RU2693843C1 - Частотный дальномер - Google Patents

Частотный дальномер Download PDF

Info

Publication number
RU2693843C1
RU2693843C1 RU2018110736A RU2018110736A RU2693843C1 RU 2693843 C1 RU2693843 C1 RU 2693843C1 RU 2018110736 A RU2018110736 A RU 2018110736A RU 2018110736 A RU2018110736 A RU 2018110736A RU 2693843 C1 RU2693843 C1 RU 2693843C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
mixer
output
input
range
Prior art date
Application number
RU2018110736A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Дмитриевич Анохин
Сергей Викторович Сидоренко
Венера Геннадьевна Кильдюшевская
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны 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 военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2018110736A priority Critical patent/RU2693843C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2693843C1 publication Critical patent/RU2693843C1/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
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • 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
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • 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
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/348—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using square or rectangular modulation, e.g. diplex radar for ranging over short distances
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

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 радиолокации, может быть использовано для обнаружения и измерения дальности до отражающего объекта. Технический результат заключается в повышении отношения сигнал/шум при увеличении дальности до объекта. Технический результат достигается тем, что в частотный дальномер, содержащий последовательно соединенные частотный модулятор, генератор высокой частоты и передающую антенну, а также последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, усилитель низкой частоты и частотный анализатор, введена линия задержки, вход которой подключен ко второму выходу генератора высокой частоты, а выход - ко второму входу смесителя. 3 ил.

Description

Изобретение относится к радиолокации, может быть использовано для обнаружения и измерения дальности до отражающего объекта.
Известен импульсный локатор [Радиоэлектронные системы: Основы построения и теории. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Под ред. Я.Д. Ширмана. - М.: Радиотехника, 2007. - 512 с/, с. 17], содержащий импульсный радиопередатчик, антенный переключатель, антенну, приемник, синхронизатор, индикаторное устройство. Локатор излучает короткие зондирующие радиоимпульсы и позволяет обнаруживать и определять дальность до отражающих целей. Однако зондирующие радиоимпульсы должны иметь большую пиковую мощность.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом к предполагаемому изобретению) является частотный дальномер [Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации: Учеб. пособие для вузов. - М: Радио и связь, 1992. - 304 с/, с. 131], содержащий последовательно соединенные частотный модулятор и генератор высокой частоты первый выход которого подключен к передающей антенне, а второй выход - к последовательно соединенным смесителю, усилителю низкой частоты и частотному анализатору, второй вход смесителя подключен к приемной антенне.
В данном устройстве излучается непрерывное частотно-модулированное колебание. Время запаздывания определяется путем измерения частоты биений между излучаемым и отраженным сигналами.
Недостатком данного устройства является уменьшение отношения сигнал/шум при увеличении дальности до объекта.
Технический результат заключается в повышении отношения сигнал/шум при увеличении дальности до объекта.
Технический результат достигается тем, что в частотный дальномер, содержащий последовательно соединенные частотный модулятор, генератор высокой частоты и передающую антенну, а также последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, усилитель низкой частоты и частотный анализатор, дополнительно введена линия задержки, вход которой подключен ко второму выходу генератора высокой частоты, а выход - ко второму входу смесителя.
Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введена линия задержки, вход которой подключен ко второму выходу генератора высокой частоты, а выход - ко второму входу смесителя и поясняется фиг. 1, 2.
На фиг. 1 приведены зависимости изменения частоты излучаемого и принимаемого сигналов, а также частоты биений прототипа. На фиг. 2 приведены зависимости изменения частоты излучаемого, задержанного и принимаемого сигналов, а также частоты биений предложенного устройства.
На фиг. 1 и 2 обозначено: ƒп - частота генератора высокой частоты, ƒс - частота отраженного сигнала, Fб - частота биений, tз - время задержки отраженного сигнала, tбо - длительность колебаний биений, tлз - время задержки опорного напряжения, ƒлз - частота задержанного опорного напряжения.
На фиг. 1 видно, что с увеличением tз (дальности до объекта) длительность колебаний биений tбо уменьшается, что эквивалентно уменьшению их энергии, а тем самым и уменьшению отношения сигнал/шум.
Введение линии задержки обеспечивает смещение опорного для смесителя напряжения ƒлз относительно напряжения генератора высокой частоты ƒп на время tлз, соответствующее максимальной дальности действия устройства, что видно из фиг. 2. При этом отраженный сигнал ƒс с увеличением дальности до объекта (tз) будет приближаться к опорному напряжению ƒлз и длительность колебаний биений tбо будет увеличиваться, а соответственно и повышаться отношение сигнал шум, чем достигается указанный в изобретении технический результат.
Структурная схема предложенного устройства приведена на фиг. 3.
Предложенное устройство измерения дальности частотным методом состоит из частотного модулятора 1, генератора высокой частоты 2, передающей антенны 3, линии задержки 4, частотного анализатора 5, усилителя низкой частоты 6, смесителя 7, приемной антенны 8 соединенных как показано на фигуре.
Назначение элементов схемы ясны из их названия.
Устройство работает следующим образом.
Частотный модулятор 1 вырабатывает модулирующее напряжение, амплитуда которого изменяется по периодическому пилообразному закону. Генератор высокой частоты 2 генерирует колебания, частота которых ƒп меняется в соответствии с модулирующим напряжением (фиг. 2). Сформированное колебание излучается передающей антенной 3, а также задерживается линией задержки 4 на время tлз соответствующее максимальной дальности действия устройства и в качестве опорного напряжения ƒлз (фиг. 2) поступает на смеситель 7. Частота принимаемого сигнала ƒс изменяется по такому же закону (фиг. 2). На выходе смесителя 7 образуются биения разностной частоты Fбо=ƒc-ƒлз (фиг. 2), которые после усилителя низкой частоты 6 поступают на частотный анализатор 5, измеряющий значение Fбо. В результате определяется дальность до объекта. При этом с увеличением дальности до цели (tз) длительность колебаний биений tбо увеличивается (фиг. 2).
Таким образом, в предложенном устройстве при увеличении дальности до объекта повышается отношение сигнал/шум.
Предложенное техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестны устройства, имеющие малую пиковую мощность зондирующего сигнала, обеспечивающие возможность разрешения объектов по дальности и исключающие уменьшение отношения сигнал/шум при увеличении дальности до объекта за счет частотного метода измерения дальности.
Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы широко распространенной технологии.

