Спосіб селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування, що включає випромінювання моногармонічного чи бігармонічного зондуючого сигналу з модульованою амплітудою в напрямку на нелінійний розсіювач, приймання та реєстрацію нелінійних продуктів як сигнал відгуку, який відрізняється тим, що для ідентифікації нелінійних розсіювачів використовують явище девіації фази для нелінійних продуктів, кратних гармонік чи комбінаційних частот, при варіюванні за пилкоподібним законом чи будь-яким іншим рівнем потужності електромагнітного поля, створюваного моногармонічним чи бігармонічним зондуючими сигналами, при цьому додатково аналізують вплив частоти моногармонічного зондуючого сигналу чи частот складових бігармонічного зондуючого сигналу на величину девіації фази нелінійних продуктів, кратної гармоніки чи комбінаційної частоти, при варіюванні рівнем потужності зондуючого сигналу.

Текст

Реферат: Спосіб селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування, що включає випромінювання моногармонічного чи бігармонічного зондуючого сигналу з модульованою амплітудою в напрямку на нелінійний розсіювач, приймання та реєстрацію нелінійних продуктів як сигнал відгуку. Для ідентифікації нелінійних розсіювачів використовують явище девіації фази для нелінійних продуктів, кратних гармонік чи комбінаційних частот, при варіюванні за пилкоподібним законом чи будь-яким іншим рівнем потужності електромагнітного поля, створюваного моногармонічним чи бігармонічним зондуючими сигналами. UA 74607 U (12) UA 74607 U UA 74607 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області радіолокації, зокрема до області нелінійної радіолокаційної техніки, і може використовуватися для пошуку, виявлення та розпізнавання об'єктів з нелінійними електричними властивостями (нелінійних розсіювачів). Відомий спосіб виявлення нелінійного розсіювача із застосуванням імпульсного нелінійного локатора, що здійснює зондування нелінійного розсіювача імпульсним високочастотним сигналом і приймання відгуку на другій або третій гармоніці зондуючого сигналу [1]. Імпульсний нелінійний локатор містить у своєму складі послідовно з'єднані імпульсний задаючий генератор, що формує високочастотний зондуючий сигнал, прийомопередавальну антену, а також підключений до останньої приймач, настроєний на другу або третю гармоніку зондуючого сигналу. Принцип дії нелінійного локатора заснований на тому, що при опроміненні об'єктів, що містять нелінійні елементи (перехід "метал-окисел-метал", р-n перехід та ін.), відбувається відбиття на вищих кратних гармоніках зондуючого сигналу. Коефіцієнт перетворення енергії зондуючого сигналу в енергію вищих гармонік дуже малий, що відносить нелінійні локатори до систем близької дії. Основними недоліками імпульсного нелінійного локатора є невелика дальність дії та неможливість розпізнавання типу нелінійного розсіювача. Також близьким за досягнутим результатом до заявленого способу селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування є спосіб виявлення із застосуванням нелінійного локатора, що здійснює приймання сигналу відгуку по двох каналах на другій та третій гармоніках вторинного електромагнітного поля і розпізнаванні типу нелінійного розсіювача за співвідношенням амплітуд вихідних сигналів в каналах [2]. В способі з застосуванням двоканального нелінійного локатора в процесі радіолокаційного зондування нелінійного розсіювача додатково модулюють амплітуду зондуючого сигналу за пилкоподібним законом, а на виході приймача реєструють залежність амплітуди сигналу відгуку від амплітуди зондуючого сигналу та по її виду здійснюють оцінку правильного розпізнавання типу нелінійності за двома гармоніками. До таких локаторів належить наприклад нелінійний локатор NR-900 [2]. Практика експлуатації даного нелінійного локатора показує, що в ряді випадків при виявленні нелінійності типу "метал-окисел-метал" (МОМ-структура) рівень третьої гармоніки сигналу відгуку перевищує рівень сигналу відгуку на другій гармоніці частоти зондуючого сигналу, а при виявленні об'єкта зі стійким р-n переходом (транзистор, діод і т.