RU2600109C1 - Моноимпульсная рлс миллиметрового диапазона - Google Patents

Моноимпульсная рлс миллиметрового диапазона Download PDF

Info

Publication number
RU2600109C1
RU2600109C1 RU2015114216/07A RU2015114216A RU2600109C1 RU 2600109 C1 RU2600109 C1 RU 2600109C1 RU 2015114216/07 A RU2015114216/07 A RU 2015114216/07A RU 2015114216 A RU2015114216 A RU 2015114216A RU 2600109 C1 RU2600109 C1 RU 2600109C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
output
input
block
inputs
Prior art date
Application number
RU2015114216/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Владимирович Азаренко
Владимир Витальевич Мухин
Камиль Шайхуллович Сиразитдинов
Сергей Вениаминович Валов
Original Assignee
Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
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 Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" filed Critical Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
Priority to RU2015114216/07A priority Critical patent/RU2600109C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2600109C1 publication Critical patent/RU2600109C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4409—HF sub-systems particularly adapted therefor, e.g. circuits for signal combination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/44—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing
    • G01S13/4472—Monopulse radar, i.e. simultaneous lobing with means specially adapted to airborne monopulse systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к радиолокационной измерительной технике и может быть использовано в импульсных радиолокационных станциях (РЛС) миллиметрового диапазона. Достигаемый технический результат - повышение помехозащищенности РЛС от взаимных помех и снижение погрешности измерения пеленга цели. Указанный результат достигается за счет использования в приемнике второй промежуточной частоты, приема суммарных и разностных сигналов без разделения во времени. 1 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к радиолокационной измерительной технике и может быть использовано в радиолокаторах миллиметрового диапазона.
РЛС миллиметрового диапазона является альтернативой инфракрасным и лазерным датчикам координат цели, работающим на конечном участке полета ЛА. В отличие от них РЛС миллиметрового диапазона устойчиво обнаруживает цели в условиях тумана, пыли, в любое время суток и времени года. Работа в миллиметровом диапазоне позволяет сократить габаритно-массовые характеристики антенной системы. В условиях возможного радиопротиводействия противника для любой РЛС актуальным является повышение скрытности и помехозащищенности, что достигается в том числе применением сложных сигналов и когерентного межпериодного накопления.
Известна РЛС миллиметрового диапазона [1, fig. 1], в которой с помощью трех синтезаторов частот, синхронизируемых кварцевым генератором и применяющих петли фазовой автоподстройки частоты, формируются немодулированные спектрально чистые частоты: промежуточная частота fПР1 в диапазоне 1000-2000 МГц, первичная гетеродинная частота fГ0 и частота второго гетеродина fГ2, сигнал первого синтезатора на частоте fПР1 поступает на модулятор, на вход которого приходит сигнал генератора модулирующего сигнала, в модуляторе спектр модулирующего сигнала переносится на промежуточную частоту, временным стробированием выходного сигнала модулятора на интервале зондирующего импульса вырезается импульс, усиливается в первом усилителе, переносится на несущую частоту с помощью первого смесителя и сигнала первой гетеродинной частоты, приходящего на его второй вход, фильтруется первым полосовым фильтром, последовательно усиливается управляемым усилителем и усилителем мощности, проходит через переключатель прием-передача на суммарный порт моноимпульсной антенны и излучается. Сигнал первой гетеродинной частоты fГ1 получают путем последовательного умножения частоты fГ0 в М раз, селекции вторым полосовым фильтром, умножения частоты в N раз, селекции по частоте третьим полосовым фильтром, усиления во втором усилителе, деления по мощности пополам, с первого выхода делителя мощности сигнал первой промежуточной частоты поступает на второй вход первого смесителя, со второго выхода делителя мощности он же поступает на второй вход второго смесителя. Отраженный сигнал принимается моноимпульсной антенной, с суммарного порта которой сигнал поступает на переключатель прием-передача, выходные сигналы разностного порта моноимпульсной антенны и переключателя прием-передача поступают на переключатель суммарного и разностного сигналов, с выхода которого с разделением во времени суммарный и разностные сигналы выдаются на приемник, состоящий из последовательно соединенных мало шумящего усилителя, четвертого полосового фильтра, второго смесителя, усилителя промежуточной частоты, пятого полосового фильтра, демодулятора, на вход которого поступает вторая гетеродинная частота. На выходе демодулятора получают квадратурный отраженный сигнал на второй промежуточной частоте, который оцифровывается аналого-цифровым преобразователем и далее обрабатывается процессором с целью обнаружения цели и определения ее координат.