Claims (1)

  1. Частотный дальномер, содержащий последовательно соединенные частотный модулятор, генератор высокой частоты и передающую антенну, а также последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, усилитель низкой частоты и частотный анализатор отличающийся тем, что дополнительно введена линия задержки, вход которой подключен ко второму выходу генератора высокой частоты, а выход - ко второму входу смесителя.
RU2018110736A 2018-03-26 2018-03-26 Частотный дальномер RU2693843C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110736A RU2693843C1 (ru) 2018-03-26 2018-03-26 Частотный дальномер

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110736A RU2693843C1 (ru) 2018-03-26 2018-03-26 Частотный дальномер

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693843C1 true RU2693843C1 (ru) 2019-07-05

Family

ID=67252095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018110736A RU2693843C1 (ru) 2018-03-26 2018-03-26 Частотный дальномер

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2693843C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0169127A1 (fr) * 1984-06-29 1986-01-22 Thomson-Csf Sonde radioaltimétrique à modulation de fréquence
US6121915A (en) * 1997-12-03 2000-09-19 Raytheon Company Random noise automotive radar system
RU2189055C2 (ru) * 2000-01-20 2002-09-10 Кошуринов Евгений Иванович Приемно-передающее устройство гомодинного радиолокатора
WO2002097468A2 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 Lockheed Martin Corporation Transmit phase removal in fm homodyne radars
RU2228517C2 (ru) * 2000-01-10 2004-05-10 Сибирская государственная геодезическая академия Фемтосекундный лазерный дальномер
RU2237265C1 (ru) * 2003-05-27 2004-09-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения" Измеритель дальности на основе линейно-частотной модуляции (лчм)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0169127A1 (fr) * 1984-06-29 1986-01-22 Thomson-Csf Sonde radioaltimétrique à modulation de fréquence
US6121915A (en) * 1997-12-03 2000-09-19 Raytheon Company Random noise automotive radar system
RU2228517C2 (ru) * 2000-01-10 2004-05-10 Сибирская государственная геодезическая академия Фемтосекундный лазерный дальномер
RU2189055C2 (ru) * 2000-01-20 2002-09-10 Кошуринов Евгений Иванович Приемно-передающее устройство гомодинного радиолокатора
WO2002097468A2 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 Lockheed Martin Corporation Transmit phase removal in fm homodyne radars
RU2237265C1 (ru) * 2003-05-27 2004-09-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения" Измеритель дальности на основе линейно-частотной модуляции (лчм)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СОСУЛИН Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации. Москва, Радио и связь, 1992, с.131. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101080646B (zh) 电子测量方法
JP4342552B2 (ja) パルス波レーダー装置
RU2625567C1 (ru) Устройство для имитации ложной радиолокационной цели при зондировании сигналами с линейной частотной модуляцией
US2977568A (en) Frequency-modulated echo ranging equipment
GB655396A (en) Improvements in or relating to radio distance-measuring apparatus utilizing the doppler effect
RU2693843C1 (ru) Частотный дальномер
RU2017122646A (ru) Способ измерения дальности и радиальной скорости в РЛС с зондирующим составным псевдослучайным ЛЧМ импульсом
RU2456636C1 (ru) Лазерный локатор
GB2083966A (en) Frequency-modulation radar
RU59262U1 (ru) Устройство для определения места повреждения линий электропередачи и связи
JPH10282219A (ja) チャープ変調方式レーダ用試験信号発生装置
EP0048170B1 (en) Radar ranging system
JPH085732A (ja) レーダ装置
JP2762143B2 (ja) 間欠ｆｍ―ｃｗレーダ装置
RU2611587C1 (ru) Базовая станция дистанционного зондирования атмосферы
US2977587A (en) Frequency modulated pulse radar
RU2798477C1 (ru) Способ обнаружения нелинейных электронных устройств
RU2037843C1 (ru) Радиолокатор малых дальностей
RU2013787C1 (ru) Фазовый способ измерения дальностей двух воздушных целей
US2570235A (en) Device for measurement of the distances of obstacles
RU2501035C1 (ru) Способ обнаружения электронных устройств
RU2669189C1 (ru) Способ активной нелинейной фазовой радиодальнометрии
US3081455A (en) Continuous wave moving target information radar system
RU2267797C2 (ru) Способ определения координат летательного аппарата и устройство на его основе
RU2124221C1 (ru) Радиолокационная станция

Legal Events

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

Effective date: 20200327