RU2499277C1 - Pulsed nonlinear radar - Google Patents

Pulsed nonlinear radar Download PDF

Info

Publication number
RU2499277C1
RU2499277C1 RU2012132673/07A RU2012132673A RU2499277C1 RU 2499277 C1 RU2499277 C1 RU 2499277C1 RU 2012132673/07 A RU2012132673/07 A RU 2012132673/07A RU 2012132673 A RU2012132673 A RU 2012132673A RU 2499277 C1 RU2499277 C1 RU 2499277C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
control
receivers
processing unit
spectrum analyzer
Prior art date
Application number
RU2012132673/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Мороз
Александр Петрович Дюгованец
Александр Юрьевич Дащенко
Андрей Васильевич Червинко
Original Assignee
Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации"
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 казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" filed Critical Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации"
Priority to RU2012132673/07A priority Critical patent/RU2499277C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2499277C1 publication Critical patent/RU2499277C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: device consists of a probing signal transmitter, receivers tuned to double and triple the frequency of the probing signal, a control unit, a processing unit, a control and display panel, an antenna unit, a broadband receiver, a spectrum analyser and a display for the spectrum analyser, connected to each other in a certain manner.
EFFECT: high information value when scanning an area for radio-controlled explosives by detecting an oscillatory circuit in the inspected facility and determining resonance frequency thereof.

Description

Изобретение относится к техническим средствам охраны и может быть использовано для поиска радиоуправляемых взрывных устройств (РВУ).The invention relates to technical means of protection and can be used to search for radio-controlled explosive devices (RVU).

В настоящее время разработано большое количество приборов для поиска радиоэлектронных устройств [1, 2, 4].Currently, a large number of devices have been developed for the search for electronic devices [1, 2, 4].

Уверенно идентифицировать радиосигнал можно с помощью сканирующего приемника [1]. Повысить эффективность использования приемника можно благодаря соединению его с портативным частотомером. В этом случае частотомер регистрирует излучение в ближней зоне, автоматически перестраивает приемник на найденную частоту и дает возможность прослушать найденный сигнал.Confidently identify a radio signal using a scanning receiver [1]. It is possible to increase the efficiency of using the receiver by connecting it to a portable frequency counter. In this case, the frequency meter detects radiation in the near zone, automatically tunes the receiver to the found frequency and makes it possible to listen to the found signal.

Намного удобнее пользоваться анализаторами спектра. При их использовании оператор имеет возможность не только прослушивать сигнал, но и визуально его фиксировать. При определенном опыте оператор по форме сигнала, его амплитуде и расположению в частотном диапазоне может уверенно отнести его к известным или подозрительным. Некоторые анализаторы позволяют наблюдать картину распределения сигналов в довольно широкой полосе частот (несколько сотен мегагерц) и позволяют оперативно регистрировать новые опасные источники радиоизлучений.It is much more convenient to use spectrum analyzers. When using them, the operator can not only listen to the signal, but also visually record it. With a certain experience, the operator can reliably classify him as known or suspicious in terms of signal shape, amplitude and location in the frequency range. Some analyzers allow you to observe the picture of the distribution of signals in a fairly wide frequency band (several hundred megahertz) and allow you to quickly register new dangerous sources of radio emissions.

Однако применение сканирующих приемников не позволяет обнаруживать устройства неизлучающие и устройства, работающие на прием, а тем более частоту, на которую настроен входной колебательный контур приемного устройства РВУ.However, the use of scanning receivers does not make it possible to detect non-emitting devices and devices working for reception, and even more so, the frequency at which the input oscillating circuit of the receiver of the RVU is tuned.

Использование импульсных нелинейных радиолокаторов [2] позволяет обнаруживать скрытно установленные, не излучающие в данный момент радиосигнал, электронные устройства.The use of pulsed nonlinear radars [2] allows you to detect hidden devices that do not currently emit a radio signal, electronic devices.

Для поиска радиоуправляемых взрывных устройств применяются импульсные нелинейные радиолокаторы (ИНРЛ) [2, 3].To search for radio-controlled explosive devices, pulsed nonlinear radars (INRL) are used [2, 3].

Принцип действия импульсных нелинейных радиолокаторов основан на эффекте возбуждения р-n перехода полупроводника при попадании его в зону мощного радиоизлучения. Все электронные изделия в своем составе имеют полупроводники: микросхемы, транзисторы, диоды, поэтому зондирование данных изделий мощным радиосигналом приводит к возбуждению р-n перехода полупроводника и переизлучению сигнала, а нелинейный характер вольтамперной характеристики р-n перехода приводит к появлению множества гармоник на частотах, кратных частоте зондирующего сигнала. Согласно гармоническому ряду амплитуда второй гармоники будет превышать амплитуду третьей.The principle of operation of pulsed nonlinear radars is based on the effect of excitation of the pn junction of a semiconductor when it enters the zone of powerful radio emission. All electronic products have semiconductors in their composition: microcircuits, transistors, diodes, therefore, sensing these products with a powerful radio signal leads to the excitation of the pn junction of the semiconductor and reemission of the signal, and the non-linear nature of the current-voltage characteristic of the pn junction leads to the appearance of many harmonics at frequencies multiples of the sounding signal frequency. According to the harmonic series, the amplitude of the second harmonic will exceed the amplitude of the third.

