RU2352955C1 - Radio proximity fuse, detector of narrow-band frequency spectrum signals - Google Patents

Radio proximity fuse, detector of narrow-band frequency spectrum signals Download PDF

Info

Publication number
RU2352955C1
RU2352955C1 RU2007146923/09A RU2007146923A RU2352955C1 RU 2352955 C1 RU2352955 C1 RU 2352955C1 RU 2007146923/09 A RU2007146923/09 A RU 2007146923/09A RU 2007146923 A RU2007146923 A RU 2007146923A RU 2352955 C1 RU2352955 C1 RU 2352955C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
signal
frequency
detector
Prior art date
Application number
RU2007146923/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Леонидович Семенов (RU)
Виктор Леонидович Семенов
Original Assignee
Виктор Леонидович Семенов
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 Виктор Леонидович Семенов filed Critical Виктор Леонидович Семенов
Priority to RU2007146923/09A priority Critical patent/RU2352955C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2352955C1 publication Critical patent/RU2352955C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics, measurement.
SUBSTANCE: invention is related to radiolocating equipment and may be used in creation of radio proximity fuses. Radio proximity fuse comprises transceiving antenna, transmitter of continuous signal with frequency modulation, mixer, filter of differential frequencies and detector of narrow-band frequency spectrum signals. Detector of narrow-band frequency spectrum signals contains mixer with wideband filter, amplifier - limiter, narrow-band filter, amplitude detector, comparator, pulse shaper and generator of signal with continuous frequency.
EFFECT: reduction of weight and dimensions of radio proximity fuses.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретения относятся к радиолокационной технике и могут быть использованы при создании радиовзрывателей.The invention relates to radar technology and can be used to create radio fuses.

Известно [1], что для реализации радиовзрывателей используются доплеровские радиолокаторы с непрерывным излучением сигналов в наиболее исследованных дециметровом и сантиметровом диапазонах волн, позволяющие измерять текущее расстояние между сближающимися РЛС и объектом (целью), подлежащим уничтожению. Использование более короткого и менее исследованного миллиметрового диапазона волн для решения аналогичных задач известными способами не дает ощутимого выигрыша в точности измерения текущих координат целей, поэтому данные сигналы используют редко, что приводит к значительным массогабаритным и стоимостным характеристикам радиовзрывателей.It is known [1] that for the implementation of radio fuses, Doppler radars are used with continuous emission of signals in the most studied decimeter and centimeter wave ranges, which make it possible to measure the current distance between the approaching radar and the object (target) to be destroyed. The use of a shorter and less studied millimeter wave range for solving similar problems by known methods does not give a tangible gain in the accuracy of measuring the current coordinates of targets, therefore, these signals are rarely used, which leads to significant mass-dimensional and cost characteristics of radio fuses.

Известна задача. Из пункта А в пункт Д вышел поезд с неизвестной скоростью. Между пунктами А и Д есть еще два пункта, Б и С. В пункте С, который ближе к пункту Д, живет человек, который может измерять текущую дальность Di до поезда и текущую скорость Vi поезда, а также может передвигаться с постоянной скоростью Vo. В пункте Б, который располагается дальше от пункта Д, чем пункт С, поезд делает остановку и человек может в этот момент сесть на поезд и доехать до пункта Д. Между пунктами Б и С расстояние Do. Вопрос: если человеку запрещается ожидать в пункте Б поезд, то в какой момент времени он должен выйти из пункта С в пункт Б, чтобы там сесть на поезд и добраться благополучно до пункта Д?Known task. From point A to point D, a train left at an unknown speed. Between points A and D there are two more points, B and C. At point C, which is closer to point D, there is a person who can measure the current distance Di to the train and the current speed Vi of the train, and can also move at a constant speed Vo. In point B, which is located farther from point D than point C, the train makes a stop and a person can take the train at this moment and get to point D. Between points B and C, the distance Do. Question: if a person is forbidden to wait at point B for a train, then at what point in time should he leave point C to point B in order to catch a train there and get safely to point D?

Ответ на данный вопрос тривиален. Человек должен выйти из пункта С в пункт Б, когда выполнится равенство:The answer to this question is trivial. A person must leave point C to point B when equality is fulfilled:

Do/Vo=(Di-Do)/Vi.Do / Vo = (Di-Do) / Vi.

Проблема разработки малогабаритного и недорогого устройства, позволяющего решить вышеотмеченную задачу, по настоящее время является актуальной и решается в рамках Государственного оборонного заказа по теме «Совершенствование-88» Государственным заказчиком - войсковой частью 93603.The problem of developing a small-sized and inexpensive device that can solve the above-mentioned problem is still relevant and is being solved within the framework of the State defense order on the topic "Improvement-88" by the State customer - military unit 93603.