Достоинством РЛС является хорошее подавление зеркальной частоты и соседних каналов приема за счет применения в приемнике двух промежуточных частот.
Недостатком РЛС является сложность обеспечения требуемой развязки между каналом формирования модуляции зондирующего сигнала на промежуточной частоте с каналом усиления принятого сигнала на промежуточной частоте, при этом перегружается приемник и снижается его чувствительность. Кроме того, прием суммарных и разностных сигналов с разделением по времени увеличивает время и погрешность измерения.
Другой вариант РЛС миллиметрового диапазона, принятый в качестве прототипа, приведен в [1, fig. 2]. В данной РЛС на частоте f1, много большей ширины спектра зондирующего сигнала, синтезируется периодический опорный сигнал, первый участок периода, определяемый длительностью зондирующего сигнала, соответствует модуляции зондирующего сигнала, второй участок, определяемый интервалом приема, соответствует немодулированному гетеродинному сигналу приемника, разность частот сигнала Δf на участках периода повторения соответствует промежуточной частоте приемника отраженных сигналов, опорный сигнал умножается по частоте в N раз, селектируется по частоте полосовым фильтром, усиливается, делится по мощности, поступает на передающую и приемную ветвь, сигнал приемной ветви является гетеродинным, поступающим на второй вход смесителя, в передающей ветви сигнал умножается по частоте еще в N раз, из него с помощью ключа вырезается участок, соответствующий зондирующему сигналу, селектируется по частоте полосовым фильтром, через последовательно соединенные усилитель с управляемым усилением, усилитель мощности, переключатель прием-передача (антенный переключатель) импульсный СВЧ-сигнал поступает на суммирующий вход - выход моноимпульсной антенной системы и излучается в направлении сцены, отраженный сигнал принимается суммарным и разностными портами моноимпульсной антенны, при этом сигналы с суммарного порта моноимпульсной антенны через переключатель прием передача и разностного порта моноимпульсной антенны поступают на переключатель суммарного и разностных сигналов, где с разделением во времени проходят на последовательно соединенные малошумящий усилитель, полосовой фильтр (преселектор) и квадратурный балансный смеситель, подавляющий зеркальный канал, смешиванием отраженного сигнала (суммарного или разностного) с N-ной гармоникой гетеродинного сдвигают частоту принятого отраженного сигнала на промежуточную частоту fПР=N2Δf, квадратурные сигналы с выхода квадратурного балансного смесителя усиливаются в усилителях промежуточной частоты, селектируются фильтрами низкой частоты, оцифровываются и обрабатываются процессором.
Формирователь опорного сигнала содержит кварцевый генератор, синтезатор частоты смещения f0, генератор прямого цифрового синтеза, формирующего сигнал модулированной частоты fM, первый полосовой фильтр, первый и второй фильтры низкой частоты, квадратурный модулятор, выход которого через последовательно соединенные второй полосовой фильтр, умножитель частоты, третий полосовой фильтр и усилитель соединен с выходом формирователя опорного сигнала, при этом выход кварцевого генератора соединен с входами синтезаторов частот смещения и генератора прямого цифрового синтеза, выход синтезатора частоты смещения f0 через первый полосовой фильтр подключен к первому входу квадратурного модулятора, квадратурные выходы генератора прямого цифрового синтеза через соответствующие первый и второй фильтр низкой частоты подключены к второму и третьему входу квадратурного модулятора, синтезатор частоты смещения fo построен по схеме цифрового синтезатора частоты на базе генератора, управляемого напряжением, охваченного цепью фазовой автоподстройки частоты.
Программированием генератора прямого цифрового синтеза обеспечивается формирование любой частотной или фазовой внутри импульсной модуляции зондирующего сигнала.