п.) рівень другої гармоніки перевищує рівень третьої гармоніки. Однак ця ознака розпізнавання є нестійкою, оскільки величини прийнятих на гармоніках сигналів залежать не тільки від властивостей нелінійного елемента, але й від форми діаграм зворотного розсіювання об'єкта та елементів середовища. Ці форми на різних гармоніках можуть відрізнятися між собою. Тому основним недоліком цього способу є велика кількість помилкових спрацьовувань і, як наслідок, низька ймовірність розпізнавання типу нелінійного розсіювача. Більш близьким до заявленого способу селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування є спосіб порівняння фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку від нелінійних розсіювачів [3, 4], який не має аналога в лінійній локації. Для здійснення даного способу використовується багаточастотне зондування, завдяки чому можлива ідентифікація об'єктів з нелінійними структурами та визначення ступеня впливу зовнішніх чинників. Принцип ідентифікації заснований на електричних властивостях вольт-амперних характеристик напівпровідникових структур нелінійних розсіювачів створювати зсув фаз нелінійних продуктів (кратних гармонік та комбінаційних частот) сигналу відгуку при зондуванні багатогармонічним зондуючим сигналом. При цьому значення зсуву фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку напівпровідниковим елементом та антенною структурою нелінійного розсіювача, згідно зі способом порівняння фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку від нелінійних розсіювачів, залежать від частот моногармонічних складових багатогармонічного зондуючого сигналу та не залежать від рівня потужності електромагнітного поля, створюваного складовими зондуючого сигналу. В [3, 4] приводяться приклади застосування багатогармонічного зондуючого сигналу та способів обробки можливих комбінацій прийнятих нелінійних продуктів, які дозволяють значно підвищити ефективність ідентифікації нелінійних розсіювачів в порівнянні з вище розглянутими аналогами завдяки використанню способу порівняння фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку від нелінійних розсіювачів. Наприклад для випадку з застосуванням двох моногармонічних зондуючих сигналів виду: eS1t   A 0 cos1t  1  2r 1 , eS2 t   A 0 cos2t  2  2r  2  , де А0 - амплітуда моногармонічних складових багатогармонічного зондуючого сигналу; ω1, ω2 - кругові частоти моногармонічних складових багатогармонічного зондуючого сигналу; 1 , 2 - початкові фази моногармонічних складових багатогармонічного зондуючого сигналу; r 1 UA 74607 U відстань між нелінійним радіолокатором та нелінійним розсіювачем; λ 1, λ2 - довжини хвиль моногармонічних складових багатогармонічного зондуючого сигналу. Прийнятий нелінійним радіолокатором сигнал відгуку за способом порівняння фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку від нелінійних розсіювачів буде мати вигляд: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55     1 4r 1     2      HE   , e'S t   2 A 0 1  cos 1t     HE   cos2t  4r      2        1    де β2 - коефіцієнт нелінійного перетворення другого порядку; Λ - довжина хвилі для комбінаційної частоти Ω1=ω2-ω1;   2  1 , HE  2HE  1HE - зсуви фаз нелінійним елементом для комбінаційної частоти Ω1; 1HE , 2HE - фазові спотворення для моногармонічних складових багатогармонічного зондуючого сигналу, внесені нелінійним елементом та антенною структурою нелінійного розсіювача;   2  1 , HE  2HE  1HE зсуви фаз для комбінаційної частоти Ω2=ω2+ω1. Недоліком запропонованого в [3, 4] способу порівняння фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку від нелінійних розсіювачів є неврахування впливу рівня потужності електромагнітного поля, створюваного складовими зондуючого сигналу, на значення зсувів фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку напівпровідниковим елементом та антенною структурою нелінійного розсіювача. В заявлений спосіб селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування поставлено задачу використання додаткових демаскуючих властивостей нелінійних розсіювачів штучного походження, які створюють явище девіації фази для нелінійних продуктів, кратних гармонік чи комбінаційних частот, при варіюванні за пилкоподібним законом чи будьяким іншим рівня потужності електромагнітного