog, issue 1, 2003, S.7 ... 14. It contains a frequency measuring path and a path for measuring the direction to the radiation source. The frequency measuring path includes a frequency meter, a receiving antenna in series, a high frequency amplifier (UHF) and a frequency measuring unit, as well as a number of frequency channels, each of which includes a detector, a video amplifier, and an analog-to-digital converter, frequency channel inputs connected to the outputs of the frequency measuring unit, and the outputs to the inputs of the frequency meter. The path to measuring the direction to the radiation source contains a computer and a number of receiving channels, each of which includes a receiving antenna, UHF, a detector, a video amplifier, and an analog-to-digital converter, the focal axes of the antennas are shifted one relative to the other so that the antenna patterns in total overlap sector 180 °.

Недостатком этого устройства является низкая точность пеленгования, обусловленная неидентичностью приемных каналов тракта определения направления, и сложность, обусловленная наличием отдельной приемной антенны и УВЧ для тракта определения частоты и большим количеством приемных каналов в тракте определения направления.The disadvantage of this device is the low direction finding accuracy due to the non-identity of the receiving channels of the direction determining path, and the complexity due to the presence of a separate receiving antenna and UHF for the frequency determining path and a large number of receiving channels in the direction determining path.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство радиотехнического контроля источников излучений, входящее в состав корабельной станции радиотехнической разведки, защищенной свидетельством на полезную модель №29783, кл. G01S 3/28, Н04К 3/00, опубл. 2003 г. Оно содержит М≥4 приемных антенн, М УВЧ, входы которых соединены с выходами антенн, М делителей мощности, входы которых соединены с выходами УВЧ, М приемников, входы которых соединены с первыми выходами делителей мощности, измеритель частоты, М входов которого соединены со вторыми выходами делителей мощности, уточнитель пеленга и блок обработки результатов измерения и управления, первые М входов которого соединены с выходами приемников, (М+1)-й и (М+2)-й входы - с первым и вторым выходами измерителя частоты, (М+3)-й вход - с выходом уточнителя пеленга, а выход - с управляющим входом уточнителя пеленга. При этом уточнитель пеленга содержит М пар дополнительных приемных антенн, два коммутатора, управляющие входы которых объединены и являются управляющим входом уточнителя, и интерферометр, выход которого является выходом уточнителя. Фокальные оси приемных антенн сдвинуты одна относительно другой таким образом, что их диаграммы направленности в сумме перекрывают сектор 180° левого (или правого) борта корабля.Closest to the technical nature of the claimed device is a radio-technical control of radiation sources, which is part of the shipborne radio intelligence station, protected by a certificate for utility model No. 29783, cl. G01S 3/28, H04K 3/00, publ. 2003 It contains M≥4 receiving antennas, M UHF, the inputs of which are connected to the outputs of the antennas, M power dividers, the inputs of which are connected to the outputs of the UHF, M receivers, the inputs of which are connected to the first outputs of the power dividers, a frequency meter, M inputs of which connected to the second outputs of the power dividers, a bearing finder and a processing unit for measuring and control results, the first M inputs of which are connected to the outputs of the receivers, the (M + 1) th and (M + 2) th inputs - with the first and second outputs of the frequency meter , (M + 3) -th input - with the output of the qualifier bearing, and the output - control input qualifier bearing. In this case, the bearing qualifier contains M pairs of additional receiving antennas, two switches, the control inputs of which are combined and are the control input of the qualifier, and an interferometer, the output of which is the output of the qualifier. The focal axes of the receiving antennas are shifted relative to one another so that their radiation patterns in total overlap the 180 ° sector of the ship's left (or star) side.

В этом устройстве осуществляется уточнение результатов измерения направления на источник излучения, поэтому точность пеленгования здесь несколько выше, чем в указанной выше информационно-измерительной системе. Однако это уточнение пеленга осуществляется за счет введения 2 М дополнительных антенн, что делает устройство достаточно сложным и трудно реализуемым. Кроме того, точность пеленгования в ней остается недостаточно высокой, что обусловлено неидентичностью дополнительных антенн и отсутствием уточнения пеленга в направлениях "корма-нос корабля" и противоположном ему.In this device, the results of measuring the direction to the radiation source are refined, therefore, the direction-finding accuracy here is slightly higher than in the above-mentioned information-measuring system. However, this refinement of the bearing is carried out by introducing 2 M additional antennas, which makes the device quite complex and difficult to implement. In addition, the direction finding accuracy in it remains insufficiently high, which is due to the non-identical nature of the additional antennas and the lack of refinement of the bearing in the directions of the "feed-bow of the ship" and the opposite.

