РАДИОЛОКАТОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ УГЛОВ МЕСТА ВОЗДУШНЫХ ОБЪЕКТОВ

June 11, 2012 by admin Комментировать »

Бахвалов В. Б., Лукашук Е. В., Усиченко А. В. ОАО "АО Научно-исследовательский институт радиотехнических измерений" Харьков, Украина e-mail: common(8)_niiri. kharkov. сот

Аннотация Предлагается техническое решение по построению радиолокатора для измерения малых углов места воздушных объектов. Предложение основано на использовании зеркальной антенны специальной конструкции и амплитудного метода пеленгования.

I.  Введение

Для измерения угловых координат воздушных целей в наземных радиолокаторах наведения обычно используют известные амплитудные и фазовые методы измерения. Существенным недостатком известных методов является то, что они не обеспечивают измерение малых углов места воздушной цели над землей. Это объясняется вредным влиянием земли на работу угломерной системы.

Для устранения этого недостатка предлагается новое техническое решение по построению маловысотного радиолокатора.

II.  Основная часть

Новое предложение основано на использовании антенной системы из зеркальной антенны и кольцевой щелевой антенны, вырезанной на параболическом зеркале зеркальной антенны, и использовании для приема сигналов первого канала зеркальной антенны и разностного канала двух приемных антенн. Это обеспечивают возможность измерения амплитудным методом малых углов места цели над землей, повышает точность измерения и уменьшает размеры антенной системы.

На выходах приемников установлен вычислитель угла места цели по амплитудам выходных напряжений этих приемников с помощью соотношения

Рис. 5 Fig. 5

Каждый элемент представляет собой часть цепи БМ. Анализ данной схемы проводится при помощи матрицы передачи А, которая рассчитывается по формулам:

где Анм -элементы матрицы передачи эквивалентных схем БМ.

В качестве диэлектрика коаксиала используется фторопласт-4 с 8=2,1.

III.  Заключение

Построенный график зависимости на частоте геометрии БМ fcp=2.18 ГГц показывает, что развязка на частоте передачи составляет около 40дБ. При этом для согласования волновые сопротивления подводящих линий БМ и внутренних различаются V2 раз.

Таким образом, предложенный вариант СРО наиболее прост в исполнении, широкополосен и обеспечивает вместе с полосовыми фильтрами требуемую развязку в (70-80) дБ.

IV. Список литературы

[1]  Конструирование и расчёт полосковых устройств. Под редакцией И. С. Ковалёва. М.: Советское радио,1974. 295 с.

OPTIMIZATION OF SUM-DIFFERENCE CHANNELS OF RECEIVING-TRANSMITTING ANTENNAS USING INFORMATION SIGNAL FOR REALIZATION OF SELF-POINTING WITH MINIMAL MUTUAL INFLUENCE

Burmasov V. A., Lukashuk E. V., Kolosova Y. V.

JSK “Scientific-research institution of radio engineering measurements” Ltd., Kharkov, Ukraine e-mail: common&niiri.kharkov. com

Abstract -The paper is dedicated to the antennas with sumdifference signal processing (SDSP), providing signal reception and transmission for space vehicle tracking. Basic design principles and optimization results of the SDSP structural configurations are considered.

I. Introduction

Antenna systems providing signal reception and transmission for space vehicle tracking require the development of antennas with SDSP.

The structural design of SDSP defines the number of irradiators, used, for example, in reflector antenna. If sum-difference and receive-transmission channels are separate it is necessary to use five irradiators, if they are combined only four.

II. Main part

Every of SDSP configurations has its own advantages and disadvantages. One possible variant of SDSP architecture is represented in fig.1-3.

The S*DSP configuration in fig.1 operates with 4 irradiators. Here the receive-transmission channel isolation of 50-60 dB provided by microwave gate and band-pass filter, does not satisfy the specified value of 70-80 dB.

The SDSP configuration in fig.2 operates with 5 irradiators. And band-pass filter and circulator provide the required isolation level here. The difference and transmission channels are fully isolated because the irradiators used don’t radiate along the 90° direction. And only one-fifth part of the received power coupled into the irradiator “0”, requiring the highly sensitive low noise amplifiers (LNA) and making the receiver part fabrication expensive.

The SDSP configuration proposed in the paper is shown in fig.3 It has four irradiators, posses the simplest circuit solution and consists of the two balance bridges (BB) and single power combiner (divider). More over, BB provides the bandwidth about 20% compared with (9-10)% required.

The isolation between transmitting and difference channels £ and A is determined by the isolation of BB inputs in the frequency region (2.0-2.3) GHz and may be performed with coaxials, strip lines and metallic waveguides. However, the analysis showed, that the most preferable version is the BB with the coaxial basis, which has the minimal attenuation (about 0.015dB/m). The attenuation of the non-symmetrical stripline (about 0.25 dB/m) is bigger than that in coaxial line, whereas the BB with metallic waveguide basis has big sizes, which makes the BB construction rather bulky and difficult for the tuning. Thus for the waveguide wide face dimension a=0,7X and Ак(10-13)ст the BB circular length is about 1,5Ак(15-И 8,5) cm.

Because the BB construction is based on long transmission lines and geometrical analysis is performed at the mean frequency, the isolation value S13 (dB) between inputs £ and A is frequency dependent as shown in fig. 4.

Analysis was made in terms of wave matrices S, where the element S13 was calculated as dimensionless quantity. The BB scattering matrix is represented with two partial matrices S++13 and S+13 for in phase and out of phase excitation, respectively. As a result the BB could be transformed into two equivalent configurations of fig. 5 with lumped parameters each.

III. Conclusion

The L13 (f) graph depicted at the frequency fnean=2.18 GHz of the BB geometry shows that the isolation at the transmission frequency is about 40 dB. At the same time to provide matching the impedance of BB feeding lines and intrinsic ones differ in V2 times.

So the SDSP configuration proposed is the simplest in realization has a wide bandwidth and together with band-pass filters provides necessary isolation of (70-80) dB.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты