SE506114C2 - Zonrör med passiv enhet - Google Patents

Description

sne 114 7' strålningen utsändes och emottages av ett tredje antennorgan inom en relativt smal tredje, företrädesvis i robotens rolled rotationssymmetrisk, antennlob, och vidare innefattar ett andra organ för generering av en fjärde signal då i den aktiva enheten måldetekteringsvillkoren baserade på parametrar såsom avståndsvärde, signalamplitud, dopplerfrekvens, är uppfyllda I detta fall uttnärkes ett zonrör enligt uppfinningen i första hand av att zonröret är inrättat att utsända den tredje signalen då åtminstone ett av följande villkor är uppfyllt: antingen genereras den fjärde signalen eller, att dels kvoten mellan den första signalens amplitud och den andra signalens amplitud överstiger ett på förhand bestämt första värde och dels tidsderivatan av den nämnda kvoten överstiger ett på förhand bestämt andra värde, eller att därtill den första signalens amplitud överstiger ett på förhand bestämt tredje värde.

Nyssnämnda kännetecken för tre utföringsformer av zonröret enligt uppfinningen definieras i de åtföljande patentkraven nummer 1 till 3 och ytterligare utföringsfonner framgår av patentkraven nummer 4 till ll.

Uppfinningen skall i det följande beslcrivas närmare med hänvisning till de bifogade figurema, som visar principiella blockscheman enligt följande: Figur l visar en första utföringsform av zonröret enligt uppfinningen, enbart inne- fattande en passiv enhet, med direktdetekterande mottagare, figur 2 visar en andra utföringsforrn av zonröret, även det enbart innefattande en passiv enhet, men med hetenodynmottagaie (lokaloscillator och mixer), figur 3 visar en tredje utföringsfoim av zonröret, med en aktiv enhet kombinerad med en passiv enhet enligt figur 1, 7 figin' 4 visar en fjärde utföringsfoim av zonröret, med en aktiv enhet kombinerad med en passiv enhet enligt figur 2, figur 5 visar en femte utföringsfotrn av zonröret, med en aköv enhet innefattande ett bandpassñlter och en envelopdetektor, kombinerad med en passiv enhet enligt figur I, figur 6 visar en sjätte utföringsform av zionröret, med en aktiv enhet innefattande ett bandpassfilter och en envelopdetektor, kombinerad med en passiv enhet enligt figur 2, medan figur 7 visar ett längdsnitt genom spetsen på en robot med rotationssymmetriska första och andra antennlober.

Den första, relativt enkla, utföringsforrnen av zonröret enligt uppfinningen framgår sålunda av figur 1. I denna betecknas ett första antennorgan med en relativt smal, första BNSDOCID: 3 506 114 antennlob med 1 och ett andra antennorgan med en andra relativt bred antennlob med 2.

För klarhets skull visas det inte i ñguren, att den andra antennloben omsluter den första, men så är fallet. Antennlobema är företrädesvis rotationssymmetriska i en robots rolled, och riktade något framåt. Detta är en fördelaktig utföringsform, även om andra är tänkbara. Signalen från det första antennorganet 1 passerar en enhet innefattande ett bandpassfilter 3, en envelopdetektor 4 och en förstärkare 5 och går så, i form av en första signal S1 dels till en forsta signalbehandlingsenhet 9 och dels till en kvotbildare 10.

Signalen från det andra antennorganet 2 passerar en annan enhet, innefattande ett bandpassfilter 6, en envelopdetektor 7 och en förstärkare 8 och går så, i form av en andra signal S2 till den nänmda kvotbildaren lO. Signalen Z från kvotbildaren leds vidare dels till den nämnda forsta signalbehandlingsenheten 9 och dels till en deriverare ll, från vilken signalen dZ/dt även den tillfóres signalbehandlingsenheten 9. Från denna kan avges en tredje signal S3 till en icke visad verkansdel i roboten och initiera detonation av denna om de villkor, som anges i patentkrav 1 är uppfyllda, d v s att kvoten Z mellan signalens S1 arnplitud A1 och signalens S2 amplitud överstiger ett på förhand bestämt första värde Zl och därtill att tidsderivatan dZ/dt överstiger ett på förhand bestämt andra värde Z2. Med denna utfóringsform får man en viss säkerhet för att endast närbelägna störsändare i målet kan initiera detonation av verkansdelen, medan störsignaler från eskorterande eller mer avlägsna flygplan ej kan uppnå denna effekt. Som ytterligare villkor kan införas, att därtill den första signalens S1 amplitud A1 skall överstiga ett på förhand bestämt tredje värde 23.