Целью изобретения является упрощение устройства радиотехнического контроля и повышение точности пеленгования.The aim of the invention is to simplify the device of electronic control and improve the accuracy of direction finding.

Поставленная цель достигается тем, что в известное из описания полезной модели №29783, кл. G01S 3/28, Н04К 3/00 устройство радиотехнического контроля источников радиоизлучений, содержащее последовательно включенные первую приемную антенну, первый УВЧ, первый делитель мощности, измеритель частоты и блок обработки результатов измерения и управления, последовательно включенные вторую приемную антенну, второй УВЧ и второй делитель мощности, а также последовательно включенные третью приемную антенну и третий УВЧ, введены два перемножителя, два фильтра низких частот, управляемый фазовращатель и измеритель разности фаз, первый и второй входы первого перемножителя соединены соответственно со вторым выходом первого делителя мощности и выходом управляемого фазовращателя, а выход - со входом первого фильтра низких частот, первый и второй входы второго перемножителя соединены соответственно с первым и вторым выходами второго делителя мощности, а выход - со входом второго фильтра низких частот, сигнальный и управляющий входы управляемого фазовращателя соединены соответственно с третьим выходом второго делителя мощности и выходом блока обработки результатов измерений и управления, второй и третий входы этого блока соединены с выходами соответственно первого и второго фильтров низких частот, первый и второй входы измерителя разности фаз соединены соответственно с третьим выходом первого делителя мощности и выходом третьего УВЧ, а выход - с четвертым входом блока обработки результатов измерений и управления, при этом фокальные оси приемных антенн параллельны и совпадают с направлением на центр сектора пеленгования.This goal is achieved by the fact that in the well-known from the description of the utility model No. 29783, class. G01S 3/28, Н04К 3/00 a radio-technical control device for radio-frequency sources, comprising a first receiving antenna, a first UHF, a first power divider, a frequency meter and a unit for processing measurement and control results, a second receiving antenna, a second UHF and a second divider power, as well as a third receiving antenna and a third UHF connected in series, two multipliers, two low-pass filters, a controlled phase shifter and a phase difference meter, the first and second are introduced the inputs of the first multiplier are connected respectively to the second output of the first power divider and the output of the controlled phase shifter, and the output to the input of the first low-pass filter, the first and second inputs of the second multiplier are connected respectively to the first and second outputs of the second power divider, and the output to the input of the second filter low frequencies, the signal and control inputs of the controlled phase shifter are connected respectively to the third output of the second power divider and the output of the processing unit of the measurement results and board, the second and third inputs of this unit are connected to the outputs of the first and second low-pass filters, respectively, the first and second inputs of the phase difference meter are connected respectively to the third output of the first power divider and the output of the third UHF, and the output to the fourth input of the unit for processing the measurement results and control, while the focal axis of the receiving antennas are parallel and coincide with the direction to the center of the direction-finding sector.

Совокупность вновь введенных перемножителей, фильтров, измерителей разности фаз и их связей, а также конструктивных особенностей антенн и делителей мощности не следует явным образом из уровня техники, поэтому предлагаемое устройство радиотехнического контроля источников радиоизлучений следует считать новым и имеющим изобретательский уровень.The combination of newly introduced multipliers, filters, phase difference meters and their connections, as well as the design features of antennas and power dividers should not be explicitly described in the prior art, therefore, the proposed device for radio-technical control of radio emission sources should be considered new and inventive.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых приведены:The invention is illustrated by drawings, which show:

- на фиг.1 - структурная схема предлагаемого устройства;- figure 1 is a structural diagram of the proposed device;

- на фиг.2 - взаимное расположение источника контролируемого радиосигнала и центров раскрыва антенн.- figure 2 - the relative position of the source of the controlled radio signal and the centers of the aperture of the antennas.

Устройство содержит на фиг.1 идентичные приемные антенны 1, 8 и 14, идентичные УВЧ 2, 9 и 15, идентичные делители 3 и 10 мощности, идентичные перемножители 4 и 11, идентичные фильтры 5 и 12 низких частот, блок 6 обработки результатов измерений и управления, управляемый фазовращатель 7 с единичным коэффициентом передачи, измеритель 13 частоты и измеритель 16 разности фаз.The device contains in FIG. 1 identical receiving antennas 1, 8 and 14, identical UHF 2, 9 and 15, identical power dividers 3 and 10, identical multipliers 4 and 11, identical low-pass filters 5 and 12, unit 6 for processing the measurement results and control, a controlled phase shifter 7 with a single gear ratio, a frequency meter 13 and a phase difference meter 16.

Приемная антенна 1, УВЧ 2 и делитель мощности 3 включены последовательно. Первый и второй входы перемножителя 4 соединены соответственно с первым и вторым выходами делителя мощности 3, а выход - со входом фильтра низких частот 5, выход которого подключен к третьему входу блока обработки результатов измерения и управления 6. Сигнальный вход управляемого фазовращателя 7 подключен к третьему выходу делителя мощности 3, управляющий вход - к выходу блока обработки результатов измерения и управления 6, а выход - ко второму входу перемножителя 11, первый вход которого подключен ко второму выходу делителя мощности 10, а выход - ко входу фильтра низких частот 12, подключенного своим выходом ко второму входу блока обработки результатов измерения и управления 6. Приемная антенна 8, УВЧ 9 и делитель мощности 10 соединены последовательно. Измеритель частоты 13 включен между первым выходом делителя мощности 10 и первым входом устройства обработки результатов измерения и управления 6. Вход УВЧ 15 подключен к выходу приемной антенны 14, а выход - ко второму входу измерителя разности фаз 16, первый вход которого подключен к третьему выходу делителя мощности 10, а выход - к четвертому входу блока обработки результатов измерения и управления 6.Receiving antenna 1, UHF 2 and power divider 3 are connected in series. The first and second inputs of the multiplier 4 are connected respectively to the first and second outputs of the power divider 3, and the output is connected to the input of the low-pass filter 5, the output of which is connected to the third input of the processing unit for measurement and control 6. The signal input of the controlled phase shifter 7 is connected to the third output power divider 3, the control input to the output of the processing unit for measuring and control 6, and the output to the second input of the multiplier 11, the first input of which is connected to the second output of the power divider 10, and the output - to the input of the low-pass filter 12, connected by its output to the second input of the processing unit of the measurement and control 6. The receiving antenna 8, UHF 9 and the power divider 10 are connected in series. A frequency meter 13 is connected between the first output of the power splitter 10 and the first input of the device for processing the results of measurement and control 6. The input of the UHF 15 is connected to the output of the receiving antenna 14, and the output is connected to the second input of the phase difference meter 16, the first input of which is connected to the third output of the divider power 10, and the output to the fourth input of the processing unit of the measurement and control results 6.

Центры раскрыва приемных антенн 1, 2 и 8 расположены на одной прямой, а фокальные оси параллельны одна другой и перпендикулярны этой прямой, их направление 8-1' совпадает с осью симметрии сектора пеленгования. Пеленг θ (направление на источник радиоизлучения) отсчитывается от направления 8-1′ по часовой стрелке. Ширина диаграммы направленности каждой из приемных антенн 1, 8 и 14 составляет 180°. Линейная база а1 между центрами раскрыва приемных антенн 8 и 14 составляет величину порядка 10λmin, а линейная база а2 между центрами раскрыва приемной антенны 1 и 8 - величину порядка 0,25λmin, где λmin - минимальная длина волны пеленгуемого сигнала.The opening centers of the receiving antennas 1, 2 and 8 are located on one straight line, and the focal axes are parallel to one another and perpendicular to this straight line, their direction 8-1 'coincides with the axis of symmetry of the direction finding sector. Bearing θ (direction to the source of radio emission) is counted from the direction 8-1 ′ clockwise. The width of the radiation pattern of each of the receiving antennas 1, 8 and 14 is 180 °. The linear base a 1 between the centers of the aperture of the receiving antennas 8 and 14 is of the order of 10λ min , and the linear base a 2 between the centers of the aperture of the receiving antennas 1 and 8 is of the order of 0.25λ min , where λ min is the minimum wavelength of the direction-finding signal.

