Радіолокаційний датчик

Радіолокаційний датчик, що складається з друкованої резонаторної антени, першого транзистора, з'єднаного з випромінювачем друкованої резонаторної антени та з елементами коливального контура, ланок подачі напруги живлення і компаратора, який відрізняється тим, що додатково містить другий транзистор, два синхронні детектори, два підсилювачі інформаційного сигналу, другий компаратор, при цьому випромінювач друкованої резонаторної антени в центральній точці гальванічно з'єднаний з екраном, в точках на горизонтальній і вертикальній осях симетрії до випромінювача друкованої резонаторної антени під'єднані колектори транзисторів, які разом з антеною утворюють двочастотну активну передавальну антену, а на протилежних сторонах відносно під'єднаних транзисторів також на горизонтальній і вертикальній осях симетрії до випромінювача друкованої резонаторної антени під'єднані два синхронні детектори, виходи яких з'єднані з входами підсилювачів, а виходи останніх з'єднані з входами компараторів Винахід відноситься до радіохвильових надвисокочастотних доплерівських давачів виявлення рухомих об'єктів і може використовуватися в технічних засобах охорони, в пристроях автоматики, сигналізації, вимірювання малих відстаней до рухомого об'єкта та його швидкості Найближчим за технічною суттю до запропонованого є радіолокаційний давач, що складається з друкованої резонаторної антени, першого транзистора, з'єднаного, з випромінювачем друкованої резонаторної антени та з елементами коливального контуру, ланок подачі напруги живлення і компаратора (патент США №4313118) Однак даний давач має низьку надійність роботи при ЗМІНІ температури за рахунок впливу значних власних шумів генератора, який працює в автодинному режимі виділення сигналу Доплера з емітерного резистора Співвідношення сигнал/шум на виході такого автодина погіршується при ЗМІНІ режиму роботи транзистора, який виникає в процесі експлуатації приладу в змінних температурних умовах і старінні елементів схеми Даний давач має один вихід і формує тільки один інформаційний доплерівський сигнал, а при виході з ладу одного з елементів схеми давач виходить з ладу в цілому Також дане використання антени в давачі не є оптимальним з точки зору конструкти вного виконання давача За рахунок зміни рівня шумів при впливі дестабілізуючих факторів виникають хибні спрацювання охоронного пристрою з таким давачем, отже надійність його низька В основу винаходу поставлено завдання створення радіолокаційного давача, у якому введення нових елементів і зв'язків МІЖ НИМИ ДОЗВОЛИЛО б розширити функціональні можливості давача що до побудови алгоритмів обробки інформаційних сигналів та підвищити його надійність Поставлене завдання вирішується тим, що в радіолокаційному давачі, який містить друковану резонаторну антену, перший транзистор, з'єднаний з випромінювачем друкованої резонаторної антени та з елементами коливального контуру, ланки подачі напруги живлення і компаратор згідно з винаходом додатково містить другий транзистор, два синхронних детектори, два підсилювачі інформаційного сигналу, другий компаратор, при цьому випромінювач друкованої резонаторної антени в центральній точці гальванічно з'єднаний з екраном, в точках що розташовані на вертикальній та горизонтальній осях симетрії до випромінювача друкованої резонаторної антени під'єднані колектори транзисторів, які разом з друкованою резонаторною антеною утворюють двочастотну активну передавальну антену, а на протилежних сторонах, (О 00 (О (О ю 56686 з протилежної сторони від центру випромінювача відносно під єднаних транзисторів, також на вертидрукованої резонаторної антени 1, під'єднано діод кальній та горизонтальній осях симетрії до випро5, який з'єднаний з фільтром на елементах 29, ЗО, мінювача друкованої резонаторної антени під'єд31, які разом утворюють синхронний детектор нані два синхронні детектори, виходи яких з'єднані першого каналу Вихід фільтра з'єднаний з входом з входами підсилювачів, а виходи останніх з'єднані підсилювача 7, а вихід останнього з'єднаний з з входами компараторів входом компаратора 9 Точка підключення діода 5 За рахунок введення другого транзистора вибрана з умови оптимального режиму роботи утворено двочастотну активну передавальну ансинхронного детектора на частоті /і першого катену, яка випромінює в простір два незалежних налу сигнали з різними частотами та різною поляризацією радіохвилі Введення двох синхронних детекДо певної точки на вертикальній осі симетрії торів покращує відношення сигнал/шум при видівипромінювача друкованої резонаторної антени 1, ленні сигналу Доплера Використання двох яка вибрана з умови забезпечення оптимального підсилювачів та двох компараторів забезпечує режиму генерації та випромшення коливань з часформування двох інформаційних сигналів виклитотою /2, під'єднано колектор транзистора 3 другоканих дією одного і того самого об'єкта по двох го каналу До бази транзистора 3 під'єднаний реанезалежних каналах, які розв'язані по частоті та ктивний елемент у вигляді відрізка мікросмужкової поляризації Це дозволяє розширити функціональлінії 19 і дросель 21 для подачі напруги зміщення ні можливості давача що до побудови алгоритмів на базу транзистора 3 від резистивного дільника обробки інформаційних сигналів та підвищити його 22 і 25 Конденсатори 23, 24 є блокуючими До надійність емітера транзистора 3 під'єднаний реактивний елемент у вигляді відрізка мікросмужкової лінії 18 і Винахід пояснюється схемою, наведеною на дросель 20, що служить для подачі живлення на фіг, де 1 - друкована резонаторна антена, 2 - пеемітер транзистора З рший транзистор, 3 - другий транзистор, 4 - діод синхронного детектора