RU2575209C2 - Method of calibrating receiving radio links of radio interferometer and device therefor - Google Patents

Method of calibrating receiving radio links of radio interferometer and device therefor Download PDF

Info

Publication number
RU2575209C2
RU2575209C2 RU2014102813/07A RU2014102813A RU2575209C2 RU 2575209 C2 RU2575209 C2 RU 2575209C2 RU 2014102813/07 A RU2014102813/07 A RU 2014102813/07A RU 2014102813 A RU2014102813 A RU 2014102813A RU 2575209 C2 RU2575209 C2 RU 2575209C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
receiving radio
switch
input
output
radio channels
Prior art date
Application number
RU2014102813/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014102813A (en
Inventor
Вячеслав Викторович Карпенко
Евгений Иванович Клепфер
Сергей Васильевич Мельников
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority to RU2014102813/07A priority Critical patent/RU2575209C2/en
Publication of RU2014102813A publication Critical patent/RU2014102813A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2575209C2 publication Critical patent/RU2575209C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: method of calibrating receiving radio links of a radio interferometer and a device therefor include monitoring and adjusting the amplitude and phase identity of the receiving radio links of the radio interferometer in a wide frequency range and at different distances between receiving antennae.
EFFECT: high accuracy of forming a calibration database and cutting the required number of cable links by half.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоинтерферометрах и радиопеленгаторах-дальномерах диапазона СВЧ. Изобретение применимо в стационарных и мобильных системах определения местоположения объектов по радиоизлучению бортовых передатчиков СВЧ диапазона. Изобретение предназначено для контроля и корректировки амплитудной и фазовой неидентичности приемных радиоканалов радиоинтерферометра в широкой полосе частот и при различных расстояниях между приемными антеннами.The invention relates to radio engineering and can be used in radio interferometers and microwave range finders. The invention is applicable in stationary and mobile systems for determining the location of objects by radio emission of microwave transmitters on-board. The invention is intended to control and adjust the amplitude and phase non-identity of the receiving radio channels of the radio interferometer in a wide frequency band and at different distances between the receiving antennas.

Погрешности пеленгования в радиоинтерферометре в значительной мере определяются неидеальностью приемных радиоканалов [1]. При этом характеристики приемных радиоканалов подвержены влиянию погодных условий, старению элементов и т.д. Для компенсации систематических ошибок в радиоинтерферометре необходим режим калибровки приемных радиоканалов с использованием средств встроенного контроля. Процедура калибровки должна проводиться периодически.Direction finding errors in the radio interferometer are largely determined by the imperfection of the receiving radio channels [1]. At the same time, the characteristics of the receiving radio channels are affected by weather conditions, aging of elements, etc. To compensate for systematic errors in the radio interferometer, a calibration mode for the receiving radio channels using the built-in monitoring tools is required. The calibration procedure should be carried out periodically.

Известен способ калибровки приемных трактов радиоинтерферометра [1], включающий:A known method of calibration of the receiving paths of the radio interferometer [1], including:

формирование широкополосного импульсного контрольного сигнала (КС), уровень которого ниже уровня собственных шумов приемника;the formation of a broadband pulse control signal (CS), the level of which is lower than the level of the receiver noise floor;

излучение КС отдельной калибровочной антенной на каждую приемную антенну радиоинтерферометра;radiation from a separate calibration antenna to each receiving antenna of the radio interferometer;

прием КС каждым каналом;KS reception by each channel;

преобразование КС в цифровую форму;digital to digital conversion;

корреляционное накопление и обработка КС;correlation accumulation and processing of CS;

построение амплитудной и фазовой характеристик.construction of amplitude and phase characteristics.

Данный способ калибровки позволяет совместить калибровку и работу, но имеет следующие недостатки:This calibration method allows you to combine calibration and operation, but has the following disadvantages:

отсутствует механизм учета амплитудных и фазовых неидентичностей каналов передачи КС к приемным трактам, что приобретает особую значимость при увеличении расстояний между приемными антеннами радиоинтерферометра;there is no mechanism for taking into account the amplitude and phase non-identities of the transmission channels of the CS to the receiving paths, which is of particular importance with increasing distances between the receiving antennas of the radio interferometer;

не учитывается взаимное расположение приемной и калибровочной антенн, их индивидуальные особенности и влияние переотражений;the relative position of the receiving and calibration antennas, their individual characteristics and the influence of reflections are not taken into account;

различие структуры калибровочного сигнала и рабочих сигналов снижает эффективность калибровки;the difference in the structure of the calibration signal and the working signals reduces the calibration efficiency;

в результате совмещения режимов работы и калибровки снижается отношение сигнал-шум.as a result of the combination of operating modes and calibration, the signal-to-noise ratio is reduced.