В устройстве используется фазовый метод пеленгования, основанный на приеме пеленгуемого сигнала двумя антеннами с параллельными фокальными осями и разнесенными центрами раскрыва и последующем измерении разности фаз принятых сигналов. Известно (см., например, Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. - М.: Сов. радио, 1984, с.6, 7), что в этом случае разность фаз Δφ принятых сигналов связана с пеленгом 9 источника сигнала, его длиной λ волны и базой "а" между центрами раскрыва антенн соотношениемThe device uses a phase direction finding method based on the reception of a direction-finding signal by two antennas with parallel focal axes and spaced aperture centers and subsequent measurement of the phase difference of the received signals. It is known (see, for example, Leonov A.I., Fomichev K.I. Monopulse radar. - M .: Sov. Radio, 1984, p.6, 7) that in this case the phase difference Δφ of the received signals is associated with the bearing 9 of the signal source, its wavelength λ and the base "a" between the centers of the aperture of the antennas by the ratio

Figure 00000002
Figure 00000002

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Излучаемый радиосигнал, подлежащий контролю, принимается приемными антеннами 1, 8 и 14 и усиливается усилителями высокой частоты 2, 9 и 15 соответственно. С выходов усилителей УВЧ 2 и 9 усиленные сигналы поступают на входы делителей мощности 3 и 10 соответственно. Каждый из этих делителей мощности делит поступившие на их входы сигналы на три равные части.The emitted radio signal to be monitored is received by receiving antennas 1, 8 and 14 and amplified by high frequency amplifiers 2, 9 and 15, respectively. From the outputs of the amplifiers UHF 2 and 9, the amplified signals are fed to the inputs of the power dividers 3 and 10, respectively. Each of these power dividers divides the signals received at their inputs into three equal parts.

Сигнал с первого выхода делителя мощности 10 поступает на вход измерителя частоты 13, сигнал с его второго выхода - на первый вход перемножителя 11, а сигнал с его третьего выхода - на первый вход измерителя разности фаз 16, на второй вход которого поступает сигнал с выхода усилителя УВЧ 15.The signal from the first output of the power divider 10 goes to the input of the frequency meter 13, the signal from its second output goes to the first input of the multiplier 11, and the signal from its third output goes to the first input of the phase difference meter 16, the second input of which receives the signal from the output of the amplifier UHF 15.

Измеритель частоты 13 осуществляет измерение частоты f контролируемого сигнала, и результат измерения поступает с его выхода на первый вход блока обработки результатов измерения и управления 6.The frequency meter 13 measures the frequency f of the monitored signal, and the measurement result is supplied from its output to the first input of the processing unit of the measurement results and control 6.

На второй вход перемножителя 11 через управляемый фазовращатель 7, управляемый сигналом с выхода блока обработки результатов измерения и управления 6, поступает сигнал с третьего выхода делителя мощности 3. Перемножитель 11 осуществляет перемножение поступивших на его входы сигналов, и результат перемножения с его выхода через фильтр низких частот 12 поступает на второй вход блока обработки результатов измерения и управления 6.The second input of the multiplier 11 through a controlled phase shifter 7, controlled by the signal from the output of the processing unit of the measurement and control 6, receives a signal from the third output of the power divider 3. The multiplier 11 multiplies the signals received at its inputs, and the result of the multiplication from its output through the low filter frequency 12 is fed to the second input of the processing unit of the measurement results and control 6.

На первый и второй входы перемножителя 4 поступают сигналы соответственно с первого и второго выходов делителя мощности 3. Перемножитель 4 осуществляет перемножение поступивших на его входы сигналов, и результат перемножения с его выхода через фильтр низких частот 5 поступает на третий вход блока обработки результатов измерения и управления 6.The first and second inputs of the multiplier 4 receive signals, respectively, from the first and second outputs of the power divider 3. The multiplier 4 multiplies the signals received at its inputs, and the result of the multiplication from its output through the low-pass filter 5 is fed to the third input of the processing unit of the measurement and control results 6.

Измеритель разности фаз 16 осуществляет измерение разности фаз сигналов на своих входах, и результат измерения с его выхода поступает на четвертый вход блока обработки результатов измерения и управления 6.The phase difference meter 16 measures the phase difference of the signals at its inputs, and the measurement result from its output goes to the fourth input of the processing unit of the measurement results and control 6.