Здесь следует отметить, что подобная задача решается и тогда, когда становится необходимым выдать команду на подрыв перемещающегося в пространстве боеприпаса с совмещенной с ним РЛС (радиовзрыватель), и это необходимо делать в момент, когда между боеприпасом и целью, подлежащей уничтожению, остается известный интервал расстояния Do.It should be noted here that a similar problem is also solved when it becomes necessary to issue a command to detonate an ammunition moving in space with a radar (radio fuse) combined with it, and this must be done at a time when a known interval remains between the ammunition and the target to be destroyed distance Do.

При реализации обнаружителей непрерывного электрического сигнала используют общеизвестный способ его обнаружения, заключающийся, например [3, стр. 108, рис. 4.12], в фильтрации данного сигнала в сравнении величины амплитуды напряжения отфильтрованного сигнала с эталонной величиной постоянного напряжения и в фиксировании факта достижения равенства отмеченных величин напряжений.When implementing detectors of a continuous electric signal, a well-known method of detecting it is used, consisting, for example [3, p. 108, Fig. 4.12], in filtering this signal in comparing the magnitude of the voltage amplitude of the filtered signal with the reference value of the constant voltage and in recording the fact of achieving equality of the noted voltage values.

Обнаружитель сигналов, реализованный по известному способу, обычно содержит последовательно соединенные фильтр, амплитудный детектор и компаратор, второй вход которого подключен к выходу блока опорного напряжения, а выход, при необходимости, через формирователь короткого импульса к выходной шине.The signal detector, implemented by a known method, usually contains a series-connected filter, an amplitude detector and a comparator, the second input of which is connected to the output of the reference voltage unit, and the output, if necessary, through the shaper of a short pulse to the output bus.

Недостатком известного обнаружителя сигналов, а соответственно и способа по которому он реализован, являются ограниченные его функциональные возможности, определяемые, в частности, возможными параметрами используемых фильтров. Так, например, достижимые центральная частота (fц) и минимальная полоса пропускания (fв-fн) полосовых фильтров на ПАВ определяются величинами fц=(5…1500) МГц и fв-fн=50 кГц [2]. То есть очевидно, что при применении в обнаружителе фильтров данного типа невозможно обнаруживать сигналы с частотами ниже 5 МГц и селектировать сигналы более узкого, чем в 50 кГц диапазона частот. Отмеченные недостатки присущи и другим типам фильтров [2]. То есть, очевидно, порой решить ту или иную конкретную задачу невозможно ни при каких стоимостных и массогабаритных характеристиках фильтров.A disadvantage of the known signal detector, and accordingly the method by which it is implemented, is its limited functionality, determined, in particular, by the possible parameters of the filters used. So, for example, the achievable central frequency (fc) and minimum passband (fv-fn) of SAW bandpass filters are determined by the values of fc = (5 ... 1500) MHz and fv-fn = 50 kHz [2]. That is, it is obvious that when using this type of filter in a detector, it is impossible to detect signals with frequencies below 5 MHz and to select signals of a narrower than 50 kHz frequency range. The noted disadvantages are inherent in other types of filters [2]. That is, obviously, sometimes it is impossible to solve a particular problem at any cost and weight and size characteristics of the filters.

Целью изобретений является уменьшение массогабаритных и стоимостных характеристик радиовзрывателей.The aim of the invention is to reduce the overall dimensions and cost characteristics of radio fuses.

Поставленная цель достигается за счет исключения операций измерений параметров сигналов и замены их на операцию обнаружения сигнала наперед известной частоты при определении момента выдачи команды на подрыв боеприпаса. Следует отметить, что достижение поставленной цели будет выглядеть более ощутимо, если в реализуемых по предлагаемому способу радиовзрывателях будет использован зондируемый сигнал миллиметрового диапазона волн, как, например, в приемопередатчике частотно-модулированных сигналов, выполненном в виде монолитной схемы на кристалле 7·4 мм [4].This goal is achieved by eliminating the operations of measuring the parameters of the signals and replacing them with the operation of detecting a signal ahead of a known frequency when determining the moment of issuing a command to undermine the ammunition. It should be noted that the achievement of the set goal will look more noticeable if the probes of the millimeter wave range used in the proposed method are used, for example, in a transceiver of frequency-modulated signals made in the form of a monolithic circuit on a 7 × 4 mm crystal [ four].

На фиг.1 приведена блок-схема обнаружителя сигналов узкополосного спектра частот.Figure 1 shows a block diagram of a signal detector of a narrowband frequency spectrum.

На фиг.2 приведена блок-схема радиовзрывателя.Figure 2 shows a block diagram of a radio fuse.

На фиг.3 приведена таблица данных, позволяющих оценить работу обнаружителя сигналов узкополосного спектра частот.Figure 3 shows a table of data to evaluate the operation of the detector signals of the narrowband frequency spectrum.

Обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот (фиг.1) содержит амплитудный детектор 12, выход которого подключен к первому входу компаратора 13, второй вход которого подключен к шине 10 опорного напряжения, а выход через формирователь 14 импульса к выходной шине 11, а также дополнительно введенные последовательно соединенные смеситель 15 с широкополосным фильтром 17 и генератор 16 сигнала непрерывной частоты, выход которого подключен к второму входу смесителя 15, первый вход которого подключен к входной шине 23, а выход широкополосного фильтра 17 через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 18 и узкополосный полосовой фильтр 19 подключен к входу амплитудного детектора 12.The signal detector of the narrowband frequency spectrum (Fig. 1) contains an amplitude detector 12, the output of which is connected to the first input of the comparator 13, the second input of which is connected to the voltage reference bus 10, and the output through the pulse former 14 to the output bus 11, as well as additionally introduced sequentially connected mixer 15 with a broadband filter 17 and a continuous frequency signal generator 16, the output of which is connected to the second input of the mixer 15, the first input of which is connected to the input bus 23, and the output of the broadband filter and 17 through the series-connected limiting amplifier 18 and a narrowband bandpass filter 19 is connected to the input of the amplitude detector 12.

Радиовзрыватель (фиг.2) содержит приемо-передающую антенну 5, вход антенны, работающей на передачу, которой подключен к высокомощному выходу передатчика 6 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход антенны, работающей на прием, подключен к первому входу смесителя 7, второй вход которого подключен к низкомощному выходу передатчика 6 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход к входу фильтра 8 разностных частот, а также дополнительно введенный обнаружитель 9 сигналов узкополосного спектра частот, дополнительный вход которого подключен к шине 10 опорного напряжения, выход к выходной шине 11, а вход к выходу фильтра 8 разностных частот.The radio fuse (figure 2) contains a transceiver antenna 5, the input of the antenna working on the transmission, which is connected to the high-power output of the transmitter 6 continuous signal with frequency modulation according to a one-sided ramp law, and the output of the antenna working on reception is connected to the first the input of the mixer 7, the second input of which is connected to the low-power output of the continuous signal transmitter 6 with frequency modulation according to a one-sided ramp law, and the output to the input of the filter 8 is different tnyh frequencies, and further inputted narrowband signal detector 9, the frequency spectrum, a further input of which is connected to the bus 10, the reference voltage output on the output bus 11 and the input to the output of the filter 8, the frequency difference.

Проанализируем, в том числе на примерах, работу радиовзрывателя (фиг.2) и обнаружителя сигналов узкополосного спектра частот (фиг.1).We analyze, including by examples, the operation of the radio fuse (figure 2) and the detector of signals of the narrow-band frequency spectrum (figure 1).

Через приемо-передающую антенну 5 в пространство излучают и принимают отраженные от неподвижных и перемещающихся объектов непрерывные частотно-модулированные сигналы, например непрерывный СВЧ-сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону с, например, параметрами: fo=20 ГГц, Fm=20 кГц, dfm=25 МГц, удовлетворяющими, при принятых Do=6 м и Vo=150 м/с, условию:Continuous frequency-modulated signals, for example, a continuous microwave signal with frequency modulation according to a one-sided ramp law with, for example, parameters: fo = 20 GHz, Fm =, are transmitted and received through a transceiving antenna 5 into space and receive reflected from stationary and moving objects 20 kHz, dfm = 25 MHz, satisfying, with the accepted Do = 6 m and Vo = 150 m / s, the condition:

to=Do/Vo=fo/Fm dfm=6 м/150 (м/с)=20 ГГц/20 кГц 25 МГц=0,04 с, где Vo - известная усредненная скорость перемещения боеприпаса;to = Do / Vo = fo / Fm dfm = 6 m / 150 (m / s) = 20 GHz / 20 kHz 25 MHz = 0.04 s, where Vo is the known average velocity of the movement of ammunition;

Do - известное постоянное расстояние от РЛС до предполагаемой точки самоподрыва боеприпаса,Do is the known constant distance from the radar to the alleged point of self-detonation of the ammunition,

fo - средняя частота излучаемого РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону;fo is the average frequency of the radar emitted by a continuous signal with frequency modulation according to a one-sided sawtooth linearly increasing law;

где Fm - частота модуляции излучаемого сигнала;where Fm is the modulation frequency of the emitted signal;

dfm - девиация частоты излучаемого сигнала.dfm is the frequency deviation of the emitted signal.