Регистрируя с помощью приемника импульсного нелинейного радиолокатора сигналы на частотах, соответствующих второй и третьей гармоникам, и наблюдая картину уменьшения амплитуды сигнала в сторону высших гармоник, с определенной уверенностью можно отнести исследуемый объект к радиоэлектронному средству. Таким образом, при облучении радиоэлектронных устройств в спектре переизлученного сигнала, как правило, преобладают четные гармонические составляющие зондирующего излучения (2-я гармоника).By registering signals at frequencies corresponding to the second and third harmonics with the aid of a pulsed nonlinear radar receiver, and observing the picture of a decrease in the signal amplitude towards higher harmonics, it is possible to attribute the object under study to a radio-electronic means. Thus, when irradiating electronic devices in the spectrum of the re-emitted signal, as a rule, even harmonic components of the probe radiation prevail (2nd harmonic).

Полупроводниковыми свойствами обладают также контакты металлических предметов, особенно подвергнувшихся коррозии. При облучении таких объектов в спектре переизлученного сигнала, как правило, преобладают нечетные гармонические составляющие зондирующего излучения (3-я гармоника).The contacts of metal objects, especially those subjected to corrosion, also have semiconductor properties. When such objects are irradiated, in the spectrum of the reradiated signal, as a rule, the odd harmonic components of the probe radiation predominate (3rd harmonic).

По соотношению уровней сигналов откликов на частотах второй и третьей гармоник частоты зондирования можно отличать объекты, содержащие электронные схемы с полупроводниковыми элементами, от объектов, выполненных из металла.By the ratio of the levels of the response signals at the frequencies of the second and third harmonics of the sounding frequency, objects containing electronic circuits with semiconductor elements can be distinguished from objects made of metal.

Известен широко применяемый переносной детектор нелинейных переходов «NR-900EK», представляющий собой импульсный нелинейный радиолокатор, состоящий из передатчика зондирующего сигнала, двух приемников, настроенных на удвоенную и утроенную частоту сигнала передатчика, блока управления, блока обработки, пульта управления и индикации и блока антенн (приемной и передающей). [4, 5] Структурная схема импульсного нелинейного радиолокатора NR-900 ЕК представлена на фиг.1 [4].Known for the widely used portable nonlinear transition detector "NR-900EK", which is a pulsed nonlinear radar consisting of a probe signal transmitter, two receivers tuned to double and triple the frequency of the transmitter signal, control unit, processing unit, control and display panel, and antenna unit (receiving and transmitting). [4, 5] The structural diagram of a pulsed nonlinear radar NR-900 EC is shown in figure 1 [4].

Пульт управления и индикации содержит две линейки по 16 светодиодов красного и зеленого цветов, обозначенных цифрами «2» и «3» (индикаторы уровней принимаемых сигналов-откликов зондирующего сигнала соответственно), кнопку и индикатор изменения излучаемой мощности «mах», три кнопки ослабления уровней входных сигналов приемников («-10», «-20», «-30») с индикаторами и кнопку включения-выключения питания изделия с индикатором.The control and display panel contains two lines of 16 LEDs of red and green colors, indicated by the numbers "2" and "3" (indicators of the levels of received signal-response signals of the probing signal, respectively), a button and an indicator of changes in radiated power "max", three buttons for attenuating the levels input signals of receivers ("-10", "-20", "-30") with indicators and a power on / off button for the product with an indicator.

С пульта управления и индикации через блок управления устанавливается уровень мощности излучения передатчика зондирующего сигнала (максимальный или минимальный), а через блок обработки - величина ослабления уровней входных сигналов приемников (10, 20 и 30 дБ).Using the control and display panel, the radiation power level of the transmitter of the probe signal (maximum or minimum) is set through the control unit, and the attenuation level of the input signals of the receivers (10, 20 and 30 dB) is set through the processing unit.

Блок управления осуществляет управление работой передатчика зондирующего сигнала, двух приемников 2-ой и 3-ей гармоник, блока обработки и пульта управления и индикации, осуществляя подключение и отключение блоков для обеспечения работы средства [2, 3]. В момент работы устройства на излучение для предотвращения выхода блоков из строя приемники 2-ой и 3-ей гармоник и блок обработки отключаются. В момент работы устройства на прием переизлученного сигнала передатчик зондирующего сигнала отключается, а приемники 2-ой и 3-ей гармоник и блок обработки включаются и начинают работать.The control unit controls the operation of the transmitter of the probe signal, two receivers of the 2nd and 3rd harmonics, the processing unit and the control and display panel, connecting and disconnecting the units to ensure the operation of the tool [2, 3]. At the time of operation of the device to radiation to prevent the failure of the units, the receivers of the 2nd and 3rd harmonics and the processing unit are turned off. At the time of operation of the device for receiving the re-emitted signal, the transmitter of the probing signal is turned off, and the receivers of the 2nd and 3rd harmonics and the processing unit turn on and begin to work.

Моногармонический зондирующий сигнал, формируемый передатчиком, подается на направленную передающую антенну и излучается в направлении объекта обследования. На нелинейных (полупроводниковых) элементах объекта обследования зондирующий сигнал преобразуется в полигармонический и переизлучается.The monoharmonic probe signal generated by the transmitter is supplied to a directional transmitting antenna and is radiated in the direction of the object being examined. On non-linear (semiconductor) elements of the object under examination, the probing signal is converted to polyharmonic and re-emitted.

Переизлученный сигнал принимается приемной антенной и поступает на входы приемников, которые выделяют сигналы 2-ой и 3-ей гармоник частоты зондирования. С приемников выделенные сигналы поступают для дальнейшей обработки в блок обработки. После обработки принятых сигналов в блоке обработки их уровни отображаются на светодиодных индикаторах пульта управления и индикации.The re-emitted signal is received by the receiving antenna and fed to the inputs of the receivers, which emit signals of the 2nd and 3rd harmonics of the sounding frequency. From the receivers, the selected signals arrive for further processing in the processing unit. After processing the received signals in the processing unit, their levels are displayed on the LED indicators of the control and display panel.