Достоинством РЛС является хорошая частотная развязка между приемником и передатчиком за счет того, что на интервале передачи разность частот излучаемого сигнала и N-ной гармоники гетеродина всегда равна нулю, а разность частот отраженного сигнала и той же гармоники гетеродина на интервале приема соответствует промежуточной частоте, на которую настроен приемник. Этим обеспечивается высокая чувствительность приемника.
В рассмотренной РЛС для режекции канала зеркального приема применяют преселектор и квадратурный балансный смеситель. Наибольшее подавление зеркального канала достигается при высоких значениях промежуточной частоты. В то же время реализовать узкополосный прием в полосе частот зондирующего сигнала на высоких промежуточных частотах затруднительно, соответственно в полосе приема, большей ширины спектра частот зондирующего сигнала, имеются дополнительные паразитные каналы приема, по которым проходит помеха, снижающая чувствительность приемника и вероятность правильного обнаружения цели.
Недостатком рассмотренной РЛС с одной промежуточной частотой является то, что подавление зеркальных частот с помощью преселектора и квадратурного балансного смесителя не обеспечивает достаточной развязки от сигналов аналогичных РЛС, установленных на носителях залпа, работающих на близких частотах. Кроме того, прием суммарных и разностных сигналов с разделением по времени увеличивает время и погрешность измерения.
Целью предлагаемого изобретения является повышение помехозащищенности РЛС от взаимных помех и снижение погрешности измерения.
Заявленная цель достигается за счет использования в приемнике второй промежуточной частоты, приема суммарных и разностных сигналов без разделения во времени.
Предлагаемая РЛС содержит последовательно соединенные кварцевый генератор, синтезатор частоты смещения, первый полосовой фильтр, квадратурный модулятор и третий полосовой фильтр, генератор прямого цифрового синтеза, первый и второй выходы которого соединены с одноименными входами квадратурного модулятора, последовательно соединенные второй умножитель частоты и второй полосовой фильтр, третий умножитель частоты, последовательно соединенные четвертый полосовой фильтр и управляемый усилитель, ключ, последовательно соединенные усилитель мощности и антенный переключатель, моноимпульсная антенна, вход-выход которой соединен с вторым входом-выходом антенного переключателя, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и процессор, процессор обрабатывает оцифрованный отраженный сигнал путем согласованной фильтрации, вычисления спектра, порогового обнаружения сигналов цели, измерения дальности, радиальной скорости и пеленга цели, отличается тем, что вводится блок сдвига частоты, синхронизатор, последовательно соединенные через три однонаправленные связи блок преселекторов, блок малошумящих усилителей, блок балансных смесителей, блок преобразователей частоты и блок квадратурных фазовых детекторов, последовательно соединенные переключатель, четвертый умножитель частоты, пятый полосовой фильтр, усилитель мощности сигнала гетеродина, делитель мощности, первый, второй и третий выходы которого соединены с одноименными входами блока балансных смесителей, при этом выход кварцевого генератора соединен с первым входом синхронизатора, четвертым входом блока балансных смесителей и первым входом блока сдвига частоты, выход третьего полосового фильтра через блок сдвига частоты соединен с входом второго умножителя частоты, выход процессора соединен с вторыми входами синхронизатора и управляемого усилителя, первый выход синхронизатора соединен с одноименным входом генератора прямого цифрового синтеза, выход управляемого усилителя через ключ соединен с вторым входом усилителя мощности, выход второго полосового фильтра через последовательно соединенные переключатель и третий умножитель частоты соединен с входом четвертого полосового фильтра, второй выход синхронизатора соединен с первыми входами ключа, усилителя мощности и переключателя, первый и второй выходы генератора прямого цифрового синтеза соединены с одноименными входами блока квадратурных фазовых детекторов, шесть выходов которого соединены с одноименными входами АЦП, первый и второй выходы моноимпульсной антенны соединены с одноименными входами блока преселекторов, выход антенного переключателя соединен с третьим входом блока преселекторов, процессор управляет управляемым усилителем, через синхронизатор управляет генератором прямого цифрового синтеза, ключом, усилителем мощности и переключателем.
Работа РЛС поясняется дальнейшим описанием и чертежами.