Данный сигнал формируют в передатчике 6 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону. В результате смешивания в смесителе 7 отраженного и излучаемого сигналов на его выходе будут сформированы сигналы разностной частоты величиной (10.41 и 10.58 [3]), в частности:This signal is formed in the transmitter 6 of a continuous signal with frequency modulation according to a one-sided ramp law. As a result of mixing the reflected and emitted signals in the mixer 7, the signals of the difference frequency of the magnitude (10.41 and 10.58 [3]) will be generated at its output, in particular:

Fp12-Ц=[(2 D12)Fm dfm/С]-(2 V150 fo/С)=[2·12 м·2·104 Гц·2,5·107 Гц/3·108 (м/с)]-[2·150 (м/с)·20 ГГц/3·108(м/с)]=20 кГц - сигнал из отражений от цели, сближающейся с боеприпасом с минимально возможной радиальной скоростью V150=150 м/с, находящимся на удалении вFp 12-C = [(2 D 12 ) Fm dfm / C] - (2 V 150 fo / C) = [2 · 12 m · 2 · 10 4 Hz · 2.5 · 10 7 Hz / 3 · 10 8 (m / s)] - [2 · 150 (m / s) · 20 GHz / 3 · 10 8 (m / s)] = 20 kHz - signal from reflections from a target approaching the ammunition with the lowest possible radial velocity V 150 = 150 m / s located at

D12=Do+(Vi/Vo)Do=6 м+[(150 м/с)/(150 м/с)]6 м=12 м от РЛС;D 12 = Do + (Vi / Vo) Do = 6 m + [(150 m / s) / (150 m / s)] 6 m = 12 m from the radar;

Fp86-Ц=[(2 D86) Fm dfm/С]-(2 V2000 fo/С)=[2·86 м·2·104 Гц 2,5·107Гц/3·108(м/с)] - [2·2000(м/с)·20 ГГц/3·108м/с)] = 20 кГц - сигнал из отражений от цели, сближающейся с боеприпасом с максимально возможной радиальной скоростью V2000=2000 м/с, находящимся на удалении вFp 86-C = [(2 D 86 ) Fm dfm / C] - (2 V 2000 fo / C) = [2 · 86 m · 2 · 10 4 Hz 2.5 · 10 7 Hz / 3 · 10 8 ( m / s)] - [2 · 2000 (m / s) · 20 GHz / 3 · 10 8 m / s)] = 20 kHz - signal from reflections from a target approaching the ammunition with the maximum possible radial velocity V 2000 = 2000 m / s located at

D86=Do+(Vi/Vo)Do=6 м+[(2000 м/с)/(150 м/с)]6 м=86 м от РЛС.D 86 = Do + (Vi / Vo) Do = 6 m + [(2000 m / s) / (150 m / s)] 6 m = 86 m from the radar.

Отметим, что отмеченную задачу можно успешно решить, применив известный [4, стр.4-6] локатор диапазона 94 ГГц на монолитных схемах. Причем использование миллиметрового диапазона волн, как будет видно из последующего, предпочтительнее, так как при прочих равных условиях можно получить более высокую частоту разностного сигнала, например Fp6-П=Fp12-Ц=Fp86-Ц=100 кГц, при излучении частотно-модулированного сигнала частотой 100 ГГц.Note that the noted problem can be successfully solved by applying the well-known [4, p. 4-6] locator of the 94 GHz band on monolithic circuits. Moreover, the use of the millimeter wave range, as will be seen from the following, is preferable, since ceteris paribus it is possible to obtain a higher frequency difference signal, for example, Fp 6-P = Fp 12-C = Fp 86-C = 100 kHz, -Modulated signal frequency of 100 GHz.

Фильтр 8 разностных частот выполняет в основном роль подавления суммарных частот преобразования, входных сигналов и сигнала гетеродина.The filter 8 differential frequencies mainly performs the role of suppressing the total conversion frequencies, input signals and the local oscillator signal.

В обнаружителе 9 сигналов узкополосного спектра частот проводят сравнение величины амплитуды опорного напряжения, снимаемого с шины 10 опорного напряжения, с величиной амплитуды сигнала, преобразованного обнаружителем. При наступлении равенства амплитуд сигналов на выходе обнаружителя 9 сигналов узкополосного спектра частот (выходная шина 11) формируют короткий импульс, например, положительной полярности.In the detector 9 signals of the narrowband frequency spectrum, the magnitude of the amplitude of the reference voltage taken from the bus 10 of the reference voltage is compared with the magnitude of the amplitude of the signal converted by the detector. When equal amplitudes of the signals occur at the output of the detector 9 signals of the narrowband frequency spectrum (output bus 11) form a short pulse, for example, of positive polarity.

Предлагаемый обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот, блок-схема которого приведена на фиг. 1, позволяет обнаруживать только сигналы с частотами диапазона 20 кГц (+/-) 420Гц, при выбранных выше параметрах излучаемого сигнала и отмеченном условии выбора этих параметров. Рассмотрим более подробно работу данного обнаружителя.The proposed narrow-band frequency signal detector, the block diagram of which is shown in FIG. 1, it allows to detect only signals with frequencies in the range of 20 kHz (+/-) 420 Hz, with the parameters of the emitted signal selected above and the condition for the selection of these parameters noted. Consider in more detail the operation of this detector.

