SU1190322A1 - Устройство дл определени дальности до грозовых разр дов - Google Patents

Устройство дл определени дальности до грозовых разр дов Download PDF

Info

Publication number
SU1190322A1
SU1190322A1 SU843760520A SU3760520A SU1190322A1 SU 1190322 A1 SU1190322 A1 SU 1190322A1 SU 843760520 A SU843760520 A SU 843760520A SU 3760520 A SU3760520 A SU 3760520A SU 1190322 A1 SU1190322 A1 SU 1190322A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
synchronizer
inverter
pulse
Prior art date
Application number
SU843760520A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Сергеевич Снегуров
Original Assignee
Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова
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 Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова filed Critical Главная геофизическая обсерватория им.А.И.Воейкова
Priority to SU843760520A priority Critical patent/SU1190322A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1190322A1 publication Critical patent/SU1190322A1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ДО ГРОЗОВЫХ РАЗРЯДОВ, содержащее последовательно соединенные электрическую антенну и широкополо сньтй усилитель, а также блок вьщелени  нулевых переходов и два триггера, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точное:ти измерени  дальности до грозовых . разр дов, в него введены узкополосныйприемник , два инвертора, синхронизатор , элемент дифференцировани , два элемента И, третий инвертор ., два элемента ИЛИ, делитель частоты , первый и второй формирователи пр моугольного импульса, управл емый генератор импульсов и последовательно соединенные счетчик импульсов , дешифратор и цифровой индикатор , при этом выход широкополосного усилител  подключен к первому входу первого элемента ИЛИ непосредственно , а к второму - через . первый инвертор, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу синхронизатора , первьй и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам элемента дифференцировани  и первого формировател  пр моугольного импульса, второйвход которого соединен с первым выходом синхронизатора, А выход подключен к первому входу первого триггера , выход которого через последовательно соединенные первый элемент - И и третий инвертор подключен к первым входам второго элемента .ИЛИ и второго формировател  пр моугольного импульса, второй вход которого соединен с первым выходом синхронизатора , а выход подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого через последователь (Л но соединенные второй инвертор и второй .элемент И подклточен к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, выход электрической антенны подключен черезузкополосный приемник к входу блока выделени  нулевых переходов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму входу первого триггера и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента дифференцировани , а выход подключен к второму ВХОДУ первого элемента И, выход второго инвертора через управл емый генератор импульсов подключен к первому входу делител  частоты , второй вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход подключен к второму входу второго элемента И,