Также известен способ калибровки приемных трактов [2], включающий:Also known is a method of calibrating receiving paths [2], including:

формирование широкополосного импульсного КС;formation of a broadband pulsed CS;

излучение КС одной антенной со множества азимутальных направлений на все приемные антенны;CS radiation from one antenna from a variety of azimuthal directions to all receiving antennas;

прием сигналов каждым каналом;reception of signals by each channel;

преобразование сигнала в цифровую форму;digital signal conversion;

корреляционное выделение сигналов различных лучей и поляризаций;correlation extraction of signals of various rays and polarizations;

создание калибровочной базы данных.creation of a calibration database.

Данный способ калибровки охватывает наряду с приемными трактами приемные антенны и также может быть использован для калибровки, но у данного способа также есть недостатки, к которым относятся:This calibration method includes receiving antennas along with receiving paths and can also be used for calibration, but this method also has disadvantages, which include:

необходимость использования вынесенного передатчика КС на определенном удалении и обеспечения передачи с различных направлений представляется затруднительным, особенно для стационарных систем;the need to use the remote transmitter of the CS at a certain distance and to ensure transmission from various directions seems difficult, especially for stationary systems;

отсутствует механизм учета амплитудных и фазовых неидентичностей каналов передачи КС к приемным трактам, что приобретает особую значимость при увеличении расстояний между приемными антеннами радиоинтерферометра.there is no mechanism for taking into account the amplitude and phase non-identities of the transmission channels of the CS to the receiving paths, which becomes especially important when the distances between the receiving antennas of the radio interferometer increase.

Приведенные выше способы калибровки не обеспечивают необходимую точность и не являются простыми в реализации, но существуют и другие методы, одним из которых является внутренняя калибровка радиоканалов при отключенных приемных антеннах. Калибровка приемных антенн проводится отдельно.The above calibration methods do not provide the necessary accuracy and are not easy to implement, but there are other methods, one of which is the internal calibration of the radio channels with the receiving antennas turned off. Receiving antenna calibration is done separately.

Наиболее близким к предлагаемому способу калибровки приемных радиоканалов интерферометра по совокупности действий над сигналом является принятый за прототип способ [3], основанный на передаче КС на входы приемных радиоканалов с помощью отдельной кабельной линии связи (КЛС).Closest to the proposed method for calibrating the receiving radio channels of the interferometer by the totality of actions on the signal is the method adopted for the prototype [3], based on the transmission of the SC to the inputs of the receiving radio channels using a separate cable communication line (CLS).

Согласно этому способу:According to this method:

1. Формируют импульсный КС на различных частотах.1. Form a pulsed CS at various frequencies.

2. Коммутируют линию раздачи КС на передачу в прямом направлении.2. Commute the line of distribution of the COP to the transmission in the forward direction.

3. Принимают сигнал каждым каналом.3. Receive a signal by each channel.

4. Синхронно преобразуют сигнал в каждом канале в цифровой поток.4. Synchronously convert the signal in each channel into a digital stream.

5. Вычисляют и запоминают относительные амплитудные и фазовые характеристики между каналами.5. Calculate and store the relative amplitude and phase characteristics between the channels.

6. Коммутируют линию раздачи калибровочного сигнала на передачу в обратном направлении.6. Commute the distribution line of the calibration signal to the transmission in the opposite direction.

7. Повторяют пункты 3, 4, 5.7. Repeat paragraphs 3, 4, 5.

8. На основе данных двух этапов создают калибровочную базу данных.8. Based on the data of the two stages create a calibration database.

Данный способ обеспечивает возможность учета амплитудных и фазовых неидентичностей каналов передачи КС, однако требует применения отдельной КЛС для их передачи, что при больших расстояниях между приемными антеннами является существенным недостатком. Кроме того, способ не обеспечивает предельно достижимые точности калибровки, т.к. при увеличении расстояния между приемными антеннами возрастает разница в уровне сигналов между каналами, а при использовании двунаправленных усилителей снижается точность калибровки.This method provides the ability to take into account the amplitude and phase non-identities of the transmission channels of the CS, however, it requires the use of a separate CLS for their transmission, which at large distances between the receiving antennas is a significant drawback. In addition, the method does not provide the maximum achievable calibration accuracy, because as the distance between the receiving antennas increases, the difference in the level of signals between the channels increases, and when using bi-directional amplifiers, the calibration accuracy decreases.