Для реализации вышесказанного и обнаружения разностного сигнала частотой 20 кГц широкополосный фильтр 17 обнаружителя 9 должен иметь полосу пропускания не более 8 кГц (от 37 кГц до 43,5 кГц), постоянную времени 1/6,5 кГц=0,15·10-3 и значительное подавление сигналов вне полосы пропускания. При обнаружении же разностного сигнала частотой 100 кГц (при излучении сигналов частотой 100 ГГц - сигналов миллиметрового диапазона волн) широкополосный фильтр 17 обнаружителя 9 должен уже будет иметь полосу пропускания не более 50 кГц (от 175 кГц до 225 кГц), постоянную времени 1/50 кГц=0,02·10-4, но также значительное подавление сигналов вне полосы пропускания. В качестве смесителя 15 в обнаружителе 9 сигналов узкополосного спектра частот можно использовать, например, микросхему 526ПС1 - балансный смеситель, обеспечивающий подавление входного сигнала на 65 дБ.To implement the above and detect a difference signal with a frequency of 20 kHz, the broadband filter 17 of detector 9 should have a passband of no more than 8 kHz (from 37 kHz to 43.5 kHz), a time constant of 1 / 6.5 kHz = 0.15 · 10 -3 and significant suppression of out-of-band signals. If a difference signal of 100 kHz is detected (when radiating signals of 100 GHz - millimeter wave signals), the broadband filter 17 of detector 9 should already have a passband of no more than 50 kHz (from 175 kHz to 225 kHz), a time constant of 1/50 kHz = 0.02 · 10 -4 , but also a significant suppression of signals outside the passband. As a mixer 15 in the detector 9 signals of the narrowband frequency spectrum, for example, you can use the chip 526PS1 - balanced mixer, which suppresses the input signal by 65 dB.

Сигналы с разностной частотой преобразования, например частотой Fp (+/-) ΔFp=20 кГц(+/-) 420 Гц, с выхода фильтра 8 разностных частот (фиг.2) подают на вход смесителя 15, смешивают его с сигналом гетеродина - сигналом с выхода генератора 16 сигнала непрерывной частоты и преобразуют его в сигнал с частотой:Signals with a differential conversion frequency, for example, the frequency Fp (+/-) ΔFp = 20 kHz (+/-) 420 Hz, from the output of the filter 8 of the differential frequencies (Fig. 2) are fed to the input of the mixer 15, mix it with the local oscillator signal from the output of the generator 16 of a continuous frequency signal and convert it into a signal with a frequency:

Fp (+ / -) ΔFp+20 кГц=20 кГц (+/-) 420 Гц + 20 кГц=40 кГц (+/-) 420 Гц, попадающий в полосу пропускания широкополосного фильтра 17. Далее сигнал, снимаемый с выхода широкополосного фильтра 17, преобразуют усилителем-ограничителем 18 в меандр, содержащий, как известно, только нечетные гармоники, и узкополосным полосовым фильтром 19, имеющим, например, полосу пропускания в 21 кГц (от 829,5 кГц до 850,5 кГц) и большое подавление внеполосных сигналов, выделяют, только, пусть 21-ю гармонику сигнала частотой:Fp (+ / -) ΔFp + 20 kHz = 20 kHz (+/-) 420 Hz + 20 kHz = 40 kHz (+/-) 420 Hz falling into the passband of the broadband filter 17. Next, the signal taken from the output of the broadband filter 17, they convert the limiting amplifier 18 into a meander, containing, as you know, only odd harmonics, and a narrow-band pass filter 19, having, for example, a bandwidth of 21 kHz (from 829.5 kHz to 850.5 kHz) and a large suppression of out-of-band signals, only, let the 21st harmonic of the signal frequency:

[40 кГц (+/-) 420 Гц] 21=[840 кГц (+/-) 8,820 кГц][40 kHz (+/-) 420 Hz] 21 = [840 kHz (+/-) 8.820 kHz]

и значительно подавляют все другие разностные сигналы и их гармоники. Сказанное подтверждается анализом данных, приведенных на фиг.6, и анализом всех величин частот нечетных гармоник от В=1 до В=29, получаемых после ограничения сигналов диапазона частот С=37 кГц-С=43,5 кГц и попадающих в диапазон частот А=829,5 кГц-А=850,5 кГц, пропускаемых узкополосным полосовым фильтром 19.and significantly suppress all other difference signals and their harmonics. The aforesaid is confirmed by the analysis of the data shown in Fig.6, and the analysis of all frequencies of odd harmonics from B = 1 to B = 29 obtained after limiting the signals of the frequency range C = 37 kHz-C = 43.5 kHz and falling into the frequency range A = 829.5 kHz-A = 850.5 kHz transmitted by a narrow-band bandpass filter 19.