Решение о виде объекта принимается по соотношению уровней сигналов откликов на частотах 2-ой и 3-ей гармоник частоты зондирования.The decision on the type of object is made by the ratio of the levels of the response signals at the frequencies of the 2nd and 3rd harmonics of the sounding frequency.

Недостатками ИНРЛ NR-900 ЕК являются невозможность определения разновидности электронного устройства и высокая чувствительность к искусственным помехам, характерным для мест размещения (закладки) радиоуправляемых взрывных устройств. К таким помехам относятся оставленные исполнителями на месте элементы полупроводниковых приборов, металлические детали, имеющие специальные гальванические покрытия или следы коррозии, ржавчины, элементы и материалы, имеющие нелинейные характеристики. Эти помехи снижают темпы ведения разведки инженерными подразделениями федеральных сил примерно в три раза, а, следовательно, и эффективность выполнения боевых задач [4].The disadvantages of INRL NR-900 EC are the inability to determine the type of electronic device and the high sensitivity to artificial interference characteristic of the locations (bookmarks) of radio-controlled explosive devices. Such interference includes semiconductor devices elements left in place by performers, metal parts having special galvanic coatings or traces of corrosion, rust, elements and materials having non-linear characteristics. These obstacles reduce the pace of intelligence by engineering units of the federal forces by about three times, and, consequently, the effectiveness of combat missions [4].

Целью изобретения является повышение эффективности поиска РВУ.The aim of the invention is to increase the efficiency of the search for DGS.

Для достижения поставленной цели решается задача - создание импульсного нелинейного радиолокатора повышенной информативности.To achieve this goal, the problem is solved - the creation of a pulsed nonlinear radar of increased information content.

Один из способов повышения информативности ИНРЛ - определение наличия колебательного контура, входящего в состав приемо-передающего устройства РВУ и его резонансной частоты.One of the ways to increase the informativeness of an INRL is to determine the presence of an oscillatory circuit, which is part of the RVU transceiver and its resonant frequency.

Для определения резонансной частоты колебательного контура успешно применяется параметрическая локация. [3] Однако применение параметрической локации в НРЛ значительно повышает его сложность и стоимость.To determine the resonant frequency of the oscillatory circuit, a parametric location is successfully used. [3] However, the use of parametric location in NRL significantly increases its complexity and cost.

Проведенные исследования показали, что во время облучения приемопередающего устройства моногармоническим зондирующим сигналом в колебательном контуре приемника РВУ происходит возбуждение колебательного контура и переизлучение сигнала в виде отклика на резонансной частоте колебательного контура.The studies showed that during the irradiation of the transceiver with a monoharmonic probe signal in the oscillatory circuit of the RVU receiver, the oscillation circuit is excited and the signal is re-emitted in the form of a response at the resonant frequency of the oscillatory circuit.

Данное явление происходит следующим образом. Под воздействием зондирующего импульса в колебательном контуре запасается энергия, под воздействием которой возбуждаются вынужденные затухающие колебания на резонансной частоте контура. Скорость затуханий этих колебаний зависит от добротности колебательного контура (чем выше добротность, тем дольше длятся автоколебания) [6].This phenomenon occurs as follows. Under the influence of a probe pulse, energy is stored in the oscillatory circuit, under the influence of which forced damped oscillations are excited at the resonant frequency of the circuit. The decay rate of these oscillations depends on the quality factor of the oscillatory circuit (the higher the quality factor, the longer the self-oscillations last) [6].

Повышение информативности нелинейного радиолокатора заключается в осуществлении возможности определения наличия колебательного контура, входящего в состав приемо-передающего устройства РВУ, и его резонансной частоты. Таким образом, повышаются информативность нелинейного радиолокатора в ходе ведения поиска.Increasing the information content of a nonlinear radar consists in making it possible to determine the presence of an oscillatory circuit, which is part of the RVU transceiver, and its resonant frequency. Thus, the information content of the nonlinear radar during the search is increased.

Для повышения информативности импульсного нелинейного радиолокатора предлагается дополнить существующее устройство НРЛ NR-900EK, содержащее передатчик зондирующего сигнала, два приемника, настроенных на удвоенную и утроенную частоту сигнала передатчика, блок управления, блок обработки, блок антенн (приемной и передающей) и пульт управления и индикации, широкополосным приемником, анализатором спектра и индикатором анализатора спектра.To increase the information content of a pulsed nonlinear radar, it is proposed to supplement the existing NR-900EK NRL device containing a probe signal transmitter, two receivers tuned to the double and triple frequency of the transmitter signal, a control unit, a processing unit, an antenna unit (receiving and transmitting), and a control and indication panel , broadband receiver, spectrum analyzer and spectrum analyzer indicator.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:The invention is illustrated by drawings, where:

- фиг.1 представлена структурная схема ИНРЛ NR-900 ЕК [4, 5];- figure 1 presents the structural diagram of INRL NR-900 EC [4, 5];

- фиг.2 - структурная схема предлагаемого импульсного нелинейного радиолокатора.- figure 2 is a structural diagram of the proposed pulsed nonlinear radar.