Description

1
Изобретение относитс  к радиолокации , в частности к радиолокахщонной ме георологии, и может быть использовано в радиотехнических системах дл  определени  рассто ни  до источников электромагнитного излучени  в сверхдлинноволновом диапазоне , в частности дл  определени  далности до грозовых разр дов.
Цель изобретени  - повьшение точности измерени  дальности до грозовых разр дов.
На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурна  электрическа  схема синхронизатора-5 на фиг. 3 - структурна  электрическа  схема элемента дифференциpoвaни  на фиг. А - структурна  электрическа  схема первого формировател  пр моугольного импульсаJ на фиг. 5 - структурна  электрическа  схема блокавьщелени  нулевых переходов; на фиг. 6 - зависимость фазы от рассто ни .
Устройство содержит электрическую антенну I, широкополосный усилитель 2, первьй инвертор 3, эле мент 4 дифференцировани , синхронизатор 5, перйый элемент ИЛИ 6, первьй формирователь 7 пр моугольного импульса, первый триггер 8, первый элемент И 9, узкополосньй приемник Юз блок П вьщелени  нулевых переходов , второй триггер 12, управл емый генератор 13 импульсов, второй формирователь 14 пр моугольного импульса , второй элемент ИЛИ 15, делитель 16 частоты, второй элемент И 17, второй инвертор 18, счетчик 19 импульсов, дешифратор 20, цифровой индикатор 21 и третий инвертор 22, при этом синхронизатор 5 содержит инвертор 23, .триггер 24 и управл емьй генератор 25 импульсов, а элемент 4 дифференцировани  содержит дифференцирующую цепочку 26 и инвертор 27. Формирователь 7 .пр моугольного ш пульса содержит триггер 28, счетчик 29 импульсов и управл емый генератор 30, а 11 выделени  нулевьо переходов содержит усилитель-ограничитель 31, дифференцирующую цепочку 32 и два инвертора 33 и 34,
Устройство работает следующим образом.
2
Широкополосный сигнал с выхода Электрической антенны 1 поступает на входы широкополосного усилител  2 и узкополосного приемника 10, С выхода широкополосного усилител  2 сигнал подаетс  на вход первого инвертора 3 и на первьй вход первого элемента ИЛИ 6. Независимо от пол рности исходного широкополосного
сигнала на выходе первого элемента
ИЛИ 6 формируетс  импульс, который .поступает навход синхронизатора 5. .Входной сигнал синхронизатора 5 инвертором 23 инвертируетс  и поступает на С-вход триггера 24. G выхода триггера 24 сигнал, соответствующий уровню логической единицы, поступа-. ет на вход управл емого генератора 25 импульсов. С выхода последнего
сигнал поступает на / -вход триггера 24 и устанавливает его в исходное состо ние. При этом на обоих выходах формируютс  сигналы противоположной пол рности (парафазный
выход ,которые поступают на выходы синхронизатора 5. Сигнал логической ; единицы с второго выхода синхронизатора 5 подаетс  на первьй вход первого формировател  7 пр моугольного импульса, а уровень логического нул  передаетс  на входы элемента 4 дифференцировани j первого и второго формирователей 7 и 14 пр моугольного импульса, делител  16
частоты и счетчика 19 импульсов. Этими уровн ми синхронизируетс  работа перечисленных устройств. Таким образом, на выходах синхро-низатора 5 формируютс  импульсы,
передний фронт которых жестко св зан с передним фронтом.широкополосного сигнала на выходе широкополосного усилител  2.
Дл  формировани  узкопОлосного
сигнала используетс  узкополосньй прие..шик 10, вход которого подключен к выходу электрической антенны 1. С выхода, уз кополосного приемника 10 сигнал постзшает на вход блока 11 выделени  нулевых переходов, на вькоде последнего формируютс  парафазные сигналы, которые поступают на соответствующие входы первого и второго триггеров В и 12.
Передним фронтом импульса, жестко св занного с передним фронтом импульса широкополосного сигнала, с второго выхода синхронизатора 5 триг3
rep 28 в первом формирователе 7 пр моугольного импульса (фиг. 4) устанавливаетс  в состо ние логической единицы. Этим уровнем даетс  разрешение на работу управл емому генератору 30, с выхода которого импульсы поступают на вход счетчика 29 импульсов, работу которого синхронизирует сигнал с выхода синхронизатора 5..
При переполнении счетчика 29 импульсов на его выходе формируетс  сигнал, который поступает на R-вход триггера 28 и устанавливает его в исходное состо ние. С инверсного выхода триггера 28 импульс поступает на выход первого формировател 
7пр моугольного импульса и далее на первьм вход первого триггера 8. Задним фронтом этого импульса первый триггер 8 опрокидь1ваетс  и на его выходе устанавливаетс  уровень логической единицы. Ближайший импульс , соответствующий нулевому переходу узкополосного сигнала с выхода блока 11 вьщелени  нулевых переходов , устанавливает первый триггер 8 в исходное состо ние. Таким образом на выходе первого триггера
8формируетс  пр моугольный импульс с длительностью, равной фазовому сдвигу между задним фронтом пр моугольного импульса на выходе первог формировател  7 пр моугольного импульса и ближайшим импульсом нулевого перехода на выходе блока 11 выделени  нулевых переходов..
Поскольку первый формирователь 7 пр моугольного импульса формирует сигнал с достаточно высокой стабильностью и передний. фронт этих импульсов жестко св зан с передним фронтом синхронизирующего импульса с второго выхода синхронизатора 5, а последний формируетс  передним фронтом широкополосного сигнала излучени  молний, прин того электрической антенной 1 и усиленного широкополосным усилителем 2, то можно считать, что измер етс  фазовый сдвиг между задержанным на интервал времени t, передним фронтом широкополосного сигнала и нулевым переходом узкополосного сигнала ва pa6o4ei1; частоте приемника f. Второй триггер 12 контролирует сигнал на выходе блока вьщелени  нулевых переходов. При отсутствии на
3224
первом входе импульсов второй триггер 2 остаетс  в исходном состо нии , а на.его выходе сигнал соответствует уровню логического нул . Этот уровень запрещает прохождение импульса с выхода первого триггера 8 через пос.ттедовательно соединенные первьт элемент И 9 и третий инвертор 22 на вход второго элемента НГШ 15 и второй формирователь 14 пр моугольного импульса. В другом случае, когда уровень узкополосного сигнала достаточен дл  обработки, то на выходе второго триггера 12 устанавливаетс  уровень логической единицы и тем самым обеспечиваетс  дальнейша  обработка импульса, соответствующего фазово- му сдвигу узкополосного сигнала относительно переднего фронта широкополосного сигнала.
В исходное состо ние второй триггер 12 устанавливаетс  коротким импульсом с выхода элемента 4 дифферейцировани , соответствующим заднему фронту синхронизирующего импульса, т.е. после завершени  полной обработки сигналов и индикации показаний (фиг. 3). Передним фронтом импульса с выхода третьего инвертора 22 включаетс  второй формирователь 14 пр моугольного импульса, на выходе которого формируетс  пр моугольный импульс длительноетью , равной половине периода рабочей частоты узкополосного приемника 10. С выхода второго формировател  14 пр моугольного импульса сигнал поступает на вход
второго элемента ИЛИ 15, на первый вход которого поступает сигнал с выхода третьего инвертора 22, равньй фазовому сдвигу Ф. На выходе второго элемента ИЛИ 15 формируетс  сигнал, равный разности между входными сигналами. С выхода второго элемента ИЛИ I5 сигнал через второй инвертор I8 поступает на первый вход второго элемента И 17
и на вход управл емого генератора 13 импульсов. При наличии управл ющего сигнала с выхода второго инвертора 18 управл  емый генератор 13 импульсов вырабатывает пр моугольные импульсы. С выхода управл емого генератора 13 импульсов импульсы через делитель 16 частоты и второй элемент И I7 поступают на счетчик 19 импульсов. Количество импульсов на счетчике I9 импульсов, с помощью дешифратора 20 вьшодитс  на. цифровой индикатор 21. Таким образом, на выходе первого триггера 8 формируетс  пр моугольньй импульс, прюпорциональный фазовому сдвигу. Ф и равный ) где f - рабоча  частота узкополосного приемника, Гц; з«А врем  задержки переднего фронта широкополо.сного сигнала, равное длительности пр моугольного импул са на выходе первого форми ровател  7 пр моугольного импульса; tj, - врем  по влени  ближайшего импульса нулевого перехода отклика фильтра узкополосного приемника 10, мкс; te фаза, рад. Если отсчет времени вести от заднего фронта .импульса на выходе первого формировател  7 пр моугольного импульса, то фазовый сдвиг равен Ф ( 2) где t - врем  между моментом уста новки первого триггера 8 в состо ние логической единицы и моментом прихода ближайше1о импульса нулевого перехода, которым первый триггер 8 устанавливаетс  в состо ние логического нул . В рамках дипольной модели источника излучени  фаза ФЕ электрической составл ющей определ етс  соотношением: Ф olrctf 3 где f - рабоча  частота, Гц-, R - рассто ние, м-, С - скорость света, м/с. Соотношение (3 ) можно преобразовать к виду ф,, . С) .(fR)(H7) где f - частота, кГц; R - рассто ние, км. На фиг. 6 приведен график зависимости фазы от рассто ни  на частоте I кГц (крива  а ) и график зависимости F- Фр (крива  5), вычисленные по формуле (4 ). График oi зависимости фазы от рассто ни  показывает , что фаза и пропорциональный ей временной сдвиг, равный длительности пр моугольного импульса на выходе первого триггера 8, помере увеличени  рассто ни  уменьшаетс . График 6 показывает обратнуго зависимостьj по мере увеличеки  рассто ни  фазовый сдвиг ф, а следовательно, и пропорциональный ему по длительности пр моугольный импульс, сформированный на выходе второго элемента ИЛИ 15, уменьшаютс . Такое соотношение между длительностью пр моугольного импульса на выходе второго элемента ИЛИ 15 и рассто нием удобно дл  преобразовани  фазового (временного ) сдвига в рассто ние, выраженное в км. Из графика 5 (фиг. 6 ) следует, что на удалени х 10-80 км фазовый сдвиг составл ет 140 градусов или 390 мкс Так как на этом участке шкалы зависимость фазового сдвига от рассто ни  близка к линейной, то на временной интервал в 390 мкс должно приходитьс  80 импульсов, что соответствует интервалу рассто ни  в 80 км. Тогда на выходе делител  16 частоты интервал следовани  импульсов должен составл ть 4,9 мкс, что соответствует частоте 200 кГц. При рабочей частоте генератора 1 мГц, коэффициент делени  равен 5. На удалени х более 80 км зависимость фазового сдвига от рассто ни  становитс  нелинейной и применение такой схемы преобразовани  временкого интервала в рассто ние нецелесообразно . Предлагаемое устройство обладает более высокими точностными характеристиками .
фиг. 1
Вход
L.JJ
Фиг .
ФигЛ
,,град
500
т
по
100
60
X
20
оо 20 0 во 80 100
:LJ
Фиг.5
/
V
/
Лкм
фиг.6