Блок обработки результатов измерения и управления 6 осуществляет преобразование поступающих на его входы сигналов в цифровую форму, если они аналоговые (в принципе как измерители частоты и разности фаз 13 и 16, так и фильтры низких частот 5 и 12 могут быть цифровыми), и производит над этими сигналами ряд математических операций, о которых будет сказано ниже. Кроме того, он формирует управляющий сигнал для управляемого фазовращателя 7.The processing unit of the measurement and control results 6 converts the signals received at its inputs into digital form if they are analog (in principle, both frequency and phase difference meters 13 and 16 and low-pass filters 5 and 12 can be digital), and produces these signals a number of mathematical operations, which will be discussed below. In addition, it generates a control signal for the controlled phase shifter 7.

Поступившее на первый вход блока 6 значение частоты f используется для вычисления длины λ волны контролируемого сигнала. Расчет производится в блоке 6 по формулеThe frequency f received at the first input of block 6 is used to calculate the wavelength λ of the controlled signal. The calculation is made in block 6 according to the formula

λ=с/f,λ = s / f,

где с=3·10 м/с - скорость света.where c = 3 · 10 m / s is the speed of light.

Кроме того, с учетом значения частоты f в блоке обработки результатов измерения и управления 6 формируется управляющий сигнал, под действием которого управляемый фазовращатель 7, имеющий единичный коэффициент передачи, осуществляет задержку поступившего на его вход сигнала на время 1/4f, то есть поворачивает его по фазе на π/2.In addition, taking into account the value of the frequency f, a control signal is generated in the unit for processing the measurement and control results 6, under the influence of which the controlled phase shifter 7, having a unit gear ratio, delays the signal received at its input by 1 / 4f, that is, rotates it by phase at π / 2.

Сигналы на входах перемножителя 4 имеют частоту f, одинаковые уровни U и совпадают по фазе. Результат перемножения на выходе перемножителя 4 имеет две составляющие - постоянную с уровнем 0,5KпU2, где Кп - коэффициент передачи перемножителей 4 и 11, и переменную с амплитудой 0,5KпU2 и частотой 2f. Переменная составляющая подавляется фильтром низких частот 5, а постоянная проходит через этот фильтр на третий вход блока обработки результатов измерения и управления 6. Таким образом, на третий вход блока обработки результатов измерения и управления 6 поступает постоянный сигнал с уровнем U3, определяемым равенствомThe signals at the inputs of the multiplier 4 have a frequency f, the same levels of U and coincide in phase. The result of the multiplication at the output of the multiplier 4 has two components - a constant with a level of 0.5K p U 2 , where K p is the transmission coefficient of the multipliers 4 and 11, and a variable with an amplitude of 0.5K p U 2 and a frequency of 2f. The variable component is suppressed by the low-pass filter 5, and the constant passes through this filter to the third input of the processing unit of the measurement and control results 6. Thus, a constant signal with the level U 3 determined by the equality

U3=0,5KпКфU2,

Figure 00000003
U 3 = 0.5K p K f U 2 ,
Figure 00000003

где Кф - коэффициент передачи фильтров 5 и 12.where K f - transfer coefficient of filters 5 and 12.

Сигналы на входах перемножителя 11 имеют частоту f, одинаковые уровни U и сдвинуты по фазе один относительно другого на величину Δφ1, определяемую равенствомThe signals at the inputs of the multiplier 11 have a frequency f, the same levels of U and are phase shifted relative to each other by a quantity Δφ 1 , determined by the equality

Figure 00000004
Figure 00000004

При этом первая составляющая этого фазового сдвига сформирована фазовращателем 7, а вторая обусловлена разностью фаз сигналов на входах (и выходах) антенн 1 и 8. Результат перемножения на выходе перемножителя 11 имеет две составляющие - постоянную с уровнем 0,5КпUcosΔφ1 и переменную частотой 2f. Переменная составляющая подавляется фильтром низких частот 12, а постоянная проходит через этот фильтр на второй вход блока обработки результатов измерения и управления 6. Таким образом, на второй вход блока обработки результатов измерения и управления 6 поступает постоянный сигнал с уровнем U2, определяемым равенствомThus the first component of the phase shift generated by the phase rotator 7, and the second is due to the phase difference signals at the inputs (and outputs) antennas 1 and 8. The result of multiplying the output of multiplier 11 has two components - a constant level 0.5K UcosΔφ claim 1 and a variable frequency 2f. The variable component is suppressed by the low-pass filter 12, and the constant passes through this filter to the second input of the processing unit of the measurement and control results 6. Thus, the second input of the processing unit of the measurement and control results 6 receives a constant signal with a level of U 2 determined by the equality