Предлагаемое устройство состоит из передатчика 1 зондирующего сигнала, приемников 2 и 3 (2-ой и 3-ей гармоник зондирующего сигнала соответственно), настроенных на удвоенную и утроенную частоту сигнала передатчика 1 соответственно, блока 4 управления, блока 5 обработки, пульта 6 управления и индикации, блока 7 антенн, широкополосного приемника 8, анализатора 9 спектра и индикатора 10 анализатора спектра.The proposed device consists of a transmitter 1 of the probing signal, receivers 2 and 3 (2nd and 3rd harmonics of the probing signal, respectively), tuned to double and triple the frequency of the signal of the transmitter 1, respectively, control unit 4, processing unit 5, control panel 6 and indication, block 7 antennas, broadband receiver 8, spectrum analyzer 9 and spectrum analyzer indicator 10.

Приемники 2 и 3 предназначены для усиления сигнала-отклика, поступившего с антенны, и выделения его четной и нечетной гармоник. Приемник 2 настроен на выделение из принятого отклика сигнала, равного удвоенной частоте сигнала передатчика (2-й гармоники), а приемник 3 настроен на утроенную частоту сигнала передатчика (3-й гармоники). С выходов приемников 2 и 3 принятые сигналы поступают на блок 5 обработки.Receivers 2 and 3 are designed to amplify the response signal received from the antenna and to extract its even and odd harmonics. Receiver 2 is tuned to isolate from the received signal response equal to twice the frequency of the transmitter signal (2nd harmonic), and receiver 3 is tuned to triple the frequency of the transmitter signal (3rd harmonic). From the outputs of the receivers 2 and 3, the received signals are fed to the processing unit 5.

Блок 4 управления управляет работой передатчика зондирующего сигнала, приемниками 2 и 3, широкополосным приемником 8, блоком 5 обработки, пультом 6 управления и индикации и осуществляет подключение и отключение блоков для обеспечения работы средства. Управление блоком 4 управления осуществляется органами управления пульта 6 управления и индикации, на котором устанавливается мощность излучения передатчика 1 зондирующего сигнала и величина ослабления уровней выходных сигналов приемников 2 и 3 в блоке 5 обработки.The control unit 4 controls the operation of the transmitter of the probe signal, receivers 2 and 3, the broadband receiver 8, the processing unit 5, the control and indication panel 6, and connects and disconnects the units to ensure the operation of the means. The control unit 4 is controlled by the controls of the control and indication panel 6, on which the radiation power of the transmitter 1 of the probe signal and the attenuation level of the output signals of receivers 2 and 3 in the processing unit 5 are set.

Пульт 6 управления и индикации содержит две линейки по 16 светодиодов красного и зеленого цветов, обозначенных цифрами «2» и «3» (индикаторы уровня принимаемых сигналов-откликов 2-ой и 3-ей гармоник зондирующего сигнала соответственно), кнопку «mах» и индикатор изменения излучаемой мощности передатчика 1 зондирующего сигнала, три кнопки ослабления уровней входных сигналов приемников 2 и 3 («-10», «-20», «-30») с индикаторами и кнопку включения-выключения питания изделия с индикатором. Для обеспечения работы анализатора 8 спектра на пульт 6 управления и индикации устанавливается дополнительный тумблер включения питания анализатора 8 спектра. Индикаторы уровня принимаемых сигналов-откликов 2-ой и 3-ей гармоник отображают уровни сигналов, приходящих с приемников 2 и 3. По соотношению уровней сигналов 2-й и 3-й гармоник различают объекты, содержащие электронные схемы с полупроводниковыми элементами, и объекты, выполненные из металла.The control and display panel 6 contains two lines of 16 red and green LEDs, indicated by the numbers “2” and “3” (indicators of the level of received signal-responses of the 2nd and 3rd harmonics of the probing signal, respectively), the “max” button and an indicator of the change in the radiated power of the transmitter 1 of the probe signal, three buttons for attenuating the levels of the input signals of receivers 2 and 3 ("-10", "-20", "-30") with indicators and an on / off button for powering the product with an indicator. To ensure the operation of the spectrum analyzer 8, an additional toggle switch for turning on the power of the spectrum analyzer 8 is installed on the control and indication panel 6. The level indicators of the received signals of responses of the 2nd and 3rd harmonics display the levels of signals coming from receivers 2 and 3. According to the ratio of the signal levels of the 2nd and 3rd harmonics, objects containing electronic circuits with semiconductor elements are distinguished, and objects made of metal.

Передатчик 1 зондирующего сигнала по команде блока 4 управления формирует короткие зондирующие радиочастотные импульсы заданной с пульта 6 управления и индикации мощности, которые подаются на направленную передающую антенну блока 7 антенн и излучаются в направлении обследуемого объекта.The transmitter 1 of the probe signal at the command of the control unit 4 generates short probing radio frequency pulses specified from the control panel 6 and the power indication, which are supplied to the directional transmitting antenna of the unit 7 of the antennas and are radiated in the direction of the object being examined.

Блок 7 антенн состоит из приемной и передающей антенн, расположенных в одном корпусе соосно. Передающая антенна подключается к передатчику 1 зондирующего сигнала и предназначена для направленного излучения моногармонического сигнала в направлении объекта обследования. Приемная антенна блока 7 антенн предназначена для приема сигналов-откликов от облученных зондирующим сигналом объектов. Принятые приемной антенной переизлученные сигналы-отклики поступают на входы приемников 2 и 3 и широкополосного приемника 8. Для предотвращения выхода из строя этих приемников на время передачи зондирующего сигнала они отключаются блоком 4 управления от блока 7 антенн. Таким образом, блок 4 управления осуществляет управление работой передающей и приемной частей импульсного нелинейного радиолокатора.Block 7 antennas consists of a receiving and transmitting antennas located in one housing coaxially. The transmitting antenna is connected to the transmitter 1 of the probing signal and is intended for directional emission of a monoharmonic signal in the direction of the object being examined. The receiving antenna of the antenna unit 7 is designed to receive response signals from objects irradiated with a sounding signal. The re-emitted response signals received by the receiving antenna are fed to the inputs of receivers 2 and 3 and broadband receiver 8. To prevent the failure of these receivers during the transmission of the probing signal, they are disconnected by the control unit 4 from the antenna unit 7. Thus, the control unit 4 controls the operation of the transmitting and receiving parts of a pulsed nonlinear radar.