На фиг. 1 приняты следующие обозначения:
1 - кварцевый генератор (KB);
2 - синтезатор частоты сдвига (СЧС);
3 - первый полосовой фильтр (ПФ1);
4 - блок сдвига частоты (СДЧ);
5 - второй умножитель частоты (УЧ 2);
6 - второй полосовой фильтр (ПФ 2);
7 - синхронизатор (СНХ);
8 - генератор прямого цифрового синтеза (ГПЦС);
9 - квадратурный модулятор;
10 - третий полосовой фильтр (ПФ 3);
11 - третий умножитель частоты (УЧ 3);
12 - переключатель (Пер);
13 - четвертый полосовой фильтр (ПФ 4);
14 - управляемый усилитель (У ус);
15 - ключ (Кл);
16 - усилитель мощности (УМ);
17 - антенный переключатель (АП);
18 - моноимпульсная антенна (MAC);
19 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);
20 - блок квадратурных фазовых детекторов (БКФД);
21 - блок малошумящих усилителей (БМШУ);
22 - блок преселекторов (БПС);
23 - четвертый умножитель частоты (УЧ 4);
24 - процессор (ПРЦ);
25 - блок преобразователей частоты (БПЧС);
26 - блок балансных смесителей (ББСМ);
27 - делитель мощности (ДМ);
28 - усилитель мощности сигнала гетеродина (УМГ);
29 - пятый полосовой фильтр (ПФ 5).
На фиг. 1 последовательно соединены кварцевый генератор 1, синтезатор частоты сдвига 2, первый полосовой фильтр 3, квадратурный модулятор 9, третий полосовой фильтр 10, блок сдвига частоты 4, второй умножитель 5, второй полосовой фильтр 6, переключатель 12, третий умножитель частоты 11, четвертый полосовой фильтр 13, управляемый усилитель 14, ключ 15, усилитель мощности 16, антенный переключатель 17, последовательно соединены через три однонаправленные связи блок преселекторов 22, блок малошумящих усилителей 21, блок балансных смесителей 26, блок преобразователей частоты 25 и блок квадратурных фазовых детекторов 20, второй выход переключателя 12 через последовательно соединенные четвертый умножитель частоты 23, пятый полосовой фильтр 29 и усилитель мощности сигнала гетеродина 28 соединен с входом делителя мощности 27, первый, второй и третий выходы которого соединены с одноименными входами блока балансных смесителей 26, первый и второй выходы генератора прямого цифрового синтеза 8 соединены с одноименными входами квадратурного модулятора 9, второй вход-выход антенного переключателя 17 соединен с входом-выходом моноимпульсной антенны 18, первый и второй выходы которой соединены с одноименными входами блока преселекторов 22, выход кварцевого генератора 1 соединен с первыми входами синхронизатора 7 и блока сдвига частоты 4, вторым входом генератора прямого цифрового синтеза 8 и четвертым входом блока преобразователей частоты 25, первый и второй выходы генератора прямого цифрового синтеза 8 соединены с одноименными входами блока квадратурных детекторов 20, шесть выходов блока квадратурных фазовых детекторов 20 через АЦП 19 соединены с одноименными входами процессора 24, выход процессора 24 через синхронизатор 7 соединен с первым входом генератора прямого цифрового синтеза 8, второй выход синхронизатора 7 соединен с первыми входами ключа 15, усилителя мощности 16 и переключателя 12, выход процессора 24 соединен с вторым входом управляемого усилителя 14.
Все элементы структур, изображенных на фиг. 1, известны и широко используются в современных радиоэлектронных устройствах, в том числе:
Синтезатор частоты сдвига 2 может быть выполнен либо методом гармоник по схеме [2, с. 17, рис. 1.4]; либо по схеме синтезатора с одной петлей фазовой автоподстройки частоты [2, с. 118];
Блок сдвига частоты 4 может быть выполнен с помощью петли фазовой автоподстройки частоты, используемой в качестве смесителя [2, с. 74, рис. 2.28];
Синхронизатор 7 может быть выполнен на базе программируемой интегральной схемы;
Генератор прямого цифрового синтеза 8 может быть выполнен на базе микросхемы 1508ПЛ8Т;
Реализация остальных элементов не требует пояснения.