поля, створюваного моногармонічним чи бігармонічним зондуючими сигналами. Вирішення поставленої задачі дозволить суттєво підвищити ефективності та ймовірності виявлення і правильного розпізнавання типу нелінійного розсіювача. Поставлена задача вирішується тим, що в способі селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування, що включає випромінювання зондуючого сигналу в напрямку на нелінійний розсіювач, приймання та реєстрацію кратної гармоніки як сигналу відгуку, згідно з корисною моделлю, новим є те, що для ідентифікації нелінійних розсіювачів використовують явище девіації фази для нелінійних продуктів, кратних гармонік чи комбінаційних частот, при варіюванні за пилкоподібним законом чи будь-яким іншим рівнем потужності електромагнітного поля, створюваного моногармонічним чи бігармонічним зондуючими сигналами, при чому додатково аналізують вплив частоти моногармонічного зондуючого сигналу чи частот складових бігармонічного зондуючого сигналу на величину девіації фази нелінійних продуктів, кратної гармоніки чи комбінаційної частоти, при варіюванні рівнем потужності зондуючого сигналу. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображені: - на фіг. 1 - структурна схема нелінійного локатора, який випромінює моногармонічний зондуючий сигнал та базується на способі селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування; - на фіг. 2 - структурна схема нелінійного локатора, який випромінює бігармонічний зондуючий сигнал та базується на способі селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування; - на фіг. 3 - еквівалентна схема антенної структури типового нелінійного розсіювача; - на фіг. 4 - функціональна залежність від розстроювання частоти приросту зсуву фаз складових сигналу відгуку в антенній структурі типового нелінійного розсіювача; - на фіг. 5 - функціональна залежність від розстроювання частоти приросту зсуву фаз складових сигналу відгуку в нелінійному елементі (діоді 2А605Б) нелінійного розсіювача; - на фіг. 6 - вольт-амперна характеристика (ВАХ) кремнієвих р-n переходів для різних значень потужності зондуючого сигналу; - на фіг. 7 - експериментальна функціональна залежність від рівня потужності моногармонічного зондуючого сигналу приросту зсуву фази другої гармоніки в нелінійному елементі (діоді 2А605Б) нелінійного розсіювача для відповідних значень частот зондування. Заявлений спосіб реалізують наступним чином. Середовище, де потенційно знаходиться штучний нелінійний розсіювач, опромінюється відносно потужним (до 1 Вт) моногармонічним чи бігармонічним НВЧ зондуючим сигналом, причому амплітуда останнього змінюється, наприклад за пилкоподібним законом (варіювання потужності). У випадку існування нелінійного розсіювача, який у своєму складі містить 2 UA 74607 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 напівпровідникові елементи (діоди, біполярні транзистори, тощо), маємо перевипромінювання нелінійних продуктів (кратних гармонік чи комбінаційних частот). Як демаскуючий чинник аналізується залежність значення зсуву фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку від рівня потужності зондуючого сигналу нелінійного радіолокатора. Якщо реєструється під час зондування функціональна залежність значення зсуву фаз нелінійних продуктів розсіяного сигналу від рівня потужності зондуючого сигналу, то з відповідною ймовірністю, більшою за 90 %, можна стверджувати, що в досліджуваному просторі міститься нелінійний розсіювач штучного походження. Як показано на фіг. 1, найпростіший нелінійний локатор, що випромінює моногармонічний зондуючий сигнал та базується на способі селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування, працює наступним чином. Моногармонічний зондуючий НВЧ сигнал генерує високостабільний генератор 1, генерований сигнал відфільтровується від можливих паразитних гармонік в першому смуговому фільтрі 2, після чого виконується його підсилення підсилювачем потужності 3, коефіцієнт підсилення якого змінюється за пилкоподібним законом завдяки опорному генератору пилкоподібного сигналу 4, далі модульований по амплітуді сигнал остаточно відфільтровується від можливих паразитних гармонік у другому смуговому фільтрі 5 та подається на випромінюючу вузьконаправлену антену 6. Таким чином, нелінійний розсіювач 7, який у своєму складі містить напівпровідникові елементи (діоди, біполярні транзистори, тощо), опромінюється зондуючим сигналом S(t), після чого перевипромінює цей сигнал з кратними йому гармоніками (H(t)=R1·S(t)+R2·2·S(t)+R3·3·S(t)+…+Rn·n·S(t), де Rn - коефіцієнт пропорційності для n-ї гармоніки, n - деяке дійсне число). Перевипромінювана кратна гармоніка, наприклад друга, приймається прийомною вузькосмуговою антеною 8, після чого додатково відфільтровується в третьому смуговому фільтрі 9 та подається на підсилювач 11, який має подільник на два рівноцінні за коефіцієнтом підсилення виходи. Перший вихід підсилювача навантажений на лінію затримки 13, час затримки якої визначається (за допомогою зворотного зв'язку через фільтр нижніх частот 10 з генератором пилкоподібного сигналу 4) тривалістю фронту зростання (спадання) пилкоподібного сигналу (тривалість фронту зростання дорівнює тривалості фронту спадання в пилкоподібному сигналі) таким чином, щоб можна було зафіксувати в подальшому функціональну залежність значення зсуву фаз відповідного нелінійного продукту розсіяного сигналу від рівня потужності зондуючого сигналу. Сигнал після лінії затримки 13 надходить до першого формувача імпульсів 15. Другий вихід підсилювача 11 навантажений на другий формувач імпульсів 12. Імпульси з формувачів імпульсів 12 та 15 остаточно подаються до аналізатора 14. Аналізатор 14 має зворотній зв'язок з генератором пилкоподібного сигналу 4, за допомогою якого здійснюється варіювання тривалостей фронтів зростання та спадання модулюючого сигналу у випадку існування функціональної залежності фази зсуву між прийнятими імпульсами з формувачів імпульсів 12 та 15 від рівня потужності зондуючого сигналу. Якщо при варіюванні тривалостей фронтів зростання та спадання модулюючого пилкоподібного сигналу не спостерігається видозміна функціональної залежності значення зсуву фаз нелінійних продуктів розсіяного сигналу за певний проміжок часу від рівня потужності зондуючого сигналу, то аналізатор 15 генерує цифровий сигнал, який надходить до дисплею (індикатору) 16 та сигналізує, що з відповідною ймовірністю, більшою за 90 %, в досліджуваному просторі міститься нелінійний розсіювач штучного походження. В іншому випадку дисплей (індикатор) 16 виводить інформацію щодо подальших дій оператора. Як показано на фіг. 2, найпростіший нелінійний локатор, що випромінює бігармонічний зондуючий сигнал та базується на способі селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування, працює наступним чином. Високостабільний генератор 17 НВЧ сигналу генерує першу складову бігармонічного зондуючого сигналу S1(t), генерований сигнал відфільтровується від можливих паразитних гармонік в першому смуговому фільтрі 18, після чого виконується його підсилення підсилювачем потужності 19, коефіцієнт підсилення якого змінюється за пилкоподібним законом завдяки опорному генератору пилкоподібного сигналу 25, далі модульований по амплітуді сигнал остаточно відфільтровується від можливих паразитних гармонік в другому смуговому фільтрі 20 та подається на випромінюючу вузьконаправлену антену 21. Високостабільний генератор 22 НВЧ сигналу генерує другу складову бігармонічного зондуючого сигналу S2(t), генерований сигнал відфільтровується від можливих паразитних гармонік в третьому смуговому фільтрі 23, після чого виконується його підсилення підсилювачем потужності 24, коефіцієнт підсилення якого змінюється за пилкоподібним законом завдяки опорному генератору пилкоподібного сигналу 25, далі модульований по амплітуді сигнал остаточно відфільтровується від можливих паразитних гармонік в четвертому смуговому фільтрі 26 та подається на випромінюючу вузьконаправлену 3 UA 74607 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 антену 27. Таким чином, нелінійний розсіювач 28, який у своєму складі містить напівпровідникові елементи (діоди, біполярні транзистори, тощо), опромінюється бігармонічним зондуючим сигналом (двома моногармонічними сигналами S1(t) та S2(t)), після чого перевипромінює нелінійні продукти, до складу яких входять комбінаційні частоти (K(t) відповідає нелінійним продуктам з комбінаційними частотами f 1±f2; mf1±nf2; mf2±nf1, n, m=1, 2, 3…, n≠m). Перевипромінюваний нелінійний продукт з комбінаційною частотою, наприклад, що дорівнює сумі частот складових бігармонічного сигналу (f 1+f2), приймається прийомною вузькосмуговою антеною 29, після чого додатково відфільтровується в п'ятому смуговому фільтрі 30 та подається на підсилювач 32, який має подільник на два рівноцінні за коефіцієнтом підсилення виходи. Перший вихід підсилювача навантажений на лінію затримки 34, час затримки якої визначається (за допомогою зворотного зв'язку через фільтр нижніх частот 31 з генератором пилкоподібного сигналу 25) тривалістю фронту зростання (спадання) пилкоподібного сигналу (тривалість фронту зростання дорівнює тривалості фронту спадання в пилкоподібному сигналі) таким чином, щоб можна було зафіксувати в подальшому функціональну залежність значення зсуву фаз відповідного нелінійного продукту розсіяного сигналу від рівня потужності зондуючого сигналу. Сигнал після лінії затримки 34 надходить до першого формувача імпульсів 36. Другий вихід підсилювача 32 навантажений на другий формувач імпульсів 33. Імпульси з формувачів імпульсів 33 та 36 остаточно подаються до аналізатора 35. Аналізатор 35 має зворотній зв'язок з генератором пилкоподібного сигналу 25, за допомогою якого здійснюється варіювання тривалостей фронтів зростання та спадання модулюючого сигналу у випадку існування функціональної залежності фази зсуву між прийнятими імпульсами з формувачів імпульсів 33 та 36 від рівня потужності зондуючого сигналу. Якщо при варіюванні тривалостей фронтів зростання та спадання модулюючого пилкоподібного сигналу не спостерігається видозміна функціональної залежності значення зсуву фаз нелінійних продуктів розсіяного сигналу за певний проміжок часу від рівня потужності зондуючого сигналу, то аналізатор 35 генерує цифровий сигнал, який надходить до дисплею (індикатору) 37 та сигналізує, що з відповідною ймовірністю, більшою за 90 %, в досліджуваному просторі міститься нелінійний розсіювач штучного походження. В іншому випадку дисплей (індикатор) 37 виводить інформацію щодо подальших дій оператора. Можливість практичної реалізації запропонованого способу селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування пояснюється наступним. Відомо, що залежність коефіцієнта перетворення сигналу нелінійним розсіювачем від потужності в першому наближенні (до 80 %) повторює структуру його вольт-амперної характеристики. Різні типи нелінійних елементів відрізняються один від одного видом ВАХ та її здатністю до спотворення під час зондування засобами нелінійної радіолокації. Так, наприклад, вольт-амперні характеристики об'єктів "метал-діелектрик-метал" ("метал-окисел-метал") і напівпровідникових діодів суттєво відрізняються один від одного за формою. Наявність цієї стійкої ознаки забезпечує можливість розпізнавання типу нелінійного розсіювача за рівнями двох гармонік. Дана ознака не завжди є надійною, тому доцільним є використання знання про схильність ВАХ напівпровідникових структур до спотворення при зондуванні засобами нелінійної радіолокації ідентифікація нелінійних розсіювачів за другорядними (додатковими) ознаками. Відомий вплив вхідної антенної системи та навантаженого на неї нелінійного елемента в нелінійному розсіювачі на зсув фаз нелінійних продуктів зондуючого сигналу - кратних гармонік чи комбінаційних частот [3, 4]. Для прикладу розглянемо електричну модель нелінійного розсіювача у вигляді симетричного вібратора з навантаженим помножувальним діодом 2А605Б, відносно якої можна здійснити розрахунки щодо зсуву фаз нелінійних продуктів. В даному випадку суттєвим є оцінка окремих впливів на зсув фаз нелінійних продуктів вхідною антенною системою нелінійного розсіювача та самим нелінійним елементом. Для аналізу впливу антенної структури нелінійного розсіювача на зсув фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку достатньо виділити тільки еквівалентну електричну схему антенної структури нелінійного розсіювача, що приведена на фіг. 3. На фіг. 3 наступні позначення: La індуктивність, Са - ємність, Ra - опір антени, Rn - опір навантаження антенної структури, Rg - опір вільного