Блок 5 обработки предназначен для обработки сигналов, поступающих с приемников 2 и 3, и определения их уровней с последующей передачей этих сигналов на пульт 6 управления и индикации. Блок 5 обработки, используя установленные органами управления пульта 6 управления и индикации коэффициенты ослабления, обрабатывает сигналы с приемников и определяет их уровни с последующим отображением этих уровней на индикаторах пульта 6 управления и индикации.Processing unit 5 is intended for processing signals from receivers 2 and 3, and determining their levels with subsequent transmission of these signals to the control and indication panel 6. The processing unit 5, using the attenuation coefficients set by the controls of the control and indication panel 6, processes the signals from the receivers and determines their levels, with the subsequent display of these levels on the indicators of the control and indication panel 6.

По сигналу с блока 4 управления широкополосный приемник 8 одновременно с приемниками 2 и 3 подключается к приемной антенне блока 7 антенн. Он настроен на полосу частот, в которой работают приемо-передающие устройства, используемые для управления радиоуправляемыми взрывными устройствами. С выхода этого приемника сигнал поступает на анализатор 9 спектра.According to the signal from the control unit 4, the broadband receiver 8 is simultaneously connected to the receivers 2 and 3 to the receiving antenna of the antenna unit 7. It is tuned to the frequency band in which the transceiver devices used to control the radio-controlled explosive devices operate. From the output of this receiver, the signal goes to the spectrum analyzer 9.

Анализатор 9 спектра предназначен для спектрального анализа сигнала, попавшего в полосу пропускания широкополосного приемника 8. Для анализа спектра сигнала применяется быстрое преобразование Фурье. Сигнал-отклик, поступающий с колебательного контура объекта обнаружения (при его наличии в объекте обнаружения), имеет резонансную частоту колебательного контура. Сигнал присутствует не постоянно, а появляется одновременно с переизлученным сигналом-откликом от полупроводниковых элементов. Значение частоты этого сигнала выводится на индикатор 10 анализатора спектра. Для уменьшения энерго-потребления включение анализатора 9 спектра происходит с пульта 6 управления и индикации.The spectrum analyzer 9 is intended for spectral analysis of a signal that falls into the passband of a broadband receiver 8. A fast Fourier transform is used to analyze the signal spectrum. The response signal coming from the oscillatory circuit of the detection object (if present in the detection object) has a resonant frequency of the oscillating circuit. The signal is not present continuously, but appears simultaneously with the re-emitted response signal from the semiconductor elements. The frequency value of this signal is displayed on the indicator 10 of the spectrum analyzer. To reduce energy consumption, the inclusion of the spectrum analyzer 9 occurs from the control panel 6 of the display.

Индикатор 10 анализатора спектра отображает спектр принятого широкополосным приемником 8 и обработанного анализатором 9 спектра сигнала. При наличии в объекте обнаружения колебательного контура на индикаторе появляется значение его резонансной частоты. По наличию резонансной частоты в сигнале делается вывод о наличии в объекте обнаружения колебательного контура и, следовательно, о характере обнаруженного объекта.The indicator 10 of the spectrum analyzer displays the spectrum received by the broadband receiver 8 and processed by the analyzer 9 of the signal spectrum. If there is an oscillatory circuit in the detection object, the value of its resonant frequency appears on the indicator. By the presence of a resonant frequency in the signal, it is concluded that there is an oscillatory circuit in the detection object and, therefore, the nature of the detected object.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После включения и подачи напряжения питания на устройство органами управления пульта 6 управления и индикации через блок 4 управления устанавливается уровень мощности (максимальный или минимальный) излучения передатчика 1 зондирующего сигнала, а через блок 5 обработки - величина ослабления (10, 20 и 30 дБ) уровней входных сигналов приемников 2 и 3.After switching on and supplying the supply voltage to the device, the control units of the control and indication panel 6, through the control unit 4, the power level (maximum or minimum) of the radiation of the transmitter 1 of the probe signal is set, and through the processing unit 5, the attenuation value (10, 20 and 30 dB) of the levels input signals of receivers 2 and 3.

В режиме излучения работают передатчик 1 зондирующего сигнала, пульт 6 управления и индикации. Для предотвращения выхода из строя приемников 2 и 3, широкополосного приемника 8 и блока 5 обработки на время передачи зондирующего сигнала они отключаются от блока 7 антенн блоком 4 управления.In the radiation mode, the transmitter 1 of the probing signal, remote control 6 and display. To prevent the failure of receivers 2 and 3, broadband receiver 8 and processing unit 5 for the duration of the transmission of the probing signal, they are disconnected from the antenna unit 7 by the control unit 4.

В момент приема переизлученного сигнала работают приемники 2 и 3, настроенные на удвоенную и утроенную частоту сигнала передатчика 1 зондирующего сигнала соответственно, широкополосный приемник 8, блок 5 обработки и пульт 6 управления и индикации. Для уменьшения энергопотребления включение анализатора 9 спектра происходит с пульта 6 управления и индикации оператором. Таким образом, блок 4 управления осуществляет управление работой передающей и приемной частей нелинейного радиолокатора.At the time of reception of the re-emitted signal, receivers 2 and 3 are operating, tuned to double and triple the frequency of the signal of the transmitter 1 of the probing signal, respectively, a broadband receiver 8, a processing unit 5, and a control and indication panel 6. To reduce power consumption, the inclusion of the spectrum analyzer 9 occurs from the control panel 6 by the operator. Thus, the control unit 4 controls the operation of the transmitting and receiving parts of the nonlinear radar.

Блок 4 управления управляет работой передатчика 1 зондирующего сигнала, приемников 2, 3 и 8 и блока 5 обработки. Передатчик 1 зондирующего сигнала по команде с блока 4 управления и с учетом установленного органами управления пульта 6 управления и индикации уровня мощности излучения формирует короткие зондирующие радиочастотные импульсы, которые подаются на направленную передающую антенну блока 7 антенн и излучаются в направлении обследуемого объекта.The control unit 4 controls the operation of the transmitter 1 of the probe signal, receivers 2, 3 and 8 and the processing unit 5. The probe signal transmitter 1, upon command from the control unit 4 and taking into account the control panel 6 for controlling and indicating the radiation power level, forms short sounding radio frequency pulses that are transmitted to the directional transmitting antenna of the antenna unit 7 and radiated towards the object being examined.

На нелинейных (полупроводниковых) элементах и колебательном контуре (при его наличии) объекта обследования зондирующий сигнал преобразуется в полигармонический и переизлучается.On non-linear (semiconductor) elements and the oscillatory circuit (if any) of the object under examination, the probe signal is converted to a polyharmonic signal and re-emitted.

Принятый приемной антенной переизлученный сигнал-отклик поступает на входы приемников 2 и 3, где усиливаются и выделяются сигналы второй и третьей гармоник частоты зондирования. В приемнике 2 происходит выделение сигнала, равного удвоенной частоте сигнала передатчика 1 зондирующего сигнала (2-й гармоники), соответствующего сигналу-отклику от радиоэлектронных устройств, а в приемнике 3 - сигнала, равного утроенной частоте сигнала передатчика (3-й гармоники), соответствующего сигналу-отклику от металлических предметов, особенно подвергшихся коррозии. Принятый приемной антенной переизлученный сигнал-отклик поступает также и на вход широкополосного приемника 8, который принимает сигнал от колебательного контура объекта, возникший от воздействия на контур зондирующего сигнала импульсного нелинейного локатора. С выходов приемников 2 и 3 выделенные сигналы поступают на блок 5 обработки. С выхода широкополосного приемника 8 сигнал поступает на анализатор 9 спектра.The re-emitted signal-response received by the receiving antenna is fed to the inputs of receivers 2 and 3, where the signals of the second and third harmonics of the sounding frequency are amplified and extracted. In receiver 2, a signal is extracted equal to twice the frequency of the signal of transmitter 1 of the probe signal (2nd harmonic), corresponding to the response signal from electronic devices, and in receiver 3, a signal equal to three times the frequency of the signal of the transmitter (3rd harmonic) corresponding to a response signal from metal objects, especially those subjected to corrosion. The re-emitted signal-response received by the receiving antenna also arrives at the input of the broadband receiver 8, which receives the signal from the oscillatory circuit of the object, arising from the action of the pulse non-linear locator on the probe circuit. From the outputs of the receivers 2 and 3, the selected signals are fed to the processing unit 5. From the output of the broadband receiver 8, the signal goes to the spectrum analyzer 9.

Блок 5 обработки, используя установленные пультом 6 управления и индикации коэффициенты ослабления уровней входных сигналов приемников (10, 20 и 30 дБ), обрабатывает сигналы с приемников и определяет их уровни с последующей передачей этих сигналов на пульт 6 управления и индикации. На соответствующих индикаторах пульта 6 управления и индикации происходит отображение этих уровней. Пульт 6 управления и индикации имеет два индикатора уровней сигналов (16 светодиодов красного и зеленого цветов, обозначенных цифрами «2» и «3» соответственно индикации уровня принимаемых сигналов-откликов 2-ой и 3-ей гармоник зондирующего сигнала). По соотношению уровней сигналов 2-ой и 3-ей гармоник оператор различает объекты, содержащие электронные схемы с полупроводниковыми элементами, и объекты, выполненные из металла.The processing unit 5, using the attenuation coefficients of the input signal levels of the receivers (10, 20 and 30 dB) established by the control and indication panel 6, processes the signals from the receivers and determines their levels with the subsequent transmission of these signals to the control and indication panel 6. On the corresponding indicators of the control and indication panel 6, these levels are displayed. The control and indication panel 6 has two signal level indicators (16 red and green LEDs, indicated by the numbers "2" and "3", respectively, indicating the level of the received response signals of the 2nd and 3rd harmonics of the probe signal). By the ratio of the signal levels of the 2nd and 3rd harmonics, the operator distinguishes between objects containing electronic circuits with semiconductor elements and objects made of metal.

