RU2446414C1

RU2446414C1 - Active jammer

Info

Publication number: RU2446414C1
Application number: RU2010142610/08A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Евгеньевич Климашин (RU); Геннадий Евгеньевич Климашин; Валентин Гаврилович Белозеров (RU); Валентин Гаврилович Белозеров; Владимир Константинович Тезейкин (RU); Владимир Константинович Тезейкин
Original assignee: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран"
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2012-03-27

Abstract

FIELD: information technology.

SUBSTANCE: active jammer relates to electronic warfare and is meant for use in electronic jamming systems and electromagnetic shielding equipment for various objects for electronic jamming of radar stations and radar homing heads of guided missiles. The active jammer has a receiving antenna, two signal splitters, a frequency storage circuit, a preamplifier, a terminal amplifier, a transmitting antenna, a modulator, an intercept receiver, an attenuator, a differential amplifier, two peak detectors, two amplitude detectors and a transfer constant stabiliser.

EFFECT: high efficiency of radar countermeasures owing to stabilisation of the transfer constant of the frequency storage device and enabling optimisation of the signal-to-noise ratio and linear operating mode of the terminal amplifier in the output signal dynamic range.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиоэлектронной борьбы и предназначено для использования в комплексах радиоэлектронного подавления и аппаратуре радиотехнической защиты различных объектов в целях радиоэлектронного подавления (РЭП) радиолокационных станций (РЛС) и радиолокационных головок самонаведения (РГС) управляемых ракет, работающих в режиме сопровождения и наведения.The invention relates to the field of electronic warfare and is intended for use in complexes of electronic suppression and equipment for electronic protection of various objects for the purpose of electronic suppression (REP) of radar stations and radar homing heads (RGS) guided missiles operating in tracking and guidance mode.

Известно устройство [1], содержащее последовательно соединенные приемную антенну, разветвитель сигналов, схему запоминания частоты (СЗЧ), предварительный усилитель СВЧ, оконечный усилитель и передающую антенну, а также разведывательный приемник, схему задержки и модулятор, формирующий модулирующий сигнал по определенному алгоритму на основе разведанных параметров сигналов подавляемого радиолокационного средства, принятых разведывательным приемником. Модулирующий сигнал с выхода модулятора поступает на вход модуляции предварительного усилителя для формирования ответного помехового сигнала на основе запомненного сигнала с частотой, примерно равной несущей частоте РЛС.A device [1] is known, which contains a series-connected receiving antenna, a signal splitter, a frequency storage circuit (SFC), a microwave pre-amplifier, a terminal amplifier and a transmitting antenna, as well as a reconnaissance receiver, a delay circuit, and a modulator that generates a modulating signal according to a certain algorithm based on reconnaissance parameters of the signals of the suppressed radar means received by the reconnaissance receiver. The modulating signal from the output of the modulator is fed to the modulation input of the pre-amplifier to form a response jamming signal based on the stored signal with a frequency approximately equal to the radar carrier frequency.

Недостатками технического решения [1] являются наличие фиксированного уровня мощности на выходе СЗЧ и, как следствие, работа оконечного усилителя в режиме насыщения с образованием комбинационных частот, а также несоответствие излучаемой мощности оптимальному отношению помеха\сигнал на входе подавляемой РЛС. Кроме того, аппаратура подавляемой РЛС заблаговременно, на больших расстояниях до ЛА, может определить факт наличия искусственных помех по критерию прогнозируемого уровня мощности и задействовать комплекс организационных и технических средств помехозащиты с целью снижения воздействия помех, а несоответствие закона изменения уровня входных сигналов на входе РЛС, РГСН в процессе сближения может быть распознано современными системами радиолокационного наведения ракет как признак искусственных помех с переключением системы наведения в режим наведения ракеты на источник помехи.The disadvantages of the technical solution [1] are the presence of a fixed power level at the output of the spare part and, as a result, the operation of the terminal amplifier in saturation mode with the formation of combination frequencies, as well as the mismatch of the radiated power to the optimal interference / signal ratio at the input of the suppressed radar. In addition, the equipment of the suppressed radar in advance, at large distances to the aircraft, can determine the presence of artificial interference by the criterion of the predicted power level and use a complex of organizational and technical means of noise protection in order to reduce the effects of interference, and the mismatch of the law of the level of input signals at the input of the radar, RGSN in the process of rapprochement can be recognized by modern systems of radar guidance of missiles as a sign of artificial interference with switching the guidance system in the guidance mode of the rocket at the source of interference.