Наиболее близким к предлагаемому устройству калибровки по совокупности признаков является принятое за прототип устройство [4], содержащее N приемных радиоканалов, состоящих соответственно из последовательно соединенных приемных антенн, ненаправленных элементов связи, смесителей и усилителей промежуточной частоты (УПЧ), гетеродина и контрольного генератора.Closest to the proposed calibration device for the totality of features is a device adopted for the prototype [4], containing N receiving radio channels, respectively consisting of series-connected receiving antennas, omnidirectional communication elements, mixers and amplifiers of intermediate frequency (IF), a local oscillator and a control generator.

Недостатками устройства калибровки приемных трактов радиоинтерферометра являются:The disadvantages of the calibration device of the receiving paths of the radio interferometer are:

невозможность исключить влияние присутствующих в эфире сигналов на результат калибровки;the inability to exclude the influence of signals present on the air on the calibration result;

невозможность сохранения приемлемого уровня КС на всех входах приемных трактов при возрастании длины КЛС.the impossibility of maintaining an acceptable level of CS at all inputs of the receiving paths with increasing length of the CLS.

необходимость дополнительной отдельной линии передачи КС на каждый канал, что приводит к существенному возрастанию затрат на создание радиоинтерферометра при увеличении расстояний между приемными антеннами.the need for an additional separate SC transmission line to each channel, which leads to a significant increase in the cost of creating a radio interferometer with increasing distances between the receiving antennas.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения амплитудной и фазовой идентичности приемных радиоканалов радиоинтерферометра при значительных расстояниях между приемными антеннами в широкой полосе частот, а также повышение точности формирования базы калибровочных данных и совмещение функций КЛС для передачи принимаемых и калибровочных сигналов.The technical result of the invention is to increase the accuracy of measuring the amplitude and phase identity of the receiving radio channels of the radio interferometer at significant distances between the receiving antennas in a wide frequency band, as well as increasing the accuracy of forming the calibration data base and combining the CLS functions for transmitting received and calibration signals.

Технический результат достигается тем, что в способе калибровки приемных радиоканалов радиоинтерферометра диапазона СВЧ, включающем формирование радиоимпульсного контрольного сигнала (КС), перестраеваемого на множестве калибровочных частот, передачу его на входы приемных трактов, синхронное преобразование прошедших приемные каналы КС в цифровую форму и определение разности электрических длин приемных каналов для каждой n-ой частоты калибровки в результате измерений задержек КС на двух этапах его прямой и обратной передачи, согласно изобретению на первом этапе калибровки отключают выходы антенн и передают КС на входы приемных трактов по кабельным линиям связи (КЛС), которые переключают через время τ на обратную передачу через приемные тракты, а на втором этапе калибровки замыкают КЛС на входах приемных трактов и принимают отраженный КС, причем формируют импульсный КС, длительность импульса которого меньше времени распространения сигнала во входных цепях приемных трактов.The technical result is achieved by the fact that in the method of calibrating the receiving radio channels of the microwave range interferometer, including the formation of a radio pulse control signal (KS), tunable at a variety of calibration frequencies, transmitting it to the inputs of the receiving paths, synchronizing the digital transmission of the received receiving channels of the KS and determining the difference in electrical the lengths of the receiving channels for each n-th calibration frequency as a result of measurements of the delays of the SC at two stages of its direct and reverse transmission, according to According to the invention, at the first calibration stage, the antenna outputs are turned off and the SCs are transmitted to the inputs of the receiving paths via cable communication lines (CLS), which switch through time τ to the reverse transmission through the receiving paths, and at the second calibration stage, close the CLSs at the inputs of the receiving paths and receive the reflected CL moreover, a pulse CS is formed, the pulse duration of which is less than the signal propagation time in the input circuits of the receiving paths.

Способ реализуется устройством для калибровки радиоканалов. Другим техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройства за счет совмещения функций КЛС для передачи принимаемых и калибровочных сигналов, а также исключение ошибок калибровки из-за влияния внешних сигналов.The method is implemented by a device for calibrating radio channels. Another technical result of the invention is to simplify the design of the device by combining the functions of the CLS for transmitting received and calibration signals, as well as eliminating calibration errors due to the influence of external signals.