При получении сигнала о наличии в объекте исследования полупроводниковых элементов оператор включает анализатор спектра. Анализатор 9 спектра обрабатывает сигнал-отклик, усиленный широкополосным приемником 8. При наличии в объекте обследования колебательного контура в сигнале-отклике присутствует сигнал на его резонансной частоте. Результат работы анализатора 9 спектра отображается на индикаторе 10 анализатора спектра.Upon receipt of a signal about the presence of semiconductor elements in the object of study, the operator includes a spectrum analyzer. The spectrum analyzer 9 processes the response signal amplified by the broadband receiver 8. If there is an oscillating circuit in the test object, the signal at its resonant frequency is present in the response signal. The result of the operation of the spectrum analyzer 9 is displayed on the indicator 10 of the spectrum analyzer.

Совокупность всех сигналов позволяет оператору определять характер обнаруженного объекта, наличие в объекте обследования колебательного контура и определять его резонансную частоту.The combination of all signals allows the operator to determine the nature of the detected object, the presence in the object of the survey of the oscillatory circuit and determine its resonant frequency.

Предлагаемый импульсный нелинейный радиолокатор позволяет повысить информативность при выполнении задач по разведке местности (объектов) на наличие РВУ путем фиксации наличия в объекте обследования колебательного контура и определения его резонансной частоты. Это позволяет повысить эффективность поиска РВУ и более эффективно применять средства подавления радиоканала управления РВУ.The proposed pulsed non-linear radar can increase the information content when performing the tasks of reconnaissance of the terrain (objects) for the presence of RVD by fixing the presence of the oscillatory circuit in the survey object and determining its resonant frequency. This makes it possible to increase the efficiency of the search for the DOC and to more effectively apply the means of suppressing the radio control channel of the DOC.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫLIST OF USED LITERATURE

1. Интернет-сайт http://www.aor.ru/aor/2000.htm.1. Website http://www.aor.ru/aor/2000.htm.

2. Интернет-сайт http://www.mordvinovoe.narod.ru/poisk.htm.2. Website http://www.mordvinovoe.narod.ru/poisk.htm.

3. Дикарев В.И. Методы и средства обнаружения объектов в укрывающих средах/ В.И.Дикарев, В.А.Заренков, Д.В.Заренков. - СПб.: Наука и Техника, 2004. - 280 с.3. Dikarev V.I. Methods and means of detecting objects in covering environments / V.I. Dikarev, V.A. Zarenkov, D.V. Zarenkov. - St. Petersburg: Science and Technology, 2004. - 280 p.

4. Переносной детектор нелинейных переходов «NR-900EK»/ Руководство по эксплуатации. ЮТДН 468165003 РЭ. - ЗАО «Группа защиты - ЮТТА».4. Portable detector of nonlinear transitions "NR-900EK" / Operation manual. UTDN 468165003 RE. - CJSC “Protection Group - UTTA”.

5. Интернет-сайт http://www.detektor.ru.5. Internet site http://www.detektor.ru.

6. Яворский Б.М. Справочник по физике/ Б.М. Яворский, А.А. Детлаф // 2-е изд., перераб. - М.: Наука, 1985. - 512 с.6. Yavorsky B.M. Handbook of Physics / B.M. Yavorsky, A.A. Detlaf // 2nd ed., Rev. - M .: Nauka, 1985 .-- 512 p.

Claims (1)

Импульсный нелинейный радиолокатор, содержащий передатчик зондирующего сигнала, приемники 2-й и 3-й гармоник, блок управления, блок обработки, пульт управления и индикации и блок антенн, в котором блок управления соединен с передатчиком зондирующего сигнала для задания необходимого уровня излучаемого сигнала, приемниками 2-й и 3-й гармоник и блоком обработки для синхронизации работы с передатчиком зондирующего сигнала, пультом управления и индикации для отображения состояния параметров излучаемого и принимаемого сигналов, выход передатчика зондирующего сигнала соединен со входом блока антенн (передающей антенной) для излучения сигнала в направлении объекта исследования, выход блока антенн (приемная антенна) соединен со входами приемников 2-й и 3-й гармоник для приема отраженных от объектов обследования сигналов, выходы приемников 2-й и 3-й гармоник соединены со входом блока обработки для выявления наличия полупроводников и металлов в объекте обследования, выход блока обработки подключен к входу пульта управления и индикации для отображения информации о наличии полупроводников и металлов в объекте исследования, выход пульта управления и индикации соединен с блоком обработки для установки порогов чувствительности в нем и блоком управления для регулирования мощности излучаемого сигнала, отличающийся тем, что дополнительно введены широкополосный приемник, анализатор спектра и индикатор анализатора спектра, где вход широкополосного приемника соединен с выходом блока антенн, выход широкополосного приемника соединен со входом анализатора спектра, выход анализатора спектра соединен со входом индикатора анализатора спектра, при этом для обеспечения работы устройства широкополосный приемник соединен с блоком управления, а анализатор спектра - с пультом управления и индикации. A pulsed nonlinear radar comprising a probe signal transmitter, 2nd and 3rd harmonic receivers, a control unit, a processing unit, a control and display panel and an antenna unit in which the control unit is connected to the probe signal transmitter to set the desired level of the emitted signal, receivers 2nd and 3rd harmonics and a processing unit for synchronizing operation with a probe signal transmitter, a control and display panel for displaying the state of parameters of the emitted and received signals, the output is transmitted The probe signal is connected to the input of the antenna unit (transmitting antenna) to emit a signal in the direction of the object of study, the output of the antenna unit (receiving antenna) is connected to the inputs of the 2nd and 3rd harmonics receivers for receiving signals reflected from the objects being examined, outputs of the receivers 2 the 3rd and 3rd harmonics are connected to the input of the processing unit to detect the presence of semiconductors and metals in the object under examination, the output of the processing unit is connected to the input of the control and display panel to display information about the presence of semiconductors monitors and metals in the object of study, the output of the control and display panel is connected to a processing unit for setting sensitivity thresholds in it and a control unit for controlling the power of the emitted signal, characterized in that a broadband receiver, a spectrum analyzer and a spectrum analyzer indicator are introduced, where the broadband input the receiver is connected to the output of the antenna unit, the output of the broadband receiver is connected to the input of the spectrum analyzer, the output of the spectrum analyzer is connected to the indicator input a spectrum analyzer, while to ensure the operation of the device, the broadband receiver is connected to the control unit, and the spectrum analyzer is connected to the control and display panel.
RU2012132673/07A 2012-07-30 2012-07-30 Pulsed nonlinear radar RU2499277C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132673/07A RU2499277C1 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Pulsed nonlinear radar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132673/07A RU2499277C1 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Pulsed nonlinear radar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2499277C1 true RU2499277C1 (en) 2013-11-20