Целью изобретения является повышение эффективности радиолокационного противодействия за счет стабилизации коэффициента передачи устройства запоминания частоты и, как следствие, обеспечение возможности оптимизации соотношения сигнал/помеха и линейного режима работы оконечного усилителя в динамическом диапазоне входных сигналов.The aim of the invention is to increase the effectiveness of radar countermeasures by stabilizing the transmission coefficient of the frequency memory device and, as a result, providing the possibility of optimizing the signal-to-noise ratio and the linear mode of operation of the terminal amplifier in the dynamic range of input signals.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее приемную антенну, разветвитель сигналов, схему запоминания частоты, предварительный усилитель СВЧ, оконечный усилитель, передающую антенну, модулятор и разведывательный приемник, дополнительно введено устройство стабилизации коэффициента передачи мощности СВЧ от выхода приемной антенны до входа предварительного усилителя.This goal is achieved in that in a device containing a receiving antenna, a signal splitter, a frequency storage circuit, a microwave pre-amplifier, a terminal amplifier, a transmitting antenna, a modulator and a reconnaissance receiver, an additional device is added to stabilize the microwave power transmission coefficient from the output of the receiving antenna to the input of the preliminary amplifier.

На чертеже представлена структурная схема устройства, в состав которого входят следующие функциональные узлы:The drawing shows a structural diagram of a device, which includes the following functional units:

1 - приемная антенна; 2 - первый разветвитель сигналов; 3 - схема запоминания частоты; 4 - аттенюатор с управляющим входом; 5 - второй разветвитель сигналов; 6 - предварительный усилитель с управляющим входом; 7 - оконечный усилитель; 8 - передающая антенна; 9 - модулятор; 10 - разведывательный приемник; 11 - второй амплитудный детектор; 12 - второй пиковый детектор; 13 - дифференциальный усилитель; 14 - первый амплитудный детектор; 15 - первый пиковый детектор.1 - receiving antenna; 2 - the first signal splitter; 3 - frequency storage circuit; 4 - attenuator with control input; 5 - a second signal splitter; 6 - pre-amplifier with a control input; 7 - terminal amplifier; 8 - transmitting antenna; 9 - modulator; 10 - reconnaissance receiver; 11 - second amplitude detector; 12 - second peak detector; 13 - differential amplifier; 14 - the first amplitude detector; 15 is the first peak detector.

Устройство стабилизации коэффициента передачи мощности на рисунке выделено пунктирными линиями и обозначено цифрой 16 - стабилизатор коэффициента передачи.The device for stabilizing the power transmission coefficient in the figure is indicated by dashed lines and indicated by the number 16 - transmission coefficient stabilizer.

Станция активных помех отличается от известного технического решения, содержащего последовательно соединенные приемную антенну, первый разветвитель сигналов, схему запоминания частоты, а также последовательно соединенные предварительный усилитель с управляющим входом, оконечный усилитель и передающую антенну, а также модулятор, выход которого соединен с управляющим входом предварительного усилителя, и разведывательный приемник, выход которого соединен с входом модулятора, тем, что дополнительно введены: последовательно соединенные аттенюатор с управляющем входом, СВЧ-вход которого подключен к выходу схемы запоминания частоты, и второй разветвитель сигналов, прямой выход которого подключен к входу предварительного усилителя; дифференциальный усилитель, выход которого подключен к управляющему входу аттенюатора; второй пиковый детектор, выход которого подключен к инвертирующего входу дифференциального усилителя; второй амплитудный детектор, вход и выход которого подключены соответственно к ответвленному выходу второго разветвителя сигналов и входу второго пикового детектора; первый пиковый детектор, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя; первый амплитудный детектор, вход и выход которого подключены соответственно к ответвленному выходу первого разветвителя сигналов и входу первого пикового детектора.The active jamming station differs from the well-known technical solution containing a receiving antenna in series, a first signal splitter, a frequency storage circuit, as well as a pre-amplifier with a control input, a terminal amplifier and a transmitting antenna, as well as a modulator whose output is connected to the pre-control input amplifier, and a reconnaissance receiver, the output of which is connected to the input of the modulator, by the fact that they are additionally introduced: series-connected e attenuator with a control input, the microwave input of which is connected to the output of the frequency storage circuit, and a second signal splitter, the direct output of which is connected to the input of the pre-amplifier; differential amplifier, the output of which is connected to the control input of the attenuator; a second peak detector, the output of which is connected to the inverting input of the differential amplifier; a second amplitude detector, the input and output of which are connected respectively to the branch output of the second signal splitter and the input of the second peak detector; a first peak detector, the output of which is connected to a non-inverting input of the differential amplifier; a first amplitude detector, the input and output of which are connected respectively to the branch output of the first signal splitter and the input of the first peak detector.