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ДО ГРОЗОВЫХ РАЗРЯДОВ, содержащее последовательно соединенные электрическую антенну и широкополосный усилитель, а также блок выделения нулевых переходов й два триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения точносг ти измерения дальности до грозовых разрядов, в него введены узкополосный ' приемник, два инвертора, синхронизатор, элемент дифференцирования, два элемента И, третий инвертор., два элемента ИЛИ, делитель частоты, первый и второй формирователи прямоугольного импульса, управляемый генератор импульсов и последовательно соединенные счетчик импульсов , дешифратор и цифровой индикатор, при этом выход широкополосного усилителя подключен к первому входу первого элемента ИЛИ непосредственно, а к второму - через первый инвертор, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу синхронизатора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам элемента дифференцирования и первого формирователя прямоугольного импульса, второйвход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход подключен к первому входу первого триггера, выход которого через последовательно соединенные первый элемент
    - И и третий инвертор подключен к первым входам второго элемента ИЛИ и второго формирователя прямоугольного импульса, второй вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные второй инвертор и второй .элемент И подключен к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, выход электри'ческой антенны подключен через узкополосный приемник к входу блока выделения нулевых переходов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму входу первого триггера и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента дифференцирования, а выход подключен к второму входу первого элемента И, выход второго инвертора через управляемый генератор импульсов подключен к первому входу делителя частоты, второй вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход подключен к второму входу второго элемента И.
    SU „„ 1190322 >
SU843760520A 1984-05-31 1984-05-31 Устройство дл определени дальности до грозовых разр дов SU1190322A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843760520A SU1190322A1 (ru) 1984-05-31 1984-05-31 Устройство дл определени дальности до грозовых разр дов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843760520A SU1190322A1 (ru) 1984-05-31 1984-05-31 Устройство дл определени дальности до грозовых разр дов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1190322A1 true SU1190322A1 (ru) 1985-11-07

