Радіолокаційний приймач

Радіолокаційний приймач, що містить вхід НВЧ-сигналу, з'єднаний через смугопропускний фільтр і малошумовий підсилювач з першим вхо дом перетворювача частоти, що включає перший змішувач, фільтр проміжної частоти, підсилювач проміжної частоти, пристрій тимчасового автоматичного регулювання підсилення, формувач вихідних сигналів, який відрізняється тим, що додатково введений пристрій автоматичного підстроювання частоти (АПЧ), виконаний як цифрова лічильна петля фазового АПЧ, що складається з генератора, керованого напругою, другого змішувача, детектора і цифро-аналогового перетворювача, при цьому пристрій АПЧ підключений до другого входу перетворювача частоти. Корисна модель має відношення до радіолокації, зокрема, до елементів конструкції імпульсних радіолокаційних станцій (РЛС) - приймачам і може бути використана переважно для огляду, виявлення і супроводу морських і річкових суден або для відображення навігаційної обстановки. Відомі принципи побудови приймальних пристроїв, у тому числі і для імпульсних РЛС, описані в: Справочник по радиолокации/ под редакцией М. Сколника, М.: Сов. радио, 1979г., т.З, с 135-137; патент України 14307, МПК5 G01S 13/66 (22) 04.04.88; (21) 44039 94/ SU (10) А1 1563420, Радіолокаційний приймач, авт. Косінський О.С., Жарій 1.0., Дзюбенко В.П., патентовласник - НДУ "Буран"). З відомих технічних рішень найбільш близьким за технічною сутністю та технічним результатом, що досягається, є радіолокаційний приймач, наведений в патенті України 14307, до складу якого входить перший підсилювач, перетворювач частоти, другий підсилювач, пристрій тимчасового автоматичного регулювання підсилення (ТАРП), формувач керуючих сигналів, що складається з двох аналого-цифрових перетворювачів (АЦП) і суматора, причому вхід першого АЦП з'єднаний із виходом другого підсилювача, а вхід другого АЦП з'єднаний із виходом першого підсилювача, виходи АЦП підключені до входу суматора. Вихід суматора з'єднаний з пристроєм відображення. Порівняння приймача імпульсної РЛС, що заявляється, із радіолокаційним приймачем, наведеним в патенті України 14307, показало, що послаблення впливу близько розташованих об'єктів відбиття, що дають потужні ехо-сигнали, а також збільшення динамічного діапазону по виходу сигналу в них досягається різними шляхами. У прототипі для досягнення цього результату є два неідентичних канали проміжної частоти. При цьому сигнали великої амплітуди, проходячи через другий підсилювач, послабляються в пристрої ТАРП, а посилені першим підсилювачем без ослаблення надходять на молодші розряди суматора. Проте не ідентичність двох трактів призводить до зменшення динамічного діапазону приймача. Слід також відзначити, що на вхід приймача надходять як корисні сигнали, так і шумові, що лежать у смузі прийому. Запропонована корисна модель спрямована на удосконалення радіолокаційного приймача шляхом нового виконання його НВЧ каскадів, введення нових додаткових елементів, що певним чином пов'язані зі складовими частинами, які раніше входили до складу пристрою, що дозволить одержати такий технічний результат - наближення смуги пропускання квазіоптимального фільтра проміжної частоти до ширини спектру вхідного НВЧ сигналу. Зазначений технічний результат дозволить збільшити чутливість радіолокаційного приймача, обмежену зовнішніми шумами, у порівнянні з про 1П to 4615 тотипом, що в цілому дозволить створити приймач для імпульсних РЛС, що дозволяє оператору з високим ступенем достовірності вирішувати задачі навігації або виявлення цілей Зазначена задача вирішується за рахунок того, що в радіолокаційному приймачі, що містить вхід НВЧ сигналу, з'єднаний через смугопропускальний фільтр, малошумлячий підсилювач з першим входом перетворювача частоти, що включає перший змішувач, фільтр проміжної частоти, підсилювач проміжної частоти, пристрій тимчасового автоматичного регулювання підсилення, формувач вихідних сигналів, ВІДПОВІДНО ДО корисної додатково введений пристрій автоматичного підстроювання частоти (АПЧ), виконаний у вигляді цифрової лічильної петлі фазової автоматичної пщстройки частоти (ФАПЧ), що складається з генератора, керованого напругою (ГКН), другого змішувача, детектора і цифроаналогового перетворювача та підключеної до другого входу перетворювача частоти, при цьому перший змішувач виконаний за подвійною балансною схемою Нові ознаки, які має заявлене технічне рішення, як-то, перетворювач частоти з пристроєм автоматичного підстроювання частоти, що схемотехнічне представляє собою цифрову лічильну петлю ФАПЧ, що складається з генератора керованого напругою (ГКН), змішувача, цифроаналогового перетворювача (ЦАП) і детектора, забезпечують ВІДПОВІДНІСТЬ корисної моделі, що заявляється, критерію «новизна» Це дозволяє досягти такий технічний результат - наблизити смугу пропускання квазюптимального фільтра проміжної частоти до ширини спектра вхідного НВЧ сигналу Дійсно, введення цифрової лічильної АПЧ компенсує