Технический результат достигается тем, что в устройство для реализации способа калибровки радиоканалов радиоинтерферометра, состоящее из N приемных радиоканалов, включающих приемные антенны, генератор калибровочных сигналов, блок управления и обработки, согласно изобретению введены первые, вторые и третьи коммутаторы, усилители, первые и вторые линии задержки, первые и вторые направленные ответвители, формирователи стробов и сумматоры, причем выходы первых коммутаторов через усилители соединены с входами первых линий задержки, выходы которых подключены к третьим входам вторых коммутаторов, вторые выходы вторых коммутаторов соединены с первыми входами первых коммутаторов, а входы-выходы вторых коммутаторов через вторые линии задержки подключены к входам-выходам первых направленных ответвителей, выходы которых через формирователи стробов подключены к управляющим входам вторых коммутаторов, другие входы-выходы первых ответвителей соединены с входами-выходами третьих коммутаторов, выходы которых через сумматоры подключены к блоку управления и обработки, а входы третьих коммутаторов через вторые направленные ответвители подключены к выходам генератора калибровочных сигналов, который также подключен к управляющему входу третьего коммутатора, другие выходы вторых направленных ответвителей через сумматоры подключены к блоку управления и обработки.The technical result is achieved by the fact that the first, second and third switches, amplifiers, first and second lines are introduced in the device for implementing the method of calibrating the radio channels of the radio interferometer, consisting of N receiving radio channels, including receiving antennas, a calibration signal generator, a control and processing unit, according to the invention delays, first and second directional couplers, gate generators and combiners, the outputs of the first switches through amplifiers connected to the inputs of the first delay lines, output which are connected to the third inputs of the second switches, the second outputs of the second switches are connected to the first inputs of the first switches, and the inputs and outputs of the second switches are connected through the second delay lines to the inputs and outputs of the first directional couplers, the outputs of which are connected to the control inputs of the second switches through gate formers, the other inputs and outputs of the first couplers are connected to the inputs and outputs of the third switches, the outputs of which through adders are connected to the control and processing unit, and the inputs etih switches via second directional couplers connected to the outputs of the calibration signal generator which is also connected to the control input of the third switch, the other output of the second directional couplers via the adders are connected to a control and processing unit.

На чертеже приведена структурная схема устройства для калибровки радиоканалов радиоинтерферометра.The drawing shows a structural diagram of a device for calibrating the radio channels of a radio interferometer.

Для наглядности структурная схема показана для двух каналов и может быть расширена на произвольное число каналов.For clarity, the structural diagram is shown for two channels and can be expanded to an arbitrary number of channels.

Устройство состоит из последовательно соединенных приемных антенн, первых коммутаторов 1-1, 1-2, усилителей 2-1, 2-2, первых линий задержки 3-1, 3-2, вторых коммутаторов 4-1, 4-2, линий задержки 5-1, 5-2, первых направленных ответвителей 6-1, 6-2, формирователей стробов 7-1, 7-2, третьих коммутаторов 8-1, 8-2, сумматоров 9-1, 9-2, блока управления и обработки 10, вторых направленных ответвителей 11-1, 11-2, генератора калибровочных сигналов 12. Сигнал с антенн подается на вторые входы первых коммутаторов 1-1, 1-2, выходы которых через усилители 2-1, 2-2 соединены с входами первых линий задержки 3-1, 3-2, выходы которых подключены к третьим входам вторых коммутаторов 4-1, 4-2, вторые выходы которых соединены с первыми входами первых коммутаторов 1-1, 1-2, а входы-выходы вторых коммутаторов 4-1, 4-2 через вторые линии задержки 5-1, 5-2 подключены к входам-выходам первых направленных ответвителей 6-1, 6-2, выходы которых через формирователи стробов 7-1, 7-2 подключены к управляющим входам вторых коммутаторов 4-1, 4-2, другие входы-выходы первых ответвителей 6-1, 6-2 соединены с входами-выходами третьих коммутаторов 8-1, 8-2, выходы которых через сумматоры 9-1, 9-2 подключены к блоку управления и обработки 10, а входы третьих коммутаторов 8-1, 8-2 через вторые направленные ответвители 11-1, 11-2 подключены к выходам генератора калибровочных сигналов 12, который также подключен к управляющему входу третьих коммутаторов 8-1, 8-2, другой выход вторых направленных ответвителей 11-1, 11-2 через сумматоры 9-1, 9-2 подключен к блоку управления и обработки 10.The device consists of series-connected receiving antennas, the first switches 1-1, 1-2, amplifiers 2-1, 2-2, the first delay lines 3-1, 3-2, the second switches 4-1, 4-2, delay lines 5-1, 5-2, first directional couplers 6-1, 6-2, gate formers 7-1, 7-2, third switches 8-1, 8-2, adders 9-1, 9-2, control unit and processing 10, the second directional couplers 11-1, 11-2, the calibration signal generator 12. The signal from the antennas is fed to the second inputs of the first switches 1-1, 1-2, the outputs of which are connected through amplifiers 2-1, 2-2 to first line inputs th delay 3-1, 3-2, the outputs of which are connected to the third inputs of the second switches 4-1, 4-2, the second outputs of which are connected to the first inputs of the first switches 1-1, 1-2, and the inputs and outputs of the second switches 4 -1, 4-2 through the second delay lines 5-1, 5-2 are connected to the inputs and outputs of the first directional couplers 6-1, 6-2, the outputs of which through the formers of the gates 7-1, 7-2 are connected to the control inputs of the second switches 4-1, 4-2, the other inputs and outputs of the first couplers 6-1, 6-2 are connected to the inputs and outputs of the third switches 8-1, 8-2, the outputs of which are through the adder S 9-1, 9-2 are connected to the control and processing unit 10, and the inputs of the third switches 8-1, 8-2 through the second directional couplers 11-1, 11-2 are connected to the outputs of the calibration signal generator 12, which is also connected to the control input of the third switches 8-1, 8-2, the other output of the second directional couplers 11-1, 11-2 through the adders 9-1, 9-2 is connected to the control and processing unit 10.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Измерение амплитудной и фазовой идентичности приемных радиоканалов проводится в два этапа, различающихся порядком работы коммутаторов.The amplitude and phase identity of the receiving radio channels is measured in two stages, which differ in the order of operation of the switches.