Family

ID=49710208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012132673/07A RU2499277C1 (en) 2012-07-30 2012-07-30 Pulsed nonlinear radar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2499277C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572812C2 (en) * 2014-05-28 2016-01-20 Федеральное государственное казённое образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" Nonlinear radar with laser target pointer and frequency range finder
RU2739267C1 (en) * 2020-07-22 2020-12-22 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method for remote determination of the effect of electromagnetic radiation on radio receivers using probing radio frequency pulses
RU2745658C2 (en) * 2018-07-17 2021-03-30 Акционерное общество "Группа Защиты - ЮТТА" Method and device for detecting radio-controlled explosive devices usind unmanned aerial vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5191343A (en) * 1992-02-10 1993-03-02 United Technologies Corporation Radar target signature detector
RU2205419C2 (en) * 2001-04-20 2003-05-27 Военный институт радиоэлектроники Method detecting nonlinear object with identification of type of nonlinearity
RU69687U1 (en) * 2007-08-16 2007-12-27 Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" NONLINEAR INTERFERENCE COMPENSATOR
FR2935077A1 (en) * 2008-08-14 2010-02-19 Thales Sa Signal compressing method, involves quantifying compressed data on specific number of bits, transmitting data for de-quantifying data, and applying inverse transform of nonlinear function for regaining initial data
RU2382380C1 (en) * 2008-07-28 2010-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Nonlinear radar-location method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5191343A (en) * 1992-02-10 1993-03-02 United Technologies Corporation Radar target signature detector
RU2205419C2 (en) * 2001-04-20 2003-05-27 Военный институт радиоэлектроники Method detecting nonlinear object with identification of type of nonlinearity
RU69687U1 (en) * 2007-08-16 2007-12-27 Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" NONLINEAR INTERFERENCE COMPENSATOR
RU2382380C1 (en) * 2008-07-28 2010-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Nonlinear radar-location method
FR2935077A1 (en) * 2008-08-14 2010-02-19 Thales Sa Signal compressing method, involves quantifying compressed data on specific number of bits, transmitting data for de-quantifying data, and applying inverse transform of nonlinear function for regaining initial data

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Переносной детектор нелинейных переходов "NR-900ЕК"/Руководство по эксплуатации. ЮТДН 468 165 003 РЭ. - ЗАО "Группа защиты ЮТТА". *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572812C2 (en) * 2014-05-28 2016-01-20 Федеральное государственное казённое образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" Nonlinear radar with laser target pointer and frequency range finder
RU2745658C2 (en) * 2018-07-17 2021-03-30 Акционерное общество "Группа Защиты - ЮТТА" Method and device for detecting radio-controlled explosive devices usind unmanned aerial vehicle
RU2739267C1 (en) * 2020-07-22 2020-12-22 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method for remote determination of the effect of electromagnetic radiation on radio receivers using probing radio frequency pulses

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8131239B1 (en) Method and apparatus for remote detection of radio-frequency devices
US8248297B1 (en) Phase noise measurement system and method
RU2499277C1 (en) Pulsed nonlinear radar
US20150253415A1 (en) Multitone Harmonic Radar and Method of Use
GB2470986A (en) Difference frequency detection with range measurement
CN205049754U (en) Compound non -linear node detector of metal
MX2020011584A (en) Monitoring an fmcw radar sensor.
EP3511745B1 (en) Power adjustment method and apparatus, and human body security check device
RU2577848C1 (en) Radar detector
Gallagher et al. Linearization of a harmonic radar transmitter by feed-forward filter reflection
US20120212363A1 (en) Method and device for neutralizing a target
US10725164B1 (en) System and method for detecting vehicles and structures including stealth aircraft
RU2474839C1 (en) Method and apparatus for nonlinear radar
RU139761U1 (en) NONLINEAR RADAR
RU2474840C2 (en) Nonlinear radar with pointer
CN105116455A (en) Detector for composite metals and non-linear nodes
CN112799057A (en) Hazardous article detector and hazardous article detection method
CN109643481A (en) The motion detector that ASIC is realized
Salmer et al. Pulse to pulse stability of solid state transmitter module for radars application
CN109313255A (en) ULTRA-WIDEBAND RADAR with normalized sensitivity
Peng et al. Intermodulation FMCW (IM-FMCW) radar for nonlinear wearable targets detection
KR101650879B1 (en) System for inspection receiving device of electronic warfare device
RU2572812C2 (en) Nonlinear radar with laser target pointer and frequency range finder
RU2510517C2 (en) Nonlinear radar for detecting radioelectronic devices
RU2516436C2 (en) Method of detecting concealed nonlinear radioelectronic elements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150731