Работа РЛС описывается со ссылками на фиг. 1 и происходит в следующей последовательности. Кварцевый генератор 1 формирует сигнал эталонной частоты fКВ, синхронизирующей работу синхронизатора 7, синтезатора частоты сдвига 2, генератора прямого цифрового синтеза 8 и блока сдвига частоты 4. Синхронизатор 7 в соответствии с управляющими сигналами, поступающими на его второй вход от процессора 24, формирует на втором выходе периодическую последовательность импульсов, определяющих период Т и длительность τИ зондирующего сигнала. На первом выходе синхронизатора 7 формируются команды, управляющие частотой fM (t) и фазой φM(t) сигнала на выходах генератора прямого цифрового синтеза 8. В зависимости от вида зондирующего сигнала на участке зондирующего сигнала 0≤t-nT≤τИ на первом и втором выходах генератора прямого цифрового синтеза 8 методом прямого цифрового синтеза формируются квадратуры сигнала с частотой fM(t). При этом:
Figure 00000001
где n - номер периода повторения зондирующих импульсов.
На участке приема τИ<t-nT<T на первом и втором выходах генератора прямого цифрового синтеза 8 формируются квадратуры немодулированного гармонического сигнала с частотой fM2.
Выходные квадратурные сигналы генератора прямого цифрового синтеза 8 поступают на квадратурный модулятор 9, на третий вход которого приходит непрерывный немодулированный гармонический сигнал сдвига, сформированный синтезатором частоты сдвига 2 и отфильтрованный первым полосовым фильтром 3. Частота сдвига f0>>ΔFC, где ΔFC - ширина спектра зондирующего сигнала. Квадратурный модулятор 9 с помощью входных сигналов формирует непрерывный сигнал, модулированный по частоте f1(t):
Figure 00000002
Выходной сигнал f1(t) квадратурного модулятора 9 через третий полосовой фильтр 10 поступает на блок сдвига частоты 4, где сдвигается по частоте на частоту сигнала кварцевого генератора, приходящего на его первый вход:
f2(t)=fКВ+f1(t)
Блок сдвига частоты 4 выполнен с помощью петли фазовой автоподстройки частоты, используемой в качестве смесителя, что позволяет перед последующим умножением частоты f2(t) снизить коэффициент умножения частоты до несущей и гетеродинной, повысить мощность умножаемого сигнала, соответственно обойтись без дополнительных промежуточных усилителей в цепочке умножения частоты.
Сигнал блока сдвига частоты 4 через второй умножитель частоты 5 и второй полосовой фильтр 6 поступает на переключатель 12, где в соответствии с сигналом синхронизатора 7 (временным положением зондирующего сигнала и окна приема) с разделением во времени проходит либо в цепь формирования зондирующего сигнала, либо гетеродина. Сигнал с первого выхода переключателя 12 (выход на цепь формирования зондирующего сигнала) через третий умножитель частоты 11, четвертый полосовой фильтр 13, управляемый усилитель 14, ключ, усилитель мощности 16, антенный переключатель 17 поступает на суммирующий порт моноимпульсной антенны 18 и излучается.
С помощью управляемого процессором 24 усилителя 14 обеспечивается регулировка мощности зондирующего сигнала в зависимости от дальности селектируемой цели. Ключ 15 и усилитель мощности 16 включаются на интервале зондирующего импульса 0≤t-nT≤τИ в соответствии с сигналом синхронизатора 7, совместно формируя зондирующий импульс и подавляя сигнал утечки в паузе. Частота зондирующего импульса равна:
fH(t)=NKf2(t), 0≤t-nT≤τИ;
где N- коэффициент умножения частоты в третьем умножителе частоты 11;
K - коэффициент умножения частоты во втором умножителе частоты 5.
Ширина спектра зондирующего сигнала с учетом коэффициентов умножения частоты fM(t) равна
Figure 00000003
где ΔFM - ширина спектра модуляции сигнала на частоте fM(t), формируемого генератором прямого цифрового синтеза 8.