Сигнал с выхода узкополосного полосового фильтра 19 преобразуется амплитудным детектором 12 в постоянное напряжение и на компараторе 13 сравнивается с опорным напряжением, поступающим на второй вход компаратора 13 с шины 10 опорного напряжения. При превышении амплитуды входного сигнала над опорным на выходе компаратора 13 формируют короткий импульс, например, обострителем переднего фронта, установленным на выходе компаратора 13, который формирователем 14 импульса, например ждущим мультивибратором, преобразуется в импульс необходимой длительности fo/Fmdfm, по заднему фронту которого выдают команду на самоподрыв боеприпаса. Причем импульс на РЛС начинают формировать в момент обнаружения на РЛС разностного сигнала частотой 2Vofo/C - в момент, когда между сближающимися с неизвестной радиальной скоростью Vi боеприпасом и целью останется расстояниеThe signal from the output of the narrow-bandpass filter 19 is converted by the amplitude detector 12 to a constant voltage and is compared with the reference voltage supplied to the second input of the comparator 13 from the reference voltage bus 10 by the comparator 13. When the amplitude of the input signal exceeds the reference signal at the output of the comparator 13, a short pulse is generated, for example, by a leading edge sharpener installed at the output of the comparator 13, which is converted by a pulse shaper 14, for example, a waiting multivibrator, to a pulse of the required duration fo / Fmdfm, on the trailing edge of which a command for self-detonating ammunition. Moreover, the radar pulse begins to form at the moment of detection of a differential signal with a frequency of 2Vofo / C on the radar - at the moment when the distance between the ammunition approaching the unknown radial speed Vi and the target remains

Do+(Vi/Vo)Do.Do + (Vi / Vo) Do.

Предлагаемый обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот позволяет обнаруживать не только сигналы с частотами диапазона 20 кГц (+/-) 420 Гц при выбранных выше параметрах излучаемого РЛС сигнала и отмеченном условии выбора этих параметров, но и сигналы с частотами диапазона 60 кГц (+/-) 420 Гц. Еще раз отметим, что сигналы с частотами диапазона 20 кГц (+/-) 420 Гц на РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса (фиг.2) формируются, когда необходимо выдавать команду на пуск ОФС для уничтожения ПТС (сигналы частотой Fp12-Ц и Fp86-Ц), а диапазона 60 кГц (+/-) 420 Гц, когда еще рано выдавать команду на пуск ОФС, но уже пора думать об этом (сигналы частотой Fp24-Ц и Fp98-Ц). Это стало возможным из-за применения в обнаружителе 9 сигналов узкополосного спектра частот смесителя 15 с разъединенными входами, на второй вход которого с генератора 16 сигнала непрерывной частоты подают сигнал с частотой, в частности, 20 кГц, а на первый вход смесителя 15 с входной шины 23 либо сигнал с частотой 60 кГц (+/-) 420 Гц, либо сигнал с частотой 20 кГц (+/-) 420 Гц. Очевидно, что после преобразования данных сигналов на выходе смесителя 15 будет сформирован сигнал с одной и той же частотой 40 кГц (+/-) 420 Гц, то есть:The proposed detector of signals of the narrow-band frequency spectrum makes it possible to detect not only signals with frequencies of the 20 kHz (+/-) 420 Hz range with the parameters of the radar signal emitted above and the condition for selecting these parameters selected, but also signals with frequencies of the 60 kHz (+/-) range 420 Hz. Once again, we note that signals with frequencies of the 20 kHz (+/-) 420 Hz range on the radar of determining the moment of issuing a command to launch a protective munition (Fig. 2) are formed when it is necessary to issue a command to start an OFS to destroy a TCP (signals with a frequency of Fp 12 -C and Fp 86-C ), and the range of 60 kHz (+/-) is 420 Hz, when it is too early to issue a command to start the OFS, but it is time to think about it (signals with a frequency of Fp 24-C and Fp 98-C ). This became possible due to the use in the detector 9 of the signals of the narrow-band frequency spectrum of the mixer 15 with disconnected inputs, the second input of which from the generator 16 of the continuous frequency signal supplies a signal with a frequency, in particular, 20 kHz, and the first input of the mixer 15 from the input bus 23 either a signal with a frequency of 60 kHz (+/-) 420 Hz, or a signal with a frequency of 20 kHz (+/-) 420 Hz. It is obvious that after the conversion of these signals at the output of the mixer 15, a signal with the same frequency of 40 kHz (+/-) 420 Hz will be generated, that is:

60 кГц (+/-) 420 Гц-20 кГц=40 кГц (+/-) 420 Гц,60 kHz (+/-) 420 Hz-20 kHz = 40 kHz (+/-) 420 Hz,

20 кГц (+/-) 420 Гц+20 кГц=40 кГц (+/-) 420 Гц,20 kHz (+/-) 420 Hz + 20 kHz = 40 kHz (+/-) 420 Hz,

который пропускается широкополосным фильтром 17 на вход усилителя-ограничителя 18.which is passed by a broadband filter 17 to the input of the amplifier-limiter 18.