Figure 00000005
Figure 00000005

Совместное решение уравнений (2), (3) и (4) даетThe joint solution of equations (2), (3) and (4) gives

Figure 00000006
Figure 00000006

поэтому грубое значение θг пеленга определяется путем вычисления в блоке обработки результатов измерения и управления 6 по формулеtherefore, the rough value θ g of the bearing is determined by calculating in the processing unit of the measurement results and control 6 according to the formula

Figure 00000007
Figure 00000007

Расчет по формуле (5) дает значение истинного пеленга θ с большой погрешностью, обусловленной неидентичностью каналов формирования сигналов U2 и U3 на входах блока обработки результатов измерения и управления 6 и погрешностью их измерения.Calculation according to formula (5) gives the true bearing θ with a large error due to the non-identity of the signal generation channels U 2 and U 3 at the inputs of the processing unit for measuring and control results 6 and their measurement error.

Для уточнения пеленга θ используется измеряемая измерителем разности фаз 16 сигналов на выходах приемных антенн 8 и 14 величина.To clarify the bearing θ, the value measured by the phase difference meter 16 of the signals at the outputs of the receiving antennas 8 and 14 is used.

Разность фаз Δφф сигналов на выходах приемных антенн 8 и 14 составитThe phase difference Δφ f of the signals at the outputs of the receiving antennas 8 and 14 will be

Figure 00000008
Figure 00000008

Учитывая, что база а1=10λmin, она может значительно (в разы) превышать величину 2π. Измеритель разности фаз 16 не реагирует на целую часть отношения Δφф/2π, а измеряет только остаток от деления Δφф и 2π. Фактическая Δφф и измеренная Δφ разности фаз связаны соотношением Δφф=Δφ+2π·n,Given that the base is a 1 = 10λ min , it can significantly (at times) exceed the value of 2π. The phase difference meter 16 does not respond to the integer part of the ratio Δφ f / 2π, but measures only the remainder of the division Δφ f and 2π. The actual Δφ f and the measured Δφ phase differences are related by the relation Δφ f = Δφ + 2π

где n=0,±1, ±2,...,±m, а m - целая часть отношения a1/λ.where n = 0, ± 1, ± 2, ..., ± m, and m is the integer part of the ratio a 1 / λ.

Поэтому уравнение (6) следует записать в видеTherefore, equation (6) should be written as

Figure 00000009
Figure 00000009

илиor

Figure 00000010
Figure 00000010

Уравнение (7) содержит неопределенность - одному значению измеренной разности Δφ фаз соответствуют 2m+1 значений пеленга θ. Для разрешения этой неопределенности в блоке обработки результатов измерения и управления 6 рассчитываются в соответствии с уравнением (7) все эти значения, или часть их, сравниваются со значением

Figure 00000011
рассчитанным по формуле (5), и ближайшее к нему принимается в качестве результата пеленгования.Equation (7) contains uncertainty - one value of the measured phase difference Δφ corresponds to 2m + 1 bearing values θ. To resolve this uncertainty in the processing unit of the measurement and control results 6, all these values, or part of them, are calculated in accordance with equation (7), compared with the value
Figure 00000011
calculated by the formula (5), and the closest to it is taken as the result of direction finding.

Заявляемое устройство радиотехнического контроля достаточно легко реализуемо.The inventive device of radio control is quite easily implemented.

В качестве приемных антенн 1, 8 и 14 могут быть использованы щелевые антенны в экране ограниченных размеров (см., например. Справочник по элементам радиоэлектронных устройств. Под ред. В.В.Дулина, М.С.Жука. - М.: Энергия, 1977, с.528,529).As receiving antennas 1, 8, and 14, slotted antennas can be used in a limited-size screen (see, for example, the Handbook of Elements of Radioelectronic Devices. Edited by V.V.Dulin, M.S.Zhuk. - M .: Energy 1977, p. 528.529).

В качестве усилителей УВЧ 2, 9 и 15 могут быть использованы серийно выпускаемые модули типа М421135.As amplifiers UHF 2, 9 and 15 can be used commercially available modules type M421135.