Работа устройства, структурная схема которого представлена на чертеже, заключается в следующем: сигналы РЛС с выхода приемной антенны 1 через разветвитель 2 поступают на вход схемы запоминания частоты 3, выходная мощность которой не зависит от мощности входных сигналов и на практике обычно находится в пределах минус 30 дБ/Вт … минус 20 дБ/Вт. Запомненный СВЧ-сигнал через аттенюатор 4 и разветвитель 5 поступает на вход предварительного усилителя 6, в котором наделяется соответствующей помеховой модуляцией, формируемой модулятором 9 с использованием данных о параметрах зондирующих сигналов РЛС с выхода разведывательного приемника 10. Помеховый сигнал с выхода предварительного усилителя поступает на вход оконечного усилителя 7 и далее излучается антенной 8 в сторону подавляемой РЛС.The operation of the device, the structural diagram of which is shown in the drawing, is as follows: the radar signals from the output of the receiving antenna 1 through the splitter 2 are fed to the input of the frequency storage circuit 3, the output power of which does not depend on the power of the input signals and in practice is usually within minus 30 dB / W ... minus 20 dB / W. The stored microwave signal through the attenuator 4 and the splitter 5 is fed to the input of the pre-amplifier 6, in which it is endowed with the appropriate interference modulation generated by the modulator 9 using data on the parameters of the radar sounding signals from the output of the reconnaissance receiver 10. The interference signal from the output of the pre-amplifier is fed to the input the terminal amplifier 7 and then emitted by the antenna 8 in the direction of the suppressed radar.

Часть мощности входного сигнала через первый разветвитель 2 поступает на первый амплитудный детектор 14 и далее на первый пиковый детектор 15, выполняющий функцию памяти уровня входной импульсной мощности с заданной постоянной времени. Управляющее напряжение с выхода пикового детектора, пропорциональное входной мощности, поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 13 для сравнения с уровнем сигнала на другом входе усилителя. В результате ослабление аттенюатора увеличивается или уменьшается в зависимости от знака управляющего напряжения.Part of the input signal power through the first splitter 2 is supplied to the first amplitude detector 14 and then to the first peak detector 15, which performs the function of a memory of the input pulse power level with a given time constant. The control voltage from the output of the peak detector, proportional to the input power, is supplied to the non-inverting input of the differential amplifier 13 for comparison with the signal level at the other input of the amplifier. As a result, attenuator attenuation increases or decreases depending on the sign of the control voltage.

Определенная часть запомненного сигнала ответвляется во втором разветвителе сигналов 5 и через второй амплитудный детектор 11 и второй пиковый детектор 12 поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя 13. Разностный сигнал ошибки с выхода дифференциального усилителя в соответствующей полярности, согласованной с управляющей характеристикой аттенюатора, уменьшает затухание аттенюатора, отслеживая увеличение мощности входных сигналов в процессе уменьшения расстояния ЛА - РЛС (РГС). Очевидно, коэффициент передачи Кп СВЧ-тракта от входа СЗЧ до входа предварительного усилителя 6 автоматически поддерживается постоянным и его значение определяется как разность коэффициентов передачи первого и второго разветвителей сигналов, например, при коэффициенте передачи ответвленного канала входного разветвителя минус 10 дБ, а выходного - минус 25 дБ, коэффициент передачи Кп=15 дБ, при этом постоянство коэффициента передачи на уровне 15 дБ сохраняется при мощности сигналов на входе САП до минус (45…35) дБ/Вт в соответствии с уровнем выходной мощности СЗЧ минус (30…20) дБ/Вт, а далее наступает эффект "насыщения".A certain part of the stored signal branches off in the second signal splitter 5 and through the second amplitude detector 11 and the second peak detector 12 is fed to the inverting input of the differential amplifier 13. The differential error signal from the output of the differential amplifier in the corresponding polarity, consistent with the control characteristic of the attenuator, reduces attenuator attenuation, tracking the increase in power of the input signals in the process of reducing the distance of the aircraft - radar (RGS). Obviously, the transmission coefficient Kp of the microwave path from the input of the spare part to the input of the preamplifier 6 is automatically kept constant and its value is determined as the difference of the transmission coefficients of the first and second signal splitters, for example, when the transmission coefficient of the branch channel of the input splitter is minus 10 dB, and the output is minus 25 dB, the transfer coefficient Kp = 15 dB, while the transmission coefficient remains constant at the level of 15 dB when the signal power at the input of the SAP is minus (45 ... 35) dB / W in accordance with the output level one power of the spare part minus (30 ... 20) dB / W, and then the effect of "saturation" occurs.