Family

ID=21126636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843760520A SU1190322A1 (ru) 1984-05-31 1984-05-31 Устройство дл определени дальности до грозовых разр дов

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1190322A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 673945, кл. G 01 S 13/95, 1978. Авторское свидетельство СССР № 316048, кл. G 01 S 13/95, 1960. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH641308B (de) Vorrichtung zur laufzeitmessung von impulssignalen.
US2426989A (en) Radio detection system
US2416333A (en) Precise measurement of time intervals
GB1599258A (en) Method of and system for evaluating received radar pulse trains
SU1190322A1 (ru) Устройство дл определени дальности до грозовых разр дов
SU1223175A1 (ru) Фазовый анализатор местоположени гроз
GB1525260A (en) Range measurement apparatus and methods of measuring rang
SU1200231A1 (ru) Измеритель длительности переходных процессов
SU1221613A1 (ru) Цифровой фазометр дл измерени мгновенного значени угла сдвига фаз
SU744937A1 (ru) Формирователь импульсов дл устройства измерени средней частоты случайного сигнала
RU2029248C1 (ru) Измеритель уровня
SU922658A1 (ru) Способ измерени фазового сдвига гармонических сигналов
SU656234A2 (ru) Автоселектор периодической последовательности импульсов
SU1177763A1 (ru) Измеритель разности фаз
SU822105A2 (ru) Устройство дл регистрации грозовыхРАзР дОВ
SU568022A1 (ru) Устройство дл измерени скорости ветра
SU1448211A1 (ru) Акустический измеритель рассто ний
SU361387A1 (ru)
SU917172A1 (ru) Цифровой измеритель временных интервалов
SU785797A1 (ru) Устройство дл измерени временных параметров кодовых сигналов
SU1640625A1 (ru) Устройство дл импульсного вихретокового контрол
SU1035559A2 (ru) Устройство автоматической прив зки шкал времени к эталонным радиосигналам
SU1071985A2 (ru) Устройство дл измерени временного положени импульса
SU1109689A1 (ru) Устройство дл поверки измерителей группового времени запаздывани
SU1562876A2 (ru) Устройство дл автоматической настройки коррел ционного измерител сигналов акустического каротажа