В качестве перемножителей 4 и 11 могут быть использованы перемножители общего применения (см., например, Радиоприемные устройства. Под ред. Барулина Л.Г. - М.: Радио и связь, 1984 с.102, 103).As multipliers 4 and 11 can be used multipliers of general use (see, for example, Radio receivers. Ed. Barulin L.G. - M .: Radio and communication, 1984 p.102, 103).

В качестве управляемого фазовращателя 7 может быть использован цифровой дискретный фазовращатель со встроенным драйвером.As a controlled phase shifter 7, a digital discrete phase shifter with a built-in driver can be used.

Фильтры низких частот 5 и 12 могут быть выполнены на аналоговых интегральных микросхемах.Low-pass filters 5 and 12 can be performed on analog integrated circuits.

Делители мощности 3 и 10 могут быть выполнены на основе пассивных микросборок.Power dividers 3 and 10 can be made on the basis of passive microassemblies.

Измеритель частоты 13 может быть выполнен на однорезонаторных направленных фильтрах с функциональной обработкой откликов выходных сигналов на программируемых логических интегральных схемах (см., например, Э.В.Чекрыгин и др. Информационно-измерительная система источников радиоизлучений. Вопросы специальной радиоэлектроники. Серия ОВР, Москва-Таганрог, вып.1, 2003, с.7...14).Frequency meter 13 can be performed on single-resonator directional filters with functional processing of the responses of the output signals on programmable logic integrated circuits (see, for example, E.V. Chekrygin and other Information-measuring system of radio emission sources. Issues of special radio electronics. OVR series, Moscow -Taganrog, issue 1, 2003, p. 7 ... 14).

В качестве измерителя разности фаз 16 может быть использован цифровой тюнер типа АРК-ЦТ.As a phase difference meter 16, a digital tuner of the ARK-CT type can be used.

В качестве блока обработки результатов измерения и управления 6 может служить ПЭВМ типа "Pentium", дополненная элементами сопряжения с фильтрами низких частот 5 и 12, измерителями частоты и разности фаз 13 и 16 и управляемым фазовращателем 7.As a processing unit for the measurement and control results 6, a Pentium-type personal computer can be used, supplemented by elements for interfacing with low-pass filters 5 and 12, frequency and phase difference meters 13 and 16, and a controlled phase shifter 7.

Технический результат от использования предлагаемого устройства радиотехнического контроля заключается в том, что оно проще прототипа, так как содержит как минимум вчетверо меньше приемных антенн и гораздо меньше УВЧ и делителей мощности. Кроме того, оно имеет более высокую точность пеленгования, так как точное значение пеленга в нем определяется фазовым методом, что исключает погрешность из-за неидентичности приемных каналов.The technical result from the use of the proposed radio control device is that it is simpler than the prototype, since it contains at least four times less receiving antennas and much less UHF and power dividers. In addition, it has a higher direction finding accuracy, since the exact value of the bearing in it is determined by the phase method, which eliminates the error due to the non-identity of the receiving channels.

Claims (1)