На первом этапе производят измерение амплитудной и фазовой идентичности приемных радиоканалов совместно с цепями передачи КС. Для этого первые коммутаторы 1-1 и 1-2 переводят в режим калибровки, посредством отключения антенн и подключения их ко вторым коммутаторам 4-1, 4-2. Запускают генератор калибровочных сигналов 12 в режиме генерации импульсов. Период и длительность импульсов выбирают исходя из длины КЛС для исключения наложения импульсов, частоту перестраивают в пределах диапазона, но в пределах импульса частота остается постоянной. КС с генератора калибровочных сигналов 12 через вторые направленные ответвители 11-1 и 11-2 и третьи коммутаторы 8-1 и 8-2, управляемые генератором 12, передают в КЛС, а затем в первые направленные ответвители 6-1, 6-2, откуда КС передается на формирователи стробов 7-1, 7-2, управляющие трехпозиционными коммутаторами 4-1, 4-2. На первом этапе, при прохождении КС от КЛС в направленные ответвители 6-1, 6-2, вторые коммутаторы 4-1 и 4-2 переводят в среднее положение, обеспечивающее передачу КС через первые коммутаторы 1-1, 1-2, усилители 2-1, 2-2 и линии задержки 3-1 и 3-2. Затем формирователи стробов 7-1 и 7-2 переводят трехпозиционные коммутаторы 4-1, 4-2 в положение, обеспечивающее передачу КС через КЛС на третьи коммутаторы 8-1, 8-2, сумматоры 9-1, 9-2 и блок управления и обработки 10, где производится измерение разности электрических длин линий связи.At the first stage, the amplitude and phase identity of the receiving radio channels is measured together with the transmission circuits of the CS. To do this, the first switches 1-1 and 1-2 are put into calibration mode by disconnecting the antennas and connecting them to the second switches 4-1, 4-2. The calibration signal generator 12 is started in the pulse generation mode. The period and duration of the pulses is selected based on the length of the CLS to exclude the imposition of pulses, the frequency is tuned within the range, but within the pulse the frequency remains constant. CS from the generator of calibration signals 12 through the second directional couplers 11-1 and 11-2 and the third switches 8-1 and 8-2, controlled by the generator 12, are transmitted to the CLS, and then to the first directional couplers 6-1, 6-2, from where the CS is transmitted to the gate formers 7-1, 7-2, controlling the three-position switches 4-1, 4-2. At the first stage, when the KS passes from the CLS to the directional couplers 6-1, 6-2, the second switches 4-1 and 4-2 are transferred to the middle position, which ensures the transmission of the KS through the first switches 1-1, 1-2, amplifiers 2 -1, 2-2 and delay lines 3-1 and 3-2. Then, the gate formers 7-1 and 7-2 transfer the three-position switches 4-1, 4-2 to the position that ensures the transmission of the SC through the CLS to the third switches 8-1, 8-2, adders 9-1, 9-2 and the control unit and processing 10, where the measurement of the difference in electrical lengths of communication lines.

На втором этапе производят измерение амплитудной и фазовой характеристик КЛС, для этого трехпозиционные коммутаторы 4-1 и 4-2 переводят в положение, обеспечивающее режим короткого замыкания, и запускают генератор калибровочных сигналов 12 в режиме генерации импульсов. Период и длительность импульсов выбирают исходя из задержки распространения КС в КЛС для исключения наложения импульсов, частоту перестраивают в пределах диапазона, но в пределах импульса частота остается постоянной. Третьи коммутаторы 8-1 и 8-2, управляемые генератором калибровочных сигналов 12, при прохождении КС передают импульсы через направленные ответвители 11-1 и 11-2 к направленным ответвителям 6-1 и 6-2, пропуская КС через КЛС приемного тракта в прямом и после отражения от вторых коммутаторов 4-1 и 4-2 в обратном направлениях. При возвращении КС третьи коммутаторы 8-1 и 8-2 переводят в положение, обеспечивающее передачу КС через сумматоры 9-1 и 9-2 в блок управления и обработки 10, где производится комплексная кросскорреляционная обработка импульсов, прошедших как через КЛС в прямом и обратном направлениях, так и импульсов, которые через направленные ответвители 11-1, 11-2 и сумматоры 9-1 и 9-2 непосредственно передаются на блок управления и обработки 10.At the second stage, the amplitude and phase characteristics of the CLS are measured, for this, the three-position switches 4-1 and 4-2 are moved to the position providing the short circuit mode, and the calibration signal generator 12 is started in the pulse generation mode. The period and duration of the pulses is selected based on the delay in the propagation of the CS in the CLS to exclude the imposition of pulses, the frequency is tuned within the range, but within the pulse the frequency remains constant. The third switches 8-1 and 8-2, controlled by the calibration signal generator 12, during the passage of the SC transmit pulses through the directional couplers 11-1 and 11-2 to the directional couplers 6-1 and 6-2, passing the SC through the CLS of the receiving path in the direct and after reflection from the second switches 4-1 and 4-2 in the opposite direction. When the CS returns, the third switches 8-1 and 8-2 are moved to a position that ensures the transmission of the CS through the adders 9-1 and 9-2 to the control and processing unit 10, where complex cross-correlation processing of pulses transmitted through the CLS in the forward and reverse is performed directions, and pulses, which through directional couplers 11-1, 11-2 and adders 9-1 and 9-2 are directly transmitted to the control and processing unit 10.

Предлагаемый способ позволяет обеспечить высокую точность измерения разности электрических длин приемных трактов в широкой полосе частот и при произвольных расстояниях между антеннами, а устройство для его реализации обеспечивает практически полную компенсацию систематической погрешности, обусловленной неидентичностью приемных радиоканалов радиоинтерферометра. Ошибка измерения разности электрических длин приемных радиоканалов не превысила точность измерительных приборов.The proposed method allows for high accuracy of measuring the difference in the electrical lengths of the receiving paths in a wide frequency band and at arbitrary distances between the antennas, and the device for its implementation provides almost complete compensation for the systematic error due to the non-identity of the receiving radio channels of the radio interferometer. The error in measuring the difference in the electrical lengths of the receiving radio channels did not exceed the accuracy of the measuring instruments.

Способ и устройство позволяют сократить общую длину КЛС в два раза и выровнять уровни КС во всех приемных радиоканалах, что особенно важно при создании радиоинтерферометров с большой базой.The method and device can reduce the total length of the CLS by half and equalize the levels of the CS in all the receiving radio channels, which is especially important when creating radio interferometers with a large base.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Дятлов А.П., Дятлов П.А. Радиоинтерферометр с калибровкой приемных трактов. Специальная техника, 2010 г., №4, с. 26-32.1. Dyatlov A.P., Dyatlov P.A. Radio interferometer with calibration of receiving paths. Special equipment, 2010, No. 4, p. 26-32.

2. RU, патент, 2476986, МПК 7: G01S 11/00, G01S 11/02, G01S 11/10, 2013 г. 2. RU, patent, 2476986, IPC 7: G01S 11/00, G01S 11/02, G01S 11/10, 2013.