простору, в якому поширюється електромагнітна хвиля зондуючого сигналу. Електричні параметри в еквівалентній схемі антенної структури за допомогою теоретичних розрахунків можливо підібрати для забезпечення робочої смуги 100-1900 МГц. При цьому модель буде надширокополосною з допустимим перепадом коефіцієнта передачі в робочому діапазоні для нелінійної радіолокації. На фіг. 4 представлені розраховані функціональні залежності приросту зсуву фази зондуючого сигналу при його проходженні через антенну структуру нелінійного розсіювача в діапазоні частот 900-950 МГц (залежність 1). Збільшення фази для першої гармоніки зондуючого сигналу становить - 4,5 град. Залежність 2 на фіг. 4 відповідає 4 UA 74607 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 абсолютному значенню зміни фази другої гармоніки зондуючого сигналу в діапазоні 1800-1850 МГц та становить - 0,2 град (при проходженні з вузла 2 у вузол 1, згідно еквівалентної схеми на фіг. 3), похибка значення приросту зсуву фази не перевищує ±0,1 град (у зазначеному діапазоні). На фіг. 5 представлені розрахунки приросту зсуву фази зондуючого сигналу на помножувальному діоді 2А605Б від розстроювання частоти моногармонічного зондуючого сигналу з врахуванням впливу антенної структури за схемою, представленою на фіг. 3. Згідно з фіг. 5, частота першої гармоніки змінювалася в інтервалі 900-960 МГц (залежність 1), частота другої гармоніки - в інтервалі 1800-1880 МГц (залежність 2). Приріст зсуву фаз для першої гармоніки становив до 5 град, а для другої - до 8 град, при максимальному розстроєнні частоти моногармонічного зондуючого сигналу 60 МГц. Таким чином, вплив вхідної антенної системи нелінійного розсіювача менш значимий в порівнянні з нелінійним елементом на зсув фаз нелінійних продуктів зондуючого сигналу кратних гармонік чи комбінаційних частот. На фіг. 6. показані відомі експериментальні (1-4) і теоретичні (1-4) ВАХ кремнієвих р-n переходів для різних значень потужності зондуючого сигналу, мВт: 1, 1" - 0; 2, 2" - 150; 3, 3" 350; 4, 4" - 500 (дані спотворення притаманні для широкого діапазону частот зондуючого сигналу - від 300 до 1300 МГц). Спотворення ВАХ, згідно з фіг. 6, є причиною додаткових приростів зсувів фаз нелінійних продуктів - кратних гармонік чи комбінаційних частот. На фіг. 7 представлена експериментальна функціональна залежність від рівня потужності моногармонічного зондуючого сигналу приросту зсуву фази другої гармоніки в нелінійному елементі (діоді 2А605Б) нелінійного розсіювача для відповідних значень частот зондування. На ній видно, що варіювання рівня потужності моногармонічного зондуючого сигналу спроможне забезпечити в нелінійному елементі (діоді 2А605Б) максимальний приріст зсуву фази на 20 град для другої гармоніки з частотою 1200 МГц, на 30 град. відповідно для 1600 МГц та на 35 град. відповідно для 1800 МГц. Приклад. Для перевірки працездатності заявленої корисної моделі у лабораторії НДЦ "ТЕЗІС" при Національному технічному університеті України "Київський політехнічний Інститут" зібрано макет пристрою, що реалізує заявлений спосіб селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування. Як джерело зондуючого сигналу використовувався генератор стандартних сигналів типу Г476А з регульованим рівнем виходу, за потужністю до якого послідовно підімкнений підсилювач потужності (власної розробки, максимальна потужність до 2 Вт на виході). Зондуючий сигнал випромінювався на частоті 450 МГц. Як передавальна антена використовувалася вузьконаправлена логарифмічна антена, діаграма направленості (ДН) якої подібна до ДН антени ДР-3 з комплекту селективного мікровольтметра SMV-8.5. Як прийомний пристрій в експерименті використовувався калібрований аналізатор спектра Anritsu Spectrum Master MS2711 D, до якого була підключена логарифмічно-періодична антена ETS 3146, причому паразитні впливи (перевідбиття зондуючого сигналу, наведення від інших джерел, тощо) на прийомну антену аналізатора спектра були максимально мінімізовані для одержання зважених даних. Приймання сигналу відгуку здійснювалося від нелінійного розсіювача, як такий використовувалися різні типи діодів, біполярних транзисторів та еквіваленти МОМ-структур, навантажених