RU58727U1 - RADAR DISTANCE METER - Google Patents
RADAR DISTANCE METER Download PDFInfo
- Publication number
- RU58727U1 RU58727U1 RU2006113507/22U RU2006113507U RU58727U1 RU 58727 U1 RU58727 U1 RU 58727U1 RU 2006113507/22 U RU2006113507/22 U RU 2006113507/22U RU 2006113507 U RU2006113507 U RU 2006113507U RU 58727 U1 RU58727 U1 RU 58727U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- output
- meter
- frequency
- radar
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель радиолокационного измерителя расстояний может найти применение как радиовысотомер, уровнемер, устройство предупреждения столкновений и т.д. Целью является упрощение устройства. Цель достигается тем, что функции формирования сигнала, излучения и приема совмещены последовательным соединением приемной антенны, широкополосного усилителя и передающей антенны.A useful model of a radar distance meter can find application as a radio altimeter, level gauge, collision avoidance device, etc. The goal is to simplify the device. The goal is achieved in that the functions of signal formation, radiation and reception are combined by a serial connection of a receiving antenna, a broadband amplifier and a transmitting antenna.
Description
Полезная модель радиолокационного измерителя расстояний относится к области радиоизмерительной техники и может быть использована в радиолокации, в частности, радиовысотометрии.A useful model of a radar distance meter relates to the field of radio engineering and can be used in radar, in particular, radio altimetry.
На летательных объектах широко используются радиолокационные высотомеры, основанные на измерении времени запаздывания сигнала, отраженного от поверхности земли, относительно зондирующего:At flying objects, radar altimeters are widely used, based on measuring the delay time of a signal reflected from the surface of the earth relative to the probing one:
где, Н - высота,where, N is the height,
с -скорость распространения электромагнитных колебаний.c is the propagation velocity of electromagnetic waves.
Импульсные радиовысотомеры (РВ) измеряют время запаздывания непосредственно, а РВ с частотной модуляцией (ЧМ) измеряют время τЗ косвенным образом, через определение разностной частоты зондирующего и отраженного сигналов.Pulse radio altimeters (RV) measure the delay time directly, and RV with frequency modulation (FM) measure the time τ З indirectly, by determining the difference frequency of the probing and reflected signals.
Недостатком известных РВ как при импульсном, так и непрерывном излучении является их сложность, вызванная наличием модулирующих устройств, устройств генерации СВЧ излучений, устройств приема, обработки и слежения.A disadvantage of the known PB both in pulsed and continuous radiation is their complexity, caused by the presence of modulating devices, microwave radiation generating devices, receiving, processing and tracking devices.
В то же время для сверхлегких летательных аппаратов требуется простой, недорогой и легкий РВ.At the same time, ultralight aircraft require a simple, inexpensive, and lightweight RV.
Целью заявляемой полезной модели радиолокационного измерителя расстояний является упрощение устройства.The purpose of the claimed utility model of a radar distance meter is to simplify the device.
Поставленная цель достигается тем, что функции приема и передачи совмещены в одном и том же широкополосном сверхвысокочастотном (СВЧ) усилителе, а такие устройства как модулятор, преобразователь частоты, смеситель - отсутствуют.This goal is achieved by the fact that the reception and transmission functions are combined in the same broadband microwave (microwave) amplifier, and such devices as a modulator, frequency converter, mixer are absent.
Предлагаемый измеритель (рис.1) состоит из последовательно соединенных приемной антенны 1 с коэффициентом усиления Ка, The proposed meter (Fig. 1) consists of a series-connected receiving antenna 1 with a gain of Ka,
широкополосного СВЧ усилителя 2, с коэффициентом Кус, передающей (излучающей) антенны 3, направленного ответвителя (делителя мощности) 4, частотного детектора 5, усилителя-формирователя 6, измерителя периода (частоты) 7. Полосовые фильтры 8, которые могут включаться между приемной антенной 1 и входом широкополосного СВЧ усилителя 2, а также между выходом вышеупомянутого усилителя и излучающей антенной 3 предназначены для увеличения помехозащищенности измерителя и исключения внеполосного излучения - соответственно. Полоса пропускания фильтров 8 и широкополосного усилителя 2 должна быть не менееbroadband microwave amplifier 2, with Kus coefficient, transmitting (emitting) antenna 3, directional coupler (power divider) 4, frequency detector 5, amplifier-shaper 6, period (frequency) meter 7. Band-pass filters 8 that can be connected between the receiving antenna 1 and the input of the broadband microwave amplifier 2, as well as between the output of the aforementioned amplifier and the radiating antenna 3, are designed to increase the noise immunity of the meter and exclude out-of-band radiation, respectively. The passband of the filters 8 and broadband amplifier 2 should be at least
где, τЗ.min - минимальная временная задержка в системе: широкополосный усилитель 2, полосовой фильтр 8, излучающая антенна 3, пространство распространения радиоволн от излучающей антенны 3 до поверхности 9 отражения, приемная антенна 1, полосовой фильтр 8.where, τ З.min is the minimum time delay in the system: broadband amplifier 2, bandpass filter 8, radiating antenna 3, radio wave propagation space from radiating antenna 3 to reflection surface 9, receiving antenna 1, bandpass filter 8.