другого каналу, 5 - діод До іншої точки на вертикальній осі симетрії, з синхронного детектора першого каналу, 6 - підсипротилежної сторони від центру випромінювача лювач інформаційного сигналу другого каналу, 7 друкованої резонаторної антени 1, під'єднано діод підсилювач інформаційного сигналу першого ка4, який з'єднаний з фільтром на елементах 26, 27, налу, 8 - компаратор другого каналу, 9 - компара28, які разом утворюють синхронний детектор друтор першого каналу, 10, 11 - реактивні елементи, у гого каналу Вихід фільтра з'єднаний з входом підвигляді відрізків мікросмужкових ЛІНІЙ, коливальносилювача 6, а вихід останнього з'єднаний з входом го контуру активної передавальної антени першого компаратора 8 Точка підключення діода 4 вибраканалу, 12, 13 - дроселі ланки подачі напруги живна з умови оптимального режиму роботи синхролення на перший транзистор 2, 14, 15 - резистивнного детектора на частоті f-z другого каналу ний дільник ланки подачі напруги живлення на Елементи схеми конструктивно розміщуперший транзистор 2, 16, 17 - блокуючі конденсаються зі сторони екрану антени, що дає можлитори ланки подачі напруги живлення на перший вість створити плоску конструкцію радіолокаційнотранзистор 2, 18, 19 - реактивні елементи, у виго давача гляді відрізків мікросмужкових ЛІНІЙ, коливального Пристрій працює наступним чином контуру активної передавальної антени другого При подачі живлення через елементи 12, 13, каналу, 20, 21 - дроселі ланки подачі живлення на 14, 15, 16, 17 на транзистор 2 в схемі виникають другий транзистор 3, 22, 25 - резистивний дільник автоколивання частота яких /і визначається довланки подачі напруги живлення на другий транзисжиною відрізків мікросмужкових ЛІНІЙ Ю т а 11, містор 3, 23, 24 - блокуючі конденсатори ланки подачі цем підключення колектора транзистора 2 до винапруги живлення на другий транзистор 3, 26, 27, промінювача друкованої резонаторної антени 1 та 28 - елементи фільтра синхронного детектора друрозмірами останнього Енергія автоколивань з гого каналу, 29, ЗО, 31- елементи фільтра синхрочастотою /і випромінюється антеною 1 у відкринного детектора першого каналу тий простір Випромінювач друкованої резонаторної антеПри подачі живлення через елементи 20, 21, ни 1 в центральній точці з'єднаний гальванічне з 22, 23, 24, 25 на транзистор 3 також виникають екраном антени автоколивання, частота яких f-z визначається довжиною відрізків мікросмужкових ЛІНІЙ 18 та 19, місДо певної точки на горизонтальній осі симетрії цем підключення колектора транзистора 3 до вивипромінювача друкованої резонаторної антени 1, промінювача друкованої резонаторної антени 1 та яка вибрана з умови забезпечення оптимального розмірами останнього Енергія автоколивань з режиму генерації та випромшення коливань з часчастотою /2 випромінюється антеною 1 у відкритотою / і , під'єднано колектор транзистора 2 пертий простір з ортогональною поляризацією до вишого каналу До бази транзистора 2 під'єднаний промінюваних автоколивань на частоті /і реактивний елемент у вигляді відрізка мікросмужкової лінії 10 і дросель 12 для подачі напруги зміОскільки, антена є відкритою системою, то щення на базу транзистора 2 від резистивного умови випромшення залежать від динаміки об'єкдільника 14 і 15 Конденсатори 16, 17 є блокуючитів та фізичних тіл в зоні випромшення Відбита від ми До емітера транзистора 2 під'єднаний реактиних енергія приймається тією ж антеною 1 і привний елемент у вигляді відрізка лінії 11 і дросель зводить до зміни режиму роботи випромінюючої та 13, що служить для подачі живлення на емітер генеруючої системи змінюється потужність витранзистора 2 промшення, струм, що споживає транзистор, частота генерації, розподіл поля в самій антені як для До іншої точки на горизонтальній осі симетрії, 56686 першого так і для другого каналу В пропонованому пристрої для отримання інформаційного сигналу використано саме зміну розподілу поля в антені, як найбільш оптимальну з точки зору амплітуди інформаційного сигналу, а не струм споживання як в аналозі Для цього, безпосередньо до випромінювача друкованої резонаторної антени 1 під'єднано діод 5 до виходу якого під'єднано фільтр низьких частот на елементах 29, ЗО, 31 і який працює в режимі синхронного детектування для коливань з частотою /і Динаміка відбитої хвилі, яка залежить від розмірів об'єкта, швидкості руху та віддалі до антени призводить до зміни параметрів автоколивальної системи, що приводить до зміни напруженості поля на частоті j\ в точці де під'єднано діод 5 і тим самим на рівень напруги на виході детектора Напруга з виходу детектора подається на вхід підсилювача 7 і після підсилення на вхід компаратора 9, який формує інформаційний сигнал першого каналу частоти /і Аналогічно з цим, безпосередньо до випромінювача друкованої резонаторної антени 1 під'єднано діод 4 до виходу якого під'єднано фільтр низьких частот на елементах 26, 27, 28 і який працює в режимі синхронного детектування для коливань з частотою /2 При наявності рухомого об'єкта в зоні давача напруги з виходу детектора на елементах 4, 26, 27, 28 подається на вхід підсилювача 6 і, після підсилення, на вхід компаратора 8, який формує інформаційний сигнал другого каналу частоти /2 Таким чином, в даному пристрої формується два інформаційних сигнали, викликаних дією одного і того ж об'єкта, по двох незалежних каналах, які є розв'язані по частоті та поляризації Це сприяє компенсації завмирань інформаційного сигналу та розширює можливості щодо формування алгоритму схеми обробки Чутливість запропонованого давача вища ніж в аналога за рахунок детектування високочастотного сигналу в певній точці антени Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24