Сигнал со второго выхода переключателя 12 (выход на цепь формирования гетеродинного сигнала) через четвертый умножитель частоты 23, полосовой фильтр 29, усилитель мощности сигнала гетеродина 28 и делитель мощности 27 поступает на блок балансных смесителей 26 в качестве гетеродинного. Коэффициент умножения частоты в четвертом умножителе частоты 23 равен коэффициенту умножения частоты в третьем умножителе частоты 11, соответственно, частота гетеродина в окне приема равна
fГ(t)=NKf2(t), τИ<t-nT<T.
Отраженный сигнал принимается моноимпульсной антенной 18. Суммарный сигнал с входа-выхода моноимпульсной антенны 18 через антенный переключатель 17 поступает на третий вход блока преселекторов 22, на этот же блок с первого и второго выходов моноимпульсной антенны на одноименные входы поступают разностные азимутальные и угломестные сигналы. Блок преселекторов 22 подавляет сигналы зеркальных частот и пропускает отраженные сигналы через блок малошумящих усилителей 21 на входы блока балансных смесителей 26. В блоке балансных смесителей 26 отраженный сигнал переносится на первую промежуточную частоту:
fПР1=NK[f2(nT)-f2(nT+τR)], τ<τR<T;
где f2(nT)>f2(nT+τR);
fКВ>fПР1.
Далее суммарный и разностные сигналы поступают в блок преобразования частоты 25, где с помощью сигнала на частоте кварца переносятся на вторую промежуточную частоту, усиливаются. Значение второй промежуточной частоты равно:
fПР2=fКВ-fПР1.
Частота fM1, формируемая генератором прямого цифрового синтеза 8 на участке зондирующего сигнала 0≤t-nT≤τИ, выбрана из соотношения
Figure 00000004
,
при этом значение второй промежуточной частоты равно fПР2=fM2.
Выходные суммарный и разностные сигналы блока преобразователей частоты 25 переносятся на видеочастоту с помощью блока квадратурных фазовых детекторов 20, на первый и второй вход которого с генератора прямого цифрового синтеза 8 приходит немодулированный квадратурный сигнал с частотой fM2. Выходные квадратурные сигналы блока квадратурных фазовых детекторов 20 оцифровываются в аналого-цифровом преобразователе 19 и поступают в процессор 24.
Процессор 24 обрабатывает оцифрованные суммарный и разностные сигналы путем согласованной фильтрации, вычисления спектра отраженных сигналов в рабочем диапазоне дальностей, порогового обнаружения сигналов целей, вычисления пеленга обнаруженных целей по соотношению амплитуд разностных сигналов к суммарному, выдает измеренные координаты целей потребителю.
В предлагаемой РЛС за счет использования в приемнике второй промежуточной частоты согласуется полоса пропускания приемника со спектром зондирующего сигнала, чем обеспечивается снижение взаимных помех от одновременно работающих РЛС в залпе, повышается чувствительность и помехозащищенность РЛС от взаимных помех, за счет приема суммарных и разностных сигналов без разделения во времени обеспечивается снижение погрешности измерения.
Проведены испытания макета РЛС, подтверждающие повышение помехоустойчивости работы в условиях межканальных помех.
Пользуясь сведениями, представленными в материалах заявки, предлагаемая РЛС может быть изготовлена по существующей известной в радиопромышленности технологии на базе известных комплектующих изделий и использована при измерениях координат целей (дальность, радиальная скорость, пеленг) в условиях межканальных помех.
ЛИТЕРАТУРА
1 Патент США 7002511 "Millimeter wave pulsed radar".
2 В. Манасевич. Синтезаторы частот, теория и проектирование. - М.: Связь, 1979.

