Приемное устройство радиолокатора бокового обзора с синтезированной апертурой

 

Использование: в радиолокации. Сущность изобретения: приемное устройство содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, задающий генератор 3 промежуточной частоты, фазовые детекторы 4, 9, гребенчатые фильтры 5, 6, сумматор 7, синхронизатор 8, аналого-цифровые преобразователи 10, 11, перемножители 12, 13, цифроаналоговый преобразователь 14, цифровый гетеродин 15, широкополосный фазовращатель 16 на π/2 что позволяет повысить чувствительность при значительном расширении полосы пропускания и упрощении. 6 ил.

Изобретение относится к радиолокации.

Известно приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной.

Недостатками прототипа являются недостаточно широкая полоса пропускания, при которой может быть обеспечено повышение чувствительности, по сравнению с требуемой полосой пропускания приемного устройства, невозможность обеспечения приемлемой идентичности видеочастотных трактов.

Целью изобретения является повышение чувствительности при значительном расширении полосы пропускания и упрощении устройства.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство. Оно содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты (УПЧ), задающий генератор 3 промежуточной частоты (ГПЧ), два фазовых детектора 4, 9, два гребенчатых фильтра 5, 6, сумматор 7, синхронизатор 8, два аналого-цифровых преобразователя 10, 11, два перемножителя 12, 13, цифроаналоговый преобразователь 14, цифровой гетеродин 15, широкополосный фазовращатель 16 на π /2.

Устройство работает следующим образом.

На входе УПЧ имеется спектр сигнала, принятого от отдельного отражателя, и шума. В результате биения между напряжением ГПЧ 3, частота которого f_пч, и спектральными составляющими сигнала и шума спектр на выходах фазовых детекторов 4 и 9 может быть представлен на фиг. 2. Отличием от прототипа является следующее. Для прототипа на фиг. 2 представлен спектр для составляющих, лежащих выше или ниже частоты f_пч. На выходах фазовых детекторов 4 и 9 предлагаемого устройства спектральные составляющие, расположенные на фиг. 3 симметрично относительно частоты f_пч, накладываются друг на друга и суммируются по мощности. Отношение спектральной плотности парциальных спектров сигнала к спектральной плотности шума остается таким же, как на фиг. 2. Рассмотрим аналитически прохождение спектральных составляющих по тракту предлагаемого приемного устройства. Для спектральной составляющей на выходе УПЧ 2 частота f₁ > f_пч.

Спектральные составляющие, частоты которых f₁ > f_пч и f₁ - f_пч = F₁ соответственно на входе и выходе каждого фазового детектора, на выходе сумматора 7 смещаются влево (в сторону понижения) по оси частот на величину частоты F_o цифрового гетеродина, а спектральные составляющие, частота которых f₂ < f_пч и F₂ = f_пч - f₂ соответственно на входе и выходе каждого фазового детектора, на выходе сумматора 7 смещаются по оси частот вправо на величину частоты F_o цифрового гетеродина. В соответствии с этими смещениями спектральных составляющих и с учетом представленного на фиг. 4 спектра сигнала и шума на выходе каждого гребенчатого фильтра на фиг. 5 представлен спектр сигнала и шума на выходе сумматора 7, который формируется спектральными составляющими, частоты которых в УПЧ 2 ниже частоты ГПЧ 3. Аналогично на фиг. 6 представлен спектр шума на выходе сумматора 7, который формируется спектральными составляющими, частоты которых в УПЧ выше частоты ГЧЧ.

Спектр сигнала и шума на выходе предлагаемого устройства равен сумме спектров, представленных на фиг. 5 и 6. Спектральная плотность шума на выходе фазовых детекторов равна спектральной плотности на входе, т.е. удвоения спектральной плотности шума не происходит.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает такой же спектр выходных сигналов и шума, как и прототип, т.е. позволяет повысить чувствительность приблизительно на 3 дБ при значительном расширении полосы пропускания, упрощении и применении цифровых устройств.

Формула изобретения

ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО РАДИОЛОКАТОРА БОКОВОГО ОБЗОРА С СИНТЕЗИРОВАННОЙ АПЕРТУРОЙ, содержащее последовательно соединенные смеситель и усилитель промежуточной частоты, а также первый фазовый детектор, задающий генератор промежуточной частоты, первый и второй гребенчатые фильтры, сумматор и синхронизатор, первый выход которого подключен к соединенным вместе первым входам первого и второго гребенчатых фильтров, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, введены последовательно соединенные широкополосный фазовращатель на π/2 и второй фазовый детектор, а также первый и второй аналого-цифровые преобразователи, первый и второй перемножители, цифровой гетеродин и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом устройства, причем первый вход первого фазового детектора и вход широкополосного фазовращателя на π/2 подключены к выходу задающего генератора промежуточной частоты, вторые входы первого и второго фазовых детекторов подключены к выходу усилителя промежуточной частоты, а выходы - подключены к первым входам соответственно первого и второго аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно первого и второго гребенчатых фильтров, первые входы первого и второго перемножителей подключены к выходам соответственно первого и второго гребенчатых фильтров, вторые входы первого и второго аналого-цифровых преобразователей, первого и второго перемножителей, а также первые входы сумматора и цифроаналогового преобразователя соединены вместе и подключены также к первому выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с входом цифрового гетеродина, второй и третий входы сумматора подключены к входам соответственно первого и второго перемножителей, третьи входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами цифрового гетеродина, а выход сумматора подключен к второму входу цифроаналогового преобразователя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6