Man kan emellertid öka zonrörets känslighet genom att införa en heterodynmottagare innefattande en IIF-oscillator, två mixers och två envelopdetektorer enligt figur 2. Här går sålunda signalen från det första antennorganet 1 även i detta fall till ett bandpassfilter 3, men sedan till en mixer 13 där den blandas med en lokaloscillatorsignal från en HF- oscillator 12, varpå den resulterande signalen går vidare till en bandpassfrlter/fórstärlcare 15 och sedan går till en envelopdetektor 4 för att sedan liksom i den första utföringsformen i form av en första signal S1 gå vidare dels till den första signalbehandlingsenheten 9 och dels till kvotbildaren 10 etc. På motsvarande sätt går signalen från det andra antennorganet 2 till bandpassfiltnet 6, sedan till en mixer 14, där den blandas med en lokaloscillatorsignal från HF-oscillatorn 12, varpå den resulterande signalen går vidare till en bandpassfilter/förstärkare 16 och en envelopdetektor 7 och i form av en andra signal S2 går till kvotbildaren 10.

Om zonrörets passiva enhet kombineras med en aktiv enhet, som visas i en tredje utföringsform av zonröret enligt uppfinningen i figur 3, kan man förbättra dess prestanda. Den passiva enheten är här densamma som i den forsta utfóringsformen i BNSDOCID; 506 114 1/ figur 1. Det första antennorganet noteras här med la och bandpassfiltret har här markerats med 3a . Den aktiva enheten uppvisar ett tredje antennorgan 17 fór utsändning av modulerad elektromagnetisk strålning for aktiv sökning av mål. Denna strålning åstadkommes av en HF-oscillator 18, som moduleras av en modulator 19. Signalen från I-IF-oscillatorn går tillsammans med en signal från lågpassñltret 3a till en mixer 20, varifrån den resulterande signalen ledes till en andra signalbehandlingsenhet 21. Denna avger, då tnåldetekteringsvillkoren baserade på parametrar såsom avståndsvärde, signalamplitud, dopplerfrekvens är uppfyllda en fjärde signal S4, vilken går till den forsta signalbehandlingsenheten 9, tillsammans med den nämnda första signalen S1, signalen Z och signalen dZ/dt. Som framgår av patentkrav 3 utsändes den tredje signalen S3 för initiering av detonation, antingen om signalen S4 genereras, eller villkoren enligt patent krav 1 är uppfyllda, eller om villkoren enligt krav 2 är uppfyllda.

Man kan ge prioritet åt den aktiva enhetens funktion genom att sätta en tröskel för den första signalens amplitud Al, d v s bestämma att denna skall överstiga ett visst värde AL för att den passiva enheten skall generera detonation. Detta är defmierat i patenkrav 4.

Zonrör med aktiv enhet kan även, i en fjärde utföringsform som framgår av figur 4 utföras med en passiv enhet enligt figur 2. Järnfdrt med den tredje utföringsforrnen går signalen från bandpassfiltret 3a enbart till mixern 20, medan signalen från denna också tillfóres den passiva enheten. Den passiva enhetens mixer 14 emottar förutom signalen från det andra antennorganet 2 via bandpassfiltret 6 även en lokaloscillatorlsignal från den aktiva enhetens HF-oscillator 18.

I en femte och sjätte utfóringsforrn av zonröret enligt figurerna 5 och 6 är den aktiva enheten försedd med ett bandpassñlter 22 i serie med en envelopdetektor 23 genom vilka en signal från det forsta antennorganet, via mixern 20 går, vid sidan om sin passage till den andra signalbehandlingsenheten 21. Man erhåller på dena sätt vid sidan om den fjärde signalen S4 en femte signal S5, vars amplitud står i relation till en förekommande störsignals amplitud, d v s passbandets störamplitud. Denna signal S5 går till den första signalbehandlingsenheten 9. Som är definierat i patentlcrav 5 initieras detonation, antingen om signalen S4 genereras, eller om villkoren i patenkrav är uppfyllda i kombination med att signalens S5 amplitud A5 överstiger ett på förhand bestämt värde AM, vilket bestämmes med hänsyn till sannolikheten för att måldetekteringsvillkoren uppfylles. Passbandet hos bandpassfiltret 22 täcker företrädesvis ett frekvensband, som åtminstone omfattar den utsända modulerade elektromagnetiska stråtlningens frekvensotnråde, medan bandpassfilter 15, 16, 3a och 6 företrädesvis täcker ett bredare frekvensband.