Для обеспечения стабильности коэффициент передачи Кп в диапазоне частот входных сигналов, характеристики первого и второго детектора, первого и второго пикового детектора, а также первого и второго разветвителя (по параметру неравномерности в диапазоне частот) должны быть "идентичны". Входной и выходной разветвители могут быть выполнены с равными коэффициентами передачи по ответвленным каналам, при этом между выходом разветвителя 5 и детектором 11 должен быть включен фиксированный аттенюатор с величиной ослабления, соответствующей (равной) коэффициенту передачи Кп (в приведенном примере фиксированный аттенюатор с ослаблением 15 дБ). Для точной симметрии каналов возможно введение дополнительной регулировки амплитуды управляющих напряжений на одном из входов компаратора.To ensure stability, the transmission coefficient Kp in the frequency range of the input signals, the characteristics of the first and second detector, the first and second peak detector, and also the first and second splitter (according to the parameter of unevenness in the frequency range) should be "identical". The input and output splitters can be made with equal transmission coefficients along the branch channels, and between the output of the splitter 5 and detector 11, a fixed attenuator must be switched on with an attenuation value corresponding to (equal to) the transfer coefficient Кп (in the given example, a fixed attenuator with attenuation of 15 dB ) For accurate channel symmetry, it is possible to introduce additional adjustment of the amplitude of the control voltages at one of the comparator inputs.

Очевидно, реализация требуемого коэффициента усиления Ку станции активных помех в основном определяется коэффициентами усиления предварительного усилителя Куп и оконечного усилителя Куо, а СЗЧ с устройством автоматической стабилизации коэффициента передачи Кп обеспечивает работу усилителей в линейном режиме в динамическом диапазоне входных сигналов, при этом общий коэффициент усиления станции активных помех Ку=Куп+Куо+Кп.Obviously, the realization of the required gain of the active jamming factor Ku of the station is mainly determined by the gain of the Kuop preamplifier and the Kuo terminal amplifier, and the SZCH with the automatic transmission coefficient stabilization device Kp ensures that the amplifiers operate in linear mode in the dynamic range of the input signals, while the total station gain active interference Ku = Coop + Kuo + Kn.

Реализация устройства стабилизации коэффициента передачи мощности как составной части САП может быть выполнена на существующей элементной базе и не представляет технических трудностей.The implementation of the stabilization device for the power transmission coefficient as an integral part of the SAP can be performed on the existing elemental base and does not present technical difficulties.

Источники информацииInformation sources

1. Вакин С.А., Шустов Л.И. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. - М.: Советское радио, 1968, стр.123.1. Vakin S.A., Shustov L.I. Fundamentals of radio countermeasures and electronic intelligence. - M.: Soviet Radio, 1968, p. 123.

2. Л.Б.Ван Бранд. Справочник по методам радиоэлектронного подавления и помехозащиты систем с радиолокационным управлением. Пер. с англ. Под ред. К.И.Фомичева, Л.М.Юдина. - М., 1985.2. L.B. Van Brand. Handbook of methods for electronic suppression and noise immunity of systems with radar control. Per. from English Ed. K.I. Fomicheva, L.M. Yudina. - M., 1985.

Claims

Active jamming station comprising a receiving antenna coupled in series, a first signal splitter, a frequency storage circuit, as well as a pre-amplifier with a control input, a terminal amplifier and a transmitting antenna in series, as well as a modulator whose output is connected to the control input of the pre-amplifier and a reconnaissance receiver the output of which is connected to the input of the modulator, characterized in that it is additionally introduced: series-connected attenuator with a control input whose input is connected to the output of the frequency storage circuit, and a second signal splitter, the direct output of which is connected to the input of the pre-amplifier; differential amplifier, the output of which is connected to the control input of the attenuator; a second peak detector, the output of which is connected to the inverting input of the differential amplifier; a second amplitude detector, the input and output of which are connected respectively to the branch output of the second signal splitter and the input of the second peak detector; a first peak detector, the output of which is connected to a non-inverting input of the differential amplifier; a first amplitude detector, the input and output of which are connected respectively to the branch output of the first signal splitter and the input of the first peak detector.