3. US, патент, 4494118, МПК 7: G01S 5/02, 1985 г. 3. US patent 4,494,118, IPC 7: G01S 5/02, 1985.

4. RU, патент, 2269791, МПК 7: G01S 3/10, G01S 7/40, 2004 г. 4. RU, patent, 2269791, IPC 7: G01S 3/10, G01S 7/40, 2004

Claims (2)

1. Способ калибровки приемных радиоканалов радиоинтерферометра диапазона СВЧ, включающий формирование радиоимпульсного контрольного сигнала (КС), перестраиваемого на множестве калибровочных частот, передачу его на входы приемных радиоканалов, синхронное преобразование прошедших приемные радиоканалы КС в цифровую форму и определение разности электрических длин приемных радиоканалов для каждой n-й частоты калибровки в результате измерений задержек КС на двух этапах его прямой и обратной передачи, отличающийся тем, что на первом этапе калибровки отключают выходы антенн и передают КС на входы приемных радиоканалов по кабельным линиям связи (КЛС), которые переключают через время τ на обратную передачу через приемные радиоканалы, а на втором этапе калибровки замыкают КЛС на входах приемных радиоканалов и принимают отраженный КС, причем формируют импульсный КС, длительность импульса которого меньше времени распространения сигнала во входных цепях приемных радиоканалов.1. A method for calibrating the receiving radio channels of a microwave range interferometer, including generating a radio pulse control signal (KS) tunable to a plurality of calibration frequencies, transmitting it to the inputs of the receiving radio channels, synchronously converting the received radio channels of the KS into digital form and determining the difference in the electrical lengths of the receiving radio channels for each n-th calibration frequency as a result of measurements of the delays of the CS at two stages of its direct and reverse transmission, characterized in that at the first stage calibrations turn off the antenna outputs and transmit the KS to the inputs of the receiving radio channels via cable communication lines (CLS), which switch through time τ to the reverse transmission through the receiving radio channels, and at the second calibration stage, close the CLS at the inputs of the receiving radio channels and receive the reflected CS, and form a pulse CS, the pulse duration of which is less than the signal propagation time in the input circuits of the receiving radio channels. 2. Устройство для реализации способа калибровки приемных радиоканалов радиоинтерферометра по п. 1, состоящее из N приемных радиоканалов, включающих приемные антенны, генератор калибровочных сигналов, блок управления и обработки, отличающееся тем, что в каждый из N приемных радиоканалов введены первый, второй и третий коммутаторы, усилитель, первая и вторая линия задержки, первый и второй направленный ответвители, формирователь стробов и сумматор, причем в каждом приемном радиоканале первый вход первого коммутатора соединен с выходом приемной антенны, выход первого коммутатора через усилитель соединен с входом первой линии задержки, выход которой подключен к третьему входу второго коммутатора, второй выход второго коммутатора соединен со вторым входом первого коммутатора, вход-выход второго коммутатора через вторую линию задержки подключен к входу-выходу первого направленного ответвителя, выход которого через формирователь стробов подключен к управляющему входу второго коммутатора, другой вход-выход первого ответвителя соединен с входом-выходом третьего коммутатора, выход третьего коммутатора каждого приемного радиоканала через соответствующий сумматор подключен к блоку управления и обработки, при этом вход третьего коммутатора каждого приемного радиоканала через второй направленный ответвитель подключен к выходам генератора калибровочных сигналов, который также подключен к управляющему входу третьего коммутатора, другой выход второго направленного ответвителя каждого приемного радиоканала через сумматор подключен к блоку управления и обработки. 2. A device for implementing a method for calibrating receiving radio channels of a radio interferometer according to claim 1, consisting of N receiving radio channels, including receiving antennas, a calibration signal generator, a control and processing unit, characterized in that the first, second and third are introduced into each of the N receiving radio channels switches, amplifier, first and second delay lines, first and second directional couplers, gate driver and adder, and in each receiving radio channel, the first input of the first switch is connected to the output antenna, the output of the first switch through the amplifier is connected to the input of the first delay line, the output of which is connected to the third input of the second switch, the second output of the second switch is connected to the second input of the first switch, the input-output of the second switch through the second delay line is connected to the input-output of the first directional coupler, the output of which through the gate generator is connected to the control input of the second switch, the other input-output of the first coupler is connected to the input-output of the third switch , the output of the third switch of each receiving radio channel through an adder is connected to the control and processing unit, while the input of the third switch of each receiving radio channel through a second directional coupler is connected to the outputs of the calibration signal generator, which is also connected to the control input of the third switch, the other output of the second directional coupler each receiving radio channel through the adder is connected to the control and processing unit.
RU2014102813/07A 2014-01-28 Method of calibrating receiving radio links of radio interferometer and device therefor RU2575209C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102813/07A RU2575209C2 (en) 2014-01-28 Method of calibrating receiving radio links of radio interferometer and device therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102813/07A RU2575209C2 (en) 2014-01-28 Method of calibrating receiving radio links of radio interferometer and device therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014102813A RU2014102813A (en) 2015-08-10
RU2575209C2 true RU2575209C2 (en) 2016-02-20