на відповідні антенні структури, переважно симетричні вібратори. Зміна рівня амплітуди вихідного сигналу генератора проводилася за допомогою атенюатора в динамічному діапазоні 90 дБ з кроком 3 дБ. Нелінійний розсіювач розміщувався на відстані 50 см від передавальної та прийомної антен установки, що відповідає реаліям використання типових нелінійних локаторів. Аналіз отриманих експериментальних результатів показав, що при зміні амплітуди зондуючого сигналу, маємо виникнення явища девіації фази для другої гармоніки моногармонічного зондуючого сигналу значимої за значенням лише для нелінійних розсіювачів штучного походження. Порівняння заявленого технічного рішення з аналогами дозволило встановити його відповідність критерію "новизна". При вивченні інших технічних рішень у даній області техніки заявлені відмінні ознаки корисної моделі відносно аналогів виявленими не були, а тому можна зробити висновок про їхню вагомість. Таким чином, за рахунок використання явища девіації фази для нелінійних продуктів, кратних гармонік чи комбінаційних частот, при варіюванні за пилкоподібним законом чи будьяким іншим рівня потужності електромагнітного поля, створюваного моногармонічним чи бігармонічним зондуючими сигналами, в заявленій корисній моделі досягається зменшення 5 UA 74607 U 5 10 кількості помилкових спрацьовувань і, як наслідок, підвищення ймовірності правильного розпізнавання типу нелінійного розсіювача (штучного на фоні завадового) в порівнянні зі способом розпізнавання за співвідношенням амплітуд другої та третьої гармонік сигналу відгуку та способом порівняння фаз нелінійних продуктів сигналу відгуку від нелінійних розсіювачів. Джерела інформації: 1. Вернигоров Н.С. Нелинейный локатор - принцип действия и основные особенности // Безопасность от А до Я.-1997. - № 3. - С. 8-9. 2. Мусабеков П.М., Панычев С.Н. Нелинейная радиолокация: методы, техника и области применения // Зарубежн. радиоэлектроника. Успехи соврем, радиоэлектроники.-2000. - № 5. C. 59. 3. Вернигоров Н.С. Анализ и синтез применения широкополосных сигналов в нелинейной радиолокации для увеличения дальности и вероятности обнаружения электрически нелинейных объектов // Информост.-2006. - № 4(46). - С. 54-56. 4. Вернигоров Н.С. Способ обнаружения терпящих бедствие. А. С. SU № 1832237, 1993. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування, що включає випромінювання моногармонічного чи бігармонічного зондуючого сигналу з модульованою амплітудою в напрямку на нелінійний розсіювач, приймання та реєстрацію нелінійних продуктів як сигнал відгуку, який відрізняється тим, що для ідентифікації нелінійних розсіювачів використовують явище девіації фази для нелінійних продуктів, кратних гармонік чи комбінаційних частот, при варіюванні за пилкоподібним законом чи будь-яким іншим рівнем потужності електромагнітного поля, створюваного моногармонічним чи бігармонічним зондуючими сигналами, при цьому додатково аналізують вплив частоти моногармонічного зондуючого сигналу чи частот складових бігармонічного зондуючого сигналу на величину девіації фази нелінійних продуктів, кратної гармоніки чи комбінаційної частоти, при варіюванні рівнем потужності зондуючого сигналу. 6 UA 74607 U 7 UA 74607 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for selection of non-linear diffusers by phase deviation of response signal on sounding

Автори англійською

Zinchenko Maksym Viacheslavovych, Zinkovskyi Yurii Frantsevych, Prokofiev Mykhailo Ivanovych

Назва патенту російською

Способ селекции нелинейных рассеивателей по девиации фазы сигнала отклика во время зондирования

Автори російською

Зинченко Максим Вячеславович, Зиньковский Юрий Францевич, Прокофьев Михаил Иванович

МПК / Мітки

МПК: G01S 13/24, G01S 13/75, G01S 13/00, G01S 7/292

Мітки: фазі, спосіб, девіацією, нелінійних, відгуку, сигналу, розсіювачів, селекції, зондування

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-74607-sposib-selekci-nelinijjnikh-rozsiyuvachiv-za-deviaciehyu-fazi-signalu-vidguku-pid-chas-zonduvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб селекції нелінійних розсіювачів за девіацією фази сигналу відгуку під час зондування</a>

Подібні патенти