Claims (1)

  1. Радиолокационная станция миллиметрового диапазона содержит последовательно соединенные кварцевый генератор, синтезатор частоты смещения, первый полосовой фильтр, квадратурный модулятор и третий полосовой фильтр, генератор прямого цифрового синтеза, первый и второй выходы которого соединены с одноименными входами квадратурного модулятора, последовательно соединенные второй умножитель частоты и второй полосовой фильтр, третий умножитель частоты, последовательно соединенные четвертый полосовой фильтр и управляемый усилитель, ключ, последовательно соединенные усилитель мощности и антенный переключатель, моноимпульсная антенна, вход-выход которой соединен с вторым входом-выходом антенного переключателя, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и процессор, процессор обрабатывает оцифрованный отраженный сигнал путем согласованной фильтрации, вычисления спектра, порогового обнаружения сигналов цели, измерения дальности, радиальной скорости и пеленга цели, отличается тем, что вводится блок сдвига частоты, синхронизатор, последовательно соединенные через три однонаправленные связи блок преселекторов, блок малошумящих усилителей, блок балансных смесителей, блок преобразователей частоты и блок квадратурных фазовых детекторов, последовательно соединенные переключатель, четвертый умножитель частоты, пятый полосовой фильтр, усилитель мощности сигнала гетеродина, делитель мощности, первый, второй и третий выходы которого соединены с одноименными входами блока балансных смесителей, при этом выход кварцевого генератора соединен с первым входом синхронизатора, четвертым входом блока балансных смесителей и первым входом блока сдвига частоты, выход третьего полосового фильтра через блок сдвига частоты соединен с входом второго умножителя частоты, выход процессора соединен с вторыми входами синхронизатора и управляемого усилителя, первый выход синхронизатора соединен с одноименным входом генератора прямого цифрового синтеза, выход управляемого усилителя через ключ соединен с вторым входом усилителя мощности, выход второго полосового фильтра через последовательно соединенные переключатель и третий умножитель частоты соединен с входом четвертого полосового фильтра, второй выход синхронизатора соединен с первыми входами ключа, усилителя мощности и переключателя, первый и второй выходы генератора прямого цифрового синтеза соединены с одноименными входами блока квадратурных фазовых детекторов, шесть выходов которого соединены с одноименными входами АЦП, первый и второй выходы моноимпульсной антенны соединены с одноименными входами блока преселекторов, выход антенного переключателя соединен с третьим входом блока преселекторов, процессор управляет управляемым усилителем, через синхронизатор управляет генератором прямого цифрового синтеза, ключом, усилителем мощности и переключателем.
RU2015114216/07A 2015-04-16 2015-04-16 Моноимпульсная рлс миллиметрового диапазона RU2600109C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114216/07A RU2600109C1 (ru) 2015-04-16 2015-04-16 Моноимпульсная рлс миллиметрового диапазона

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114216/07A RU2600109C1 (ru) 2015-04-16 2015-04-16 Моноимпульсная рлс миллиметрового диапазона

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2600109C1 true RU2600109C1 (ru) 2016-10-20

Family

ID=57138672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015114216/07A RU2600109C1 (ru) 2015-04-16 2015-04-16 Моноимпульсная рлс миллиметрового диапазона

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600109C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636058C1 (ru) * 2016-11-11 2017-11-20 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Способ обработки радиолокационных сигналов в моноимпульсной РЛС
CN108089168A (zh) * 2017-12-16 2018-05-29 贵州航天电子科技有限公司 一种基于正交调制的回波多普勒频率模拟装置
CN109951157A (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 格芯公司 用于毫米波装置的二倍频器的方法、设备及系统
CN113612549A (zh) * 2021-06-29 2021-11-05 西安空间无线电技术研究所 一种基于数字信号重构的单通道单脉冲角跟踪方法
RU2759511C1 (ru) * 2020-08-04 2021-11-15 Акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" Моноимпульсная радиолокационная система

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999066596A1 (en) * 1998-06-19 1999-12-23 Raytheon Company Radio frequency receiving circuit
US20020164960A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-07 Louis Slaughter Conference area network