Если же на второй вход смесителя 15 с генератора 16 сигнала непрерывной частоты подать сигнал с, например, более высокой частотой, чем 20 кГц, то, как показывают теоретические исследования, можно будет использовать широкополосный фильтр 17 с более широкой полосой пропускания для достижения одних и тех же результатов, что приводит к более быстрому обнаружению сигналов, подлежащих обнаружению, но к потере возможности обнаруживать одним и тем же обнаружителем 9 двух сигналов с отличными частотами.If, on the second input of the mixer 15 from the generator 16 of the continuous frequency signal, a signal with, for example, a higher frequency than 20 kHz is supplied, then, as theoretical studies show, it will be possible to use a broadband filter 17 with a wider passband to achieve the same the same results, which leads to faster detection of signals to be detected, but to the loss of the ability to detect with the same detector 9 two signals with different frequencies.

Здесь следует отметить, что для обнаружения сигнала с помощью увеличения его частоты можно использовать обнаружитель и без смесителя 15. Однако время обнаружения сигналов данным обнаружителем будет наибольшим, что часто бывает неприемлемым.It should be noted that to detect a signal by increasing its frequency, you can use a detector without mixer 15. However, the detection time of signals by this detector will be the longest, which is often unacceptable.

ЛитератураLiterature

1. Н.П.Супряга. Радиолокация с непрерывным излучением, г.Москва, «Оборонгиз», 1963 г.1. N.P.Supryaga. Continuous Radar, Moscow, Oborongiz, 1963

2. Под редакцией Л.Г.Барулина, Радиоприемные устройства, М., «Радио и связь», 1984 г., стр. 223.2. Edited by L. G. Barulin, Radio receivers, M., “Radio and Communications”, 1984, p. 223.

3. В.В.Васин, О.В.Власов, П.И.Дудник, Б.М.Степанов, Авиационная радиолокация, издание ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1964 г.3. VVVasin, OVVlasov, P.I. Dudnik, B.M. Stepanov, Aviation Radar, VVIA im. prof. N.E. Zhukovsky, 1964

4. Информационно-рекламный сборник «Новости СВЧ-техники» №10 за 1995 г., ГНПП «Исток», г.Фрязино, Московская область.4. Information and advertising collection “News of microwave technology” No. 10 for 1995, GNPP “Istok”, Fryazino, Moscow Region.

Claims (2)

1. Радиовзрыватель, содержащий приемо-передающую антенну, вход антенны, работающей на передачу, которой подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией, а выход антенны, работающей на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к низкомощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией, а выход - к входу фильтра разностных частот, отличающийся тем, что в него дополнительно введен обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот, выход которого подключен к выходной шине, первый вход - к выходу фильтра разностных частот, второй вход - к шине опорного напряжения, а также тем, что используют передатчик непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону.1. A radio fuse comprising a transceiver antenna, an input of a transmit antenna that is connected to a high-power output of a frequency-modulated continuous signal transmitter, and an output of a receive antenna connected to a first input of the mixer, a second input of which is connected to a low-power output a transmitter of a continuous signal with frequency modulation, and the output to the input of the filter of difference frequencies, characterized in that it additionally introduced a detector of signals of a narrow-band frequency spectrum, the output of which By connecting the output line, a first input - to the output of difference frequency filter, the second input - to a tire of the reference voltage, and in that a continuous transmitter signal frequency modulated by linearly increasing sawtooth unilateral law. 2. Обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот, содержащий амплитудный детектор, выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к шине опорного напряжения, а выход - через формирователь импульса к выходной шине, отличающийся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные смеситель с широкополосным фильтром и генератор сигнала непрерывной частоты, выход которого подключен к второму входу смесителя, первый вход которого подключен к входной шине, а выход широкополосного фильтра через последовательно соединенные усилитель-ограничитель и узкополосный полосовой фильтр подключен к входу амплитудного детектора. 2. A signal detector of a narrow-band frequency spectrum, comprising an amplitude detector, the output of which is connected to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the reference voltage bus, and the output through the pulse shaper to the output bus, characterized in that a mixer is additionally introduced into it with a broadband filter and a continuous frequency signal generator, the output of which is connected to the second input of the mixer, the first input of which is connected to the input bus, and the output of the broadband filter through a series-connected amplifier-limiter and a narrow-bandpass filter is connected to the input of the amplitude detector.
RU2007146923/09A 2007-12-20 2007-12-20 Radio proximity fuse, detector of narrow-band frequency spectrum signals RU2352955C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007146923/09A RU2352955C1 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Radio proximity fuse, detector of narrow-band frequency spectrum signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007146923/09A RU2352955C1 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Radio proximity fuse, detector of narrow-band frequency spectrum signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2352955C1 true RU2352955C1 (en) 2009-04-20