BNSDOCIDI 5 506 114 I den femte utföringsforrnen enligt figur är den passiva enheten av det slag som visas i figur l medan i den sjätte utfóringsformen den passiva enheten motsvarar den i figur 2, d v s med heterodynmottagare.

Antennarrangemangen kan inom ramen för uppfinníngen vara utformade på många olika sätt. Som defineras i patentkraven 6 till 10 kan den passiva och aktiva enheten i och för sig ha separata antenner, men de kan även vara kombinerade, men vara inrättade att utföra de behövliga funktionerna. Det är lämpligt att utforma antennorganen som arrayantenner.

I figur 7 visas ett längdsnitt av spetsen på en robot 24 med i robotens rolled lrring en axiell symmetriaxel 25 rotationssymmetriska forsta och andra antennlober 26, 27.

På samma sätt kan i den passiva och aktiva enheten ingående elektroniska komponenter och kretsar för generering och detektering av milcrovågor resp Signalbehandling åtminstone delvis vara gemensamma.

Delar av signalbehandlingen kan även utföras digitalt, varvid signalema A/D-omvandlas och de analoga ltretsfunktionema utförs med ekvivalenta progmmalgoritrner.

Det ovan beskrivna utförandet förutsätter att relativt bredbandiga bandpassñlter utnyttjas.

Ett alternativ är att de ersätts med en filterbank smalbandiga filter, som vardera åtföljs av en envelopdetektor med efterföljande signalbehandling 10, ll, 9. Signalerna S1, S2 .... ..S5 samt Z, dZ/dt ersätts då med vektorer av samma dimensioner som ñlterbanken.

Vid digital realisering kan ñlterbanden och dess funktioner ersättas av exempelvis FIR- filter eller FFT-algoritrner.

BNSDOCID.

Claims (11)

506 114 é Patentkrav

1. Zonrör för initiering av detonation av en robots verkansdel innefattande en passiv enhet med: ett första antennorgan (1) för emottagning av elektromagnetisk strålning inom mikrovågsområdet, med en relativt smal första antennlob, samt ett andra antennorgan (2) för emottagning av elektromagnetisk strålning inom mikrovågsonirådet, med en andra, relativt bred antennlob, riktningsniässigt omslutande den första antennloben, varvid de första och andra antennlobema företrädesvis är rotationssymmetriska i robotens rolled, varvid zonröret innefattar elektroniska komponenter och kretsar (3-8,10,1 1) för detektering av en första signal S1 från den första antennloben och en andra signal S2 från den andra antennloben, samt ett första organ (9) för utsändande av en tredje signal S3 för initiering av detonation av den nämnda verkansdelen kännetecknat av att zonnöret är inrättat att utsända den tredje signalen S3 då följande villkor samtidigt är uppfyllda: a) kvoten Z mellan signalens S1 arnplitud A1 och signalens S2 arnplitud A2 överstiger ett på förhand bestämt första värde Zl, d v s Z = Al/A2 > Zl. b) tidsderivatan dZ/dt överstiger ett på förhand bestämt andra värde Z2, d v s dZ/dt > ZZ.

2. Zonrör enligt krav 1, kännetecknat av att zonröret är inrättat att utsända den tredje signalen då därtill signalens S1 arnplitud Al överstiger ett på förhand bestämt tredje värde Z3, d v s A1 > Z3.