Работает измеритель следующим образом: при включении питания на выходе усилителя 2, и, следовательно, на выходе излучающей антенны 3 появляется шумовой сигнал, который излучается по направлению к отражающей поверхности 9. Если результирующий коэффициент усиления системы:The meter operates as follows: when the power is turned on at the output of amplifier 2, and therefore, at the output of the radiating antenna 3, a noise signal appears that is emitted towards the reflecting surface 9. If the resulting system gain:
где, β - ослабление сигнала при прохождении расстояния 2Н,where, β is the attenuation of the signal when passing the distance 2H,
ρ - коэффициент отражения поверхностиρ - surface reflection coefficient
То в системе резко увеличивается уровень генерируемой мощности усилителя 2, а сигнал из шумового преобразуется в фазо-частотно модулированный. Спектральные составляющие такого сигнала расположены на частотах, кратных:That in the system, the level of generated power of the amplifier 2 sharply increases, and the signal from the noise is converted to phase-frequency modulated. The spectral components of such a signal are located at frequencies that are multiples of:
где, fкв.мод - частота квазимодуляции фазо-частотно модулированного сигнала на выходе усилителя 2.where, f sq.mod - the frequency of quasi-modulation of the phase-frequency modulated signal at the output of amplifier 2.
Часть выходной мощности усилителя 2 ответвляется через направленный ответвитель (делитель) мощности 4 и поступает на частотный детектор 5, где происходит выделение частоты квазимодуляции; частотный детектор может быть выполнен любым подходящим способом, в простейшем случае - это последовательное соединение фильтра верхних или нижних частот и детектора огибающей. Выход ЧД 5 через усилитель-ограничитель (усилитель-формирователь) 6 соединен с измерителем периода (частоты) 7, выход которого является выходом измерителя расстояний.Part of the output power of the amplifier 2 branches off through a directional coupler (divider) of power 4 and enters the frequency detector 5, where the quasimodulation frequency is extracted; the frequency detector can be performed in any suitable way, in the simplest case it is a series connection of a high-pass or low-pass filter and an envelope detector. The output of the BH 5 through the amplifier-limiter (amplifier-driver) 6 is connected to the meter period (frequency) 7, the output of which is the output of the distance meter.
Предлагаемый измеритель прошел экспериментальную проверку на λ=3 см (широкополосный усилитель - два последовательно соединенных прибора УК3-18) и на λ=7 см (широкополосный усилитель - три последовательно соединенных прибора М42111 НПО «ИСТОК»)The proposed meter was tested experimentally at λ = 3 cm (broadband amplifier - two series connected devices UK3-18) and λ = 7 cm (broadband amplifier - three series connected devices M42111 NPO ISTOK)
На современном этапе в качестве широкополосного усилителя удобно применить монолитные интегральные СВЧ микросхемы, например, производимые фирмой Тусо Electronics M/A-COM и др. Широкополосный усилитель 2 с целью увеличения помехозащищенности, а так же в случае затруднений при выполнении усилителя непосредственно в заданном частотном диапазоне, например, (4,2÷4,4) ГГц может быть выполнен в соответствии с функциональной схемой (Н.И.Чистяков. Радиоприемные устройства. М.: Советское радио. Библиотека радиоинженера. выпуск 15. стр.30), представленной на рис.2. Сигнал с приемной антенны 1 (или с выхода полосового фильтра 8) поступает на однополосный преобразователь 10 частоты с выделением нижней боковой полосы, с выхода которого сигнал поступает на фильтр нижних частот с усилителем 11 с полосой частот 0÷(1\τЗ.min) после чего сигнал поступает на однополосный преобразователь 12 частоты с выделением верхней боковой полосы. Поскольку для обоих преобразователей 10 и 12 частоты гетеродина являются общими, то фазовые соотношения во входном и выходном сигнале не изменяются, а усиление сигнала происходит в области низких частот усилителем 11. В частности в качестве усилителя 11 может быть применен логарифмический усилитель типа AD 8330 и др.At the present stage, it is convenient to use monolithic integrated microwave circuits as a broadband amplifier, for example, manufactured by Tuso Electronics M / A-COM and others. Broadband amplifier 2 in order to increase noise immunity, as well as in case of difficulties when performing the amplifier directly in a given frequency range , for example, (4.2 ÷ 4.4) GHz can be performed in accordance with the functional diagram (NI Chistyakov. Radio receivers. M: Soviet radio. Library of radio engineer. Issue 15. p. 30), presented on fig. 2 . The signal from the receiving antenna 1 (or from the output of the bandpass filter 8) is fed to a single-band frequency converter 10 with the allocation of the lower side band, the output of which the signal goes to the low-pass filter with amplifier 11 with a frequency band of 0 ÷ (1 \ τ Z.min ) after which the signal is fed to a single-band frequency converter 12 with the allocation of the upper side band. Since the local oscillator frequencies are common for both converters 10 and 12, the phase relationships in the input and output signals do not change, and the signal is amplified in the low-frequency region by amplifier 11. In particular, a logarithmic amplifier of the type AD 8330 and others can be used as amplifier 11 .