відходи частоти сигналу, що задається, (сигналу передавача), від імпульсу до імпульсу при впливі температурних і механічних дестабілізуючих чинників за рахунок порівняння двох сигналів (опорного г що задається) та наступне за цим формування напруги для підстроювання частоти ГКН із кварцовою стабільністю до необхідної величини, що дозволяє підтримувати значення проміжної частоти з високою точністю А це створює зниження запасів по ширині смуги смугопропускального фільтра проміжної частоти, при розрахунку якого враховуються максимально можливі відходи частоти сигналу, що задається, і наближає ширину смуги смуго-пропускального фільтра до смуги спектра вхідного НВЧ сигналу Наслідком цього є підвищення співвідношення сигнал/шум на перших етапах прийому, що, у кінцевому рахунку, приводить до підвищення чутливості приймача Для підтвердження здійснення винаходу додається структурна схема пристрою, що заявляється (фіг 1) Приймальний пристрій містить смугопропускальний фільтр 1, малошумлячий підсилювач 2, перетворювач 3 частоти з підключеним на його вході вузлом 4 підстроювання частоти, до складу якого входять транзисторний генератор 5, керований напругою (ГКН), балансний змішувач 6, детектор 7 і цифро-аналоговий перетворювач 8 (ЦАП), а на виході послідовно включені підсилю вач 9 проміжної частоти, фільтр 10 проміжної частоти, пристрій 11 цифрового тимчасового автоматичного регулювання підсилювача (ТАРП) з регулюванням підсилення за цифровим сигналом керування від вузла формувача 12 ТАРП та вихідного пристрою 13, що формує аналоговий відеосигнал Виконання приймального пристрою - мікросмужкове Радіолокаційний приймач працює таким чином Вхідний НВЧ сигнал з антенного перемикача надходить на вхід смуго-пропускального фільтра, де здійснюється з достатньою глибиною подавления дзеркального і сусідніх каналів, і через малошумлячий підсилювач, що покращує співвідношення сигнал/шум та захищає наступні вузли приймача від потужних проникаючих відбитків ближньої зони, надходить на один вхід вузла перетворювача частоти, де здійснюється перенос відфільтрованих вхідних частот на проміжну частоту і додаткове подавления дзеркального і сусідніх каналів та подвоюється співвідношення сигнал/шум при незначному рості власних шумів, а на другий вхід надходить сигнал від пристрою автоматичного підстроювання частоти (АПЧ) для забезпечення підтримки високої стабільності частоти сигналу проміжної частоти Пристрій АПЧ схемотехнічне являє собою петлю ФАПЧ, що складається з ГКН, керованого напругою, виробленою ЦАП, змішувача, з одного виходу якого імпульсний сигнал надходить на один із входів ЦАП, а його обвідна з детектора надходить на другий вхід На третій вхід ЦАП надходить сигнал кварцової стабільності На другий вхід змішувача надходить сигнал задавльного генератора Вироблена ЦАП аналогова напруга підтримує необхідне значення частоти сигналу при ВІДХОДІ частоти сигналу передавача , що задається, це дозволяє звузити смугу пропускання фільтра проміжної частоти і тим самим збільшити співвідношення сигнал/шум Сигнал проміжної частоти з подвоєною амплітудою після першого змішувача перетворювача 3 частоти надходить на вузькосмуговий підсилювач 9 проміжної частоти і через фільтр 10 проміжної частоти на один вхід ТАРП 11 із цифровим управлінням, дистанційно здійснюваним командами від формувача 12 ТАРП, що дозволяє задавати необхідну форму характеристики приймального тракту за підсиленням для виявлення ЦІЛІ на різних дальностях протягом дії імпульсу, що задається, і подавлення в ближній зоні прийому сильно відбиваючих об'єктів, що дають потужні ехо-сигнали до рівня їхньої подальшої обробки та індикації Після ТАРП сигнал проміжної частоти надходить на вихідний підсилювач-детектор, де формується аналоговий відеосигнал, спрямований на пристрій обробки відеосигнала Завдяки такому компонуванню вузлів радіолокаційного приймача досягається виділення корисного сигналу на фоні відбитків і збільшення співвідношення сигнал/шум по всьому приймальному тракту, утримання частоти ПЧ з високимизначеннями стабільності при відходах частоти передавача при впливі всіх дестабілізуючих факторів, що дозволяє наблизити ширину смуги фільтрів ПЧ до оптимальної, як-то наблизи 4615 ти до ширини спектра вхідного НВЧ сигналу і, як слідство, збільшення чутливості і динамічного діапазону приймача до ЮОдБ Таким чином, запропонований радіолокаційний приймач за рахунок нового компонування НВЧ вузлів забезпечує більш високу чутливість при ймача, обмежену ЗОВНІШНІМИ шумами, і розрізнальну здатність, що дає можливість розрізняти дві і більше поруч розташовані ЦІЛІ, зберігаючи при цьому можливість не викривленої передачі інформації, тобто підвищує достовірність формування радіолокаційної інформації РЛС Яр пристрою обробки Вхідний сигнал упраяяіиня Сипел задавал ыгого генератора ЕЗмвпмкглшбшимй кшртшй сигнал ФІГ. 1 Комп'ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності" вул Глазунова, 1, м К и ї в - 4 2 , 01601