Family

ID=41017899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007146923/09A RU2352955C1 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Radio proximity fuse, detector of narrow-band frequency spectrum signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2352955C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472102C1 (en) * 2011-07-21 2013-01-10 Виктор Леонидович Семенов Method of active protection of airplane against rocket with radio proximity fuse sent in its pursuit and device for its realisation
RU2472101C1 (en) * 2011-07-21 2013-01-10 Виктор Леонидович Семенов Method to generate command for protection of object against target approaching it and device for its realisation
RU2501034C2 (en) * 2011-12-14 2013-12-10 Виктор Леонидович Семенов Locator for traffic police
RU2509285C1 (en) * 2012-07-02 2014-03-10 Виктор Леонидович Семенов Method of determining moment of issuing command to launch defence weapon by radar station for determining moment of issuing command to launch defence weapon
RU2525303C2 (en) * 2011-10-05 2014-08-10 Виктор Леонидович Семенов Method of determining time for issuing command to launch and detonate protective ordnance, proximity fuse
RU2532314C2 (en) * 2012-07-02 2014-11-10 Виктор Леонидович Семенов Method of command formation for launching of protective ammunition and devices for its implementation, application of devices of command formation for launching of protective ammunition: radio fuse, time interval meter of target passing known distance and radar station of target speed measurement
RU2708765C1 (en) * 2019-08-14 2019-12-11 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Radio fuse with linear frequency modulation signal

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472102C1 (en) * 2011-07-21 2013-01-10 Виктор Леонидович Семенов Method of active protection of airplane against rocket with radio proximity fuse sent in its pursuit and device for its realisation
RU2472101C1 (en) * 2011-07-21 2013-01-10 Виктор Леонидович Семенов Method to generate command for protection of object against target approaching it and device for its realisation
RU2525303C2 (en) * 2011-10-05 2014-08-10 Виктор Леонидович Семенов Method of determining time for issuing command to launch and detonate protective ordnance, proximity fuse
RU2501034C2 (en) * 2011-12-14 2013-12-10 Виктор Леонидович Семенов Locator for traffic police
RU2509285C1 (en) * 2012-07-02 2014-03-10 Виктор Леонидович Семенов Method of determining moment of issuing command to launch defence weapon by radar station for determining moment of issuing command to launch defence weapon
RU2532314C2 (en) * 2012-07-02 2014-11-10 Виктор Леонидович Семенов Method of command formation for launching of protective ammunition and devices for its implementation, application of devices of command formation for launching of protective ammunition: radio fuse, time interval meter of target passing known distance and radar station of target speed measurement
RU2708765C1 (en) * 2019-08-14 2019-12-11 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Radio fuse with linear frequency modulation signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2352955C1 (en) Radio proximity fuse, detector of narrow-band frequency spectrum signals
RU2367975C1 (en) Method for detection of moments of projectile flying over beginning and end of available interval of distance, rls for measurement of projectile initial speed
Horton Noise-modulated distance measuring systems
US6646587B2 (en) Doppler radar apparatus
US5784026A (en) Radar detection of accelerating airborne targets
CN101248367B (en) Radar device and inter-radar site adjustment method
EP2159597A2 (en) Pulsed radar with improved short distance range resolution
RU2007146922A (en) METHOD FOR FORMING A TEAM TO START Munitions, the device for creating a start command Munitions, method of determining when issuing commands to RUN PROTECTIVE ammunition, radars determine the moment of issuing commands to START Munitions, a method of detecting narrow-band frequency spectrum and DETECTOR narrow-band frequency spectrum
US4067013A (en) Automatic thresholding and reference circuit
US4142189A (en) Radar system
US3670333A (en) Automatic sweep electronic countermeasures system
US4660040A (en) Target range sensing apparatus
US6977611B1 (en) FM-CW altimeter detector
Marra et al. New algorithm for signal detection in passive FSR
CN109100713B (en) Cooperative microwave measuring device, system and method with clutter suppression function
US4338603A (en) Self adaptive correlation radar
RU54679U1 (en) RADAR STATION
Yamaguchi et al. A 24 GHz band FM-CW radar system for detecting closed multiple targets with small displacement
US3012242A (en) F. m. radar scoring system
US3333266A (en) Dual spectrum radar ranging
RU113590U1 (en) MOVING OBJECT DETECTION DEVICE
Ghosh et al. Portable Frequency Modulated Continuous Wave S-Band Radar System for Ranging Application
RU2359285C1 (en) Recognition method of extended target as to velocity and device for realisation thereof
RU2095827C1 (en) Radar device recognizing composition of target
RU2492503C1 (en) Target class recognition method and device for realising said method