Устройство радиотехнического контроля источников радиоизлучений, содержащее последовательно включенные первую приемную антенну, первый усилитель высокой частоты, первый делитель мощности, измеритель частоты и блок обработки результатов измерения для определения значения пеленга источника радиоизлучения и формирования управляющего сигнала для управляемого фазовращателя, последовательно включенные вторую приемную антенну, второй усилитель высокой частоты и второй делитель мощности, а также последовательно включенные третью приемную антенну и третий усилитель высокой частоты, отличающееся тем, что в него введены два перемножителя, два фильтра низких частот, управляемый фазовращатель и измеритель разности фаз, первый и второй входы первого перемножителя соединены соответственно со вторым выходом первого делителя мощности и выходом управляемого фазовращателя, а выход - со входом первого фильтра низких частот, первый и второй входы второго перемножителя соединены соответственно с первым и вторым выходами второго делителя мощности, а выход - со входом второго фильтра низких частот, сигнальный и управляющий входы управляемого фазовращателя соединены соответственно с третьим выходом второго делителя мощности и выходом блока обработки результатов измерения для определения значения пеленга источника радиоизлучения и формирования управляющего сигнала для управляемого фазовращателя, второй и третий входы этого блока соединены с выходами соответственно первого и второго фильтров низких частот, первый и второй входы измерителя разности фаз соединены соответственно с третьим выходом первого делителя мощности и выходом третьего усилителя высокой частоты, а выход - с четвертым входом блока обработки результатов измерения для определения значения пеленга источника радиоизлучения и формирования управляющего сигнала для управляемого фазовращателя, при этом фокальные оси приемных антенн параллельны и совпадают с направлением на центр сектора пеленгования.A radio-technical control device for radio-frequency sources, comprising a first receiving antenna, a first high-frequency amplifier, a first power divider, a frequency meter and a measurement processing unit for determining a bearing value of a radio-frequency source and generating a control signal for a controlled phase shifter, a second receiving antenna, a second a high-frequency amplifier and a second power divider, as well as a third reception in series an antenna and a third high-frequency amplifier, characterized in that two multipliers, two low-pass filters, a phase shifter and a phase difference meter are inserted into it, the first and second inputs of the first multiplier are connected respectively to the second output of the first power divider and the output of the controlled phase shifter, and the output is with the input of the first low-pass filter, the first and second inputs of the second multiplier are connected respectively to the first and second outputs of the second power divider, and the output is with the input of the second filter At low frequencies, the signal and control inputs of the controlled phase shifter are connected respectively to the third output of the second power divider and the output of the processing unit for measuring results to determine the bearing value of the radio emission source and generate a control signal for the controlled phase shifter, the second and third inputs of this block are connected to the outputs of the first and second low-pass filters, the first and second inputs of the phase difference meter are connected respectively to the third output of the first divides A power output of a third and a high frequency amplifier, and an output - to a fourth input of the measurement results of the processing unit to determine the value bearing radio signal source and generating a control signal for the controlled phase shifter, the focal axis of the reception antennas are parallel and coincide with the direction of the center of the direction finding sector.
RU2005126869/09A 2005-08-25 2005-08-25 Device for radioengineering monitoring of radio sources RU2316016C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126869/09A RU2316016C2 (en) 2005-08-25 2005-08-25 Device for radioengineering monitoring of radio sources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005126869/09A RU2316016C2 (en) 2005-08-25 2005-08-25 Device for radioengineering monitoring of radio sources

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005126869A RU2005126869A (en) 2007-02-27
RU2316016C2 true RU2316016C2 (en) 2008-01-27

Family

ID=37990507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005126869/09A RU2316016C2 (en) 2005-08-25 2005-08-25 Device for radioengineering monitoring of radio sources

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2316016C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005126869A (en) 2007-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200209380A1 (en) Radar device
US10557933B2 (en) Radar device and position-determination method
CN110018446A (en) Integrated multi-channel RF circuit with phase position sensing
JP2019039917A (en) Radar frontend with high-frequency oscillator monitoring
RU2365931C2 (en) Phase direction finding technique, phase direction-finder therefor
RU2290658C1 (en) Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution
RU2435171C1 (en) Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method
RU2316016C2 (en) Device for radioengineering monitoring of radio sources
US10782329B2 (en) Phase analysis circuit
RU2134429C1 (en) Phase direction finding method
RU2296432C1 (en) Method for autocorrelation receipt of noise-like signals
RU2378659C1 (en) Device for radio-technical control of radio radiation sources
RU2427853C1 (en) Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method
RU2526533C2 (en) Phase-based direction-finder
RU2534220C1 (en) Apparatus for determining motion parameters of object
RU2316017C2 (en) Device for radio-engineering monitoring of radio sources
RU82868U1 (en) DEVICE FOR RADIO TECHNICAL CONTROL OF SOURCES OF RADIO RADIATION
RU2260814C1 (en) Method for automatic inspection of radio-frequency emission sources
RU2201599C1 (en) Method of direction finding of radio signals and direction finder for its realization
RU2284545C2 (en) Radio inspection naval system
RU2750335C1 (en) Method for amolitude-phase direction finding by rotating antenna system
RU2287839C2 (en) Device for mono-impulse measurement of bearing of radio signals sources
Sorochan et al. J-correlation direction finder with improved characteristics of a time delay meter
RU2204842C2 (en) Method and device for measuring object-scattering polarization matrix
RU2426143C1 (en) Method of phase direction finding and phase direction finder to this end

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120723

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150826