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672050C1 (en) * 2018-03-15 2018-11-09 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина (ПАО "НПО "Алмаз") Radio pulse train shaper with a large dynamic range

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4494118A (en) * 1983-08-18 1985-01-15 Hughes Aircraft Company Direction finding interferometer internal calibration system
US6072426A (en) * 1996-08-15 2000-06-06 Alliedsignal Inc. Modulator slope calibration circuit
US6707417B2 (en) * 2002-06-11 2004-03-16 Raytheon Company Accurate range calibration architecture
EP1798567A2 (en) * 2005-12-19 2007-06-20 Honeywell Inc. Systems and methods for self-calibrating a radar altimeter
RU2422846C1 (en) * 2010-02-02 2011-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") Calibration method of decametric radio direction-distance finder
RU2437220C2 (en) * 2002-10-25 2011-12-20 Квэлкомм Инкорпорейтед Calibration of channel for communication system with duplex communication and time division channelling
RU2459219C1 (en) * 2011-01-11 2012-08-20 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" System for built-in control and calibration of monopulse radar station

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4494118A (en) * 1983-08-18 1985-01-15 Hughes Aircraft Company Direction finding interferometer internal calibration system
US6072426A (en) * 1996-08-15 2000-06-06 Alliedsignal Inc. Modulator slope calibration circuit
US6707417B2 (en) * 2002-06-11 2004-03-16 Raytheon Company Accurate range calibration architecture
RU2437220C2 (en) * 2002-10-25 2011-12-20 Квэлкомм Инкорпорейтед Calibration of channel for communication system with duplex communication and time division channelling
EP1798567A2 (en) * 2005-12-19 2007-06-20 Honeywell Inc. Systems and methods for self-calibrating a radar altimeter
RU2422846C1 (en) * 2010-02-02 2011-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") Calibration method of decametric radio direction-distance finder
RU2459219C1 (en) * 2011-01-11 2012-08-20 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" System for built-in control and calibration of monopulse radar station

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672050C1 (en) * 2018-03-15 2018-11-09 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина (ПАО "НПО "Алмаз") Radio pulse train shaper with a large dynamic range

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11057862B2 (en) Wi-Fi radar detection using synchronized wireless access point
CN102959427B (en) Radar device
Engelhardt et al. A high bandwidth radar target simulator for automotive radar sensors
CN111030748B (en) Digital beam forming terminal device for satellite communication
CN102545935B (en) Calibration receiving device and calibration receiving method of radio frequency simulation system
JP7179768B2 (en) Method and apparatus for characterizing user platform environment
US11264715B2 (en) Self-calibrating phased-array transceiver
JP7213443B2 (en) dual polarized radar
Wen et al. mmWave channel sounder based on COTS instruments for 5G and indoor channel measurement
CN108562880A (en) A kind of reflecting surface Spaceborne SAR System internal calibration network element and internal calibration method
JP6701124B2 (en) Radar equipment
US10345431B1 (en) Dual polarization radar systems and methods
RU2010126191A (en) METHOD AND APPARATUS FOR GENERATION OF ANGLE ANGLE DISORientation
CN107708201B (en) Positioning system and method of linear frequency modulation continuous wave based on label difference frequency forwarding
JP2020046201A (en) Flying object guiding system, guiding device, and flying object
JP2017216567A (en) Beacon device, direction estimation method using beacon device, position estimation method and communication terminal unit
CN106803774A (en) Antenna and radio-frequency channel calibration system and method
CN105578588A (en) Base station synchronizing and positioning method and equipment
RU2575209C2 (en) Method of calibrating receiving radio links of radio interferometer and device therefor
RU2631422C1 (en) Correlation-phase direction-finder
JP6289252B2 (en) Radar equipment
JP2017173039A (en) Synthetic aperture radar device
CN102590613A (en) Method and device for measuring arrival time difference of radio-frequency signal
CN112230209B (en) Remote double-station RCS measuring device and method
RU2562068C1 (en) Radar having phased antenna array and system for testing channels thereof