Предлагаемый измеритель отличается функциональной простотой, вызванной отсутствием устройств формирования зондирующего сигнала, отсутствием высокого уровня СВЧ сигнала при отсутствии радиолокационного контакта с отражающей поверхностью (излучаются только шумы малого уровня усилителя) и может найти применение в радиовысотомерах малых высот, устройствах предупреждения столкновений и т.д.The proposed meter is characterized by functional simplicity caused by the absence of probing signal generating devices, the absence of a high level of the microwave signal in the absence of radar contact with the reflecting surface (only low-level noise of the amplifier is emitted) and can be used in low-altitude radio altimeters, collision avoidance devices, etc.
Предлагаемый радиолокационный измеритель отличается предельной простотой, может быть выполнен в едином моноблоке и применен в радиолокации, авиации, космической технике, железнодорожном и др. видах транспорта, например, в схемах предупреждения столкновений.The proposed radar meter is extremely simple, can be made in a single monoblock and is used in radar, aviation, space technology, railway and other types of transport, for example, in collision avoidance schemes.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. В.А.Двинских. Измерение параметров усилителей с применением режима самовозбуждения.» М. Сов. Радио». 1965 г1. V.A. Dvinsky. Measurement of parameters of amplifiers using self-excitation mode. ”M. Sov. Radio". 1965 g
2. Н.И.Чистяков. Радиоприемные устройства. М. «Сов. Радио». 1962 г2. N.I. Chistyakov. Radio receivers M. "Owls. Radio". 1962 g
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006113507/22U RU58727U1 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | RADAR DISTANCE METER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006113507/22U RU58727U1 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | RADAR DISTANCE METER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU58727U1 true RU58727U1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37665067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006113507/22U RU58727U1 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | RADAR DISTANCE METER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU58727U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2559837C1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) | Positive feedback radar station |
| RU2565608C1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-10-20 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | Altimeter of airborne vehicle |
-
2006
- 2006-04-20 RU RU2006113507/22U patent/RU58727U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2565608C1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-10-20 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | Altimeter of airborne vehicle |
| RU2559837C1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) | Positive feedback radar station |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2631666B1 (en) | High sensitivity single antenna FMCW radar | |
| KR102024001B1 (en) | Fmcw radar with refined measurment using fixed frequencies | |
| US20180011181A1 (en) | Radar systems and methods thereof | |
| KR101239166B1 (en) | Frequency modulated continuous wave proximity sensor | |
| JPH0566991B2 (en) | ||
| US10310070B2 (en) | Radio altimeter | |
| KR100751065B1 (en) | RF transceiver module and millimeterwave FMCW radar sensor using the same | |
| RU58727U1 (en) | RADAR DISTANCE METER | |
| KR100661748B1 (en) | Apparatus for removing leakage signal of fmcw radar | |
| Öztürk et al. | Predistorter based K-band FMCW radar for vehicle speed detection | |
| KR101727583B1 (en) | Doppler RADAR | |
| RU2449310C2 (en) | Radar meter of low heights | |
| Jahagirdar | A high dynamic range miniature DDS-based FMCW radar | |
| RU2672098C1 (en) | Radar altimeter system adapted to smooth water surface | |
| CN103245315B (en) | Remote micro-displacement measuring system | |
| RU2519952C2 (en) | Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal | |
| RU2037843C1 (en) | Short range radar set | |
| RU2392704C1 (en) | Method of increasing broadbandness of transceiving module of phased antenna array using signal generation through direct digital synthesis, and embodiments thereof | |
| RU209855U1 (en) | Doppler speed and drift angle meter with linear frequency modulation | |
| RU2803413C1 (en) | Method of pulse-doppler radiolocation and device with autodyne transmitter for its implementation | |
| RU2715740C1 (en) | Device for measuring components of track speed vector | |
| RU2080620C1 (en) | Speed indicator | |
| CN113504512B (en) | Active unmanned supervision miniaturized security radar in ISM frequency band | |
| RU187716U1 (en) | RADIO ALTIMETER OF SMALL ALTITUDES WITH FREQUENCY MODULATION | |
| RU2687286C1 (en) | Continuous-wave radar transmitter with extended dynamic range |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110421 |