3. Zonrör för initiering av detonation av en robots verkansdel innefattande en passiv enhet med: ett första antennorgan (1) för emottagning av elektromagnetisk strålning inom milcrovågsområdet, med en relativt smal första antennlob, samt ett andra antennorgan (2) för emottagning av elektromagnetisk strålning inom rnikrovágsornrådet, med en andra, relativt bred antennlob, tiktningsmässigt omslutande den första antennloben, varvid de första och andra antennlobema företrädesvis är rotationssytmnetriska i robotens rolled, varvid BNSDOCID' F 506 174 zonröret innefattar elektroniska komponenter och kretsar (3-8,l0,11) för detektering av en första signal S1 från den första antennloben och en andra signal S2 från den andra antennloben, samt ett första organ (9) för utsändande av en tredje signal S3 för initiering av detonation av den nämnda verkansdelen, varvid zonröret även även innefattar en aktiv enhet (3a,l7- 21) med en första sändare för utsändning av modulerad elektromagnetisk strålning inom mikrovâgsomrádet och en törsta mottagare för mottagning av från ett mal reflekterad del av denna strålning varvid strålningen utsändes och emottages av ett tredje antennorgan (17) inom en relativt smal tredje, företrädesvis i robotens rolled rotationssymmetrisk, antennlob, och vidare innefattar ett andra organ (21) för generering av en fiärde signal S4 då iden aktiva enheten maldetekteringsvillkoren baserade på parametrar såsom avståndsvärde, signalamplitud, Dopplerfrekvens, är uppfyllda, kännetecknat av att zonröret är inrättat att utsända den tredje signalen S3 då åtminstone ett av följande villkor är uppfyllt: c) signalen S4 genereras. (j) kvoten Z mellan signalens Sl amplitud Al och signalens S2 amplitud A2 överstiger ettpå förhand bestämt första värde Zl, d v s Z = A1/A2 > Zl. e) tidsderivatan dZ/dt överstiger ett på förhand bestämt andra värde ZZ, d v s dZ/dt > Z2.

4. Zonrör enligt krav 3, kännetecknat av att zonröret är inrättat att utsända den tredje signalen S3 då åtminstone ett av töljande villkor är uppfyllt: t) signalen S4 genereras g) kvoten Z mellan signalens S1 amplitud A1 och signalens S2 amplitud A2 överstiger ett på förhand bestämt första värde Zl, d v s Z = A1/A2 > Zl,.samt att tidsdefivatan dZ/dt överstiger ett på förhand bestämt andra värde Z2, d v s dZ/dt > ZZ., varvid vidare signalens si amplitud A1 överstiger en väl-ae AL, d v e A1 > AL, varvid AL bestämmes så stort, att prioritet normalt råder förvillkoret t) över villkoret g).

5. Zonrör enligt krav 3, varvid den aktiva enheten innefattar ett bandpassfilter, varvid en femte signal S5 genereras, vars amplitud star i relation till en förekommande störsigrials amplitud, d v s passbandets amplitud, kännetecknat av att zonröret är inrättat att utsända den tredje signalen S3 om åtminstone ett av av följande villkor är uppfyllt: BNSDOCID: 506 114 h) signalen S4 genereras, i) kvoten Z mellan signalens S1 amplitud A1 och signalens S2 amplitud A2 överstiger ett på förhand bestämt första värde Zl, d v s Z = A1/A2 > Zl,.samt att tidsdenvatan dZ/dt överstiger ett på förhand bestämt andra värde Z2, d v s dZ/dt > Z2., varvid vidare den femte signalens SS amplitud A5 överstiger ett på förhand bestämt värde AM, d v s A5 > AM, varvid AM bestämmes med hänsyn till sannolikheten för att måldetektetingsvillkoren uppfylles.

6. Zonrör enligt något av krav 3 till 5, kännetecknat av att det nämnda tredje antennorganet har separata antenner för sändning resp mottagning.

7. Zonrör enligt något av krav 3 till 5, kännetecknat av att det tredje antennorganet har gemensamma antenner för g resp mottagning.

8. Zonrör enligt något av krav 3 till 7, kännetecknat av att det nämnda tredje antennorganets funktion utföres av det nämnda första antennorganet.

9. Zonrör enligt något av lcrav 1 till 8, kännetecknat att åtminstone några av de nämnda antennorganens funktion utföres av åtminstone delvis gCmCIISÉIIIIIDH âllllßïlllßl' .

10. Zonrör enligt något av lcrav 1 till 9 kännetecknat av att åtminstone ett av de nämnda antennorganen utgöres av en eller flera arrayantenner.

11. Zonrör enligt något av krav 3 till 10, kännetecknat av att i den passiva och aktiva enheten ingående elektroniska komponenter och kretsar för generering och detektering av milcrovågor resp Signalbehandling åtminstone delvis är gemensamma för de nänmda passiva och aktiva enheterna Bmsnocun;