JP2005181237A (ja) * 2003-12-24 2005-07-07 Hitachi Ltd レーダ装置
RU2267137C1 (ru) * 2004-03-24 2005-12-27 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Моноимпульсная рлс
US7002511B1 (en) * 2005-03-02 2006-02-21 Xytrans, Inc. Millimeter wave pulsed radar system
RU113589U1 (ru) * 2011-07-12 2012-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственнное предприятие "Радар ммс" Моноимпульсная радиолокационная станция
RU2496120C2 (ru) * 2011-12-30 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения" Многофункциональная многодиапазонная масштабируемая радиолокационная система для летательных аппаратов

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999066596A1 (en) * 1998-06-19 1999-12-23 Raytheon Company Radio frequency receiving circuit
US20020164960A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-07 Louis Slaughter Conference area network
JP2005181237A (ja) * 2003-12-24 2005-07-07 Hitachi Ltd レーダ装置
RU2267137C1 (ru) * 2004-03-24 2005-12-27 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Моноимпульсная рлс
US7002511B1 (en) * 2005-03-02 2006-02-21 Xytrans, Inc. Millimeter wave pulsed radar system
RU113589U1 (ru) * 2011-07-12 2012-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственнное предприятие "Радар ммс" Моноимпульсная радиолокационная станция
RU2496120C2 (ru) * 2011-12-30 2013-10-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения" Многофункциональная многодиапазонная масштабируемая радиолокационная система для летательных аппаратов

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636058C1 (ru) * 2016-11-11 2017-11-20 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Способ обработки радиолокационных сигналов в моноимпульсной РЛС
CN108089168A (zh) * 2017-12-16 2018-05-29 贵州航天电子科技有限公司 一种基于正交调制的回波多普勒频率模拟装置
CN109951157A (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 格芯公司 用于毫米波装置的二倍频器的方法、设备及系统
CN109951157B (zh) * 2017-12-20 2024-03-22 格芯(美国)集成电路科技有限公司 用于毫米波装置的二倍频器的方法、设备及系统
RU2759511C1 (ru) * 2020-08-04 2021-11-15 Акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" Моноимпульсная радиолокационная система
CN113612549A (zh) * 2021-06-29 2021-11-05 西安空间无线电技术研究所 一种基于数字信号重构的单通道单脉冲角跟踪方法
CN113612549B (zh) * 2021-06-29 2024-02-09 西安空间无线电技术研究所 基于数字重构的单通道单脉冲角跟踪方法、系统及介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2600109C1 (ru) Моноимпульсная рлс миллиметрового диапазона
US20180306913A1 (en) Radio-based position determination with high-precision delay in the transponder
CN101089653B (zh) 近程调频连续波fmcw雷达抗干扰方法
US20190056478A1 (en) Frequency Domain MIMO For FMCW Radar
RU2451373C1 (ru) Активная фазированная антенная решетка
US11579284B2 (en) In phase (I) and quadrature (Q) imbalance estimation in a radar system
RU2412450C2 (ru) Способ снижения нижней границы измерения малых высот до нуля и устройство когерентного импульсно-доплеровского радиовысотомера, реализующего способ
US20170242116A1 (en) Radar apparatus and radar method
EP0928427B1 (en) Radar systems
RU2518428C2 (ru) Фазовый способ пеленгации и фазовый пеленгатор для его осуществления
RU2497146C2 (ru) Импульсно-доплеровская моноимпульсная рлс
JP2000009833A (ja) 自動車用衝突防止レーダ装置
US10627482B2 (en) Apparatus and method of quadrature detection using one mixer without oversampling in a receiver
EP2901174B1 (en) Frequency modulated continuous waveform (fmcw) radar
US20120249364A1 (en) Method of radar emission-reception
US4338603A (en) Self adaptive correlation radar
RU2617457C1 (ru) Цифровая активная фазированная антенная решетка
RU2267137C1 (ru) Моноимпульсная рлс
RU2389040C1 (ru) Запросный способ измерения радиальной скорости и система для его осуществления
RU2589036C1 (ru) Радиолокатор с непрерывным шумовым сигналом и способ расширения диапазона измеряемых дальностей в радиолокаторе с непрерывным сигналом
Waldmann et al. Pulsed frequency modulation techniques for high-precision ultra wideband ranging and positioning
CN110376576B (zh) 一种多基地协同无线电探测系统及探测方法
RU2392704C1 (ru) Способ повышения широкополосности приемопередающего модуля фазированной антенной решетки, использующего генерацию сигналов методом прямого цифрового синтеза, и варианты его реализации
CA2441328A1 (en) Agile prt deconvolution method and systems, and its uses
RU2608637C1 (ru) Цифровая активная фазированная антенная решетка

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170417