Пристрій підсвічування для багатоканальної ближньої пасивної локації об’єктів

Реферат: Пристрій підсвічування для багатоканальної ближньої пасивної локації об'єктів містить генератор шуму для кожного з каналів. Як генератор шуму використано енергозберігаючу люмінесцентну лампу. UA 112593 U (12) UA 112593 U UA 112593 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель, що пропонується, належить до області радіоелектроніки, а більш конкретно до ближньої пасивної локації, тобто радіотеплолокації на малих відстанях. Радіотеплолокація - це визначення напрямку і властивостей об'єкта по його спонтанному тепловому випромінюванню. Пасивна локація ґрунтується на прийомі власних слабких теплових (шумових) радіовипромінювань різних об'єктів, які обумовлені тим, що всі тіла температура, яких вище абсолютного нуля, здійснюють коливання, які генерують електромагнітні хвилі. Для збільшення точності визначення властивостей досліджуваного об'єкта використовуються кілька каналів прийому його спонтанного теплового випромінювання, кожен з яких має свою частотну смугу, а частіше свій робочий діапазон частот. Реальні об'єкти (випромінювачі) випромінюють, не тільки власне теплове випромінювання, що відбувається внаслідок перетворення внутрішньої теплової енергії випромінювача в енергію електромагнітного поля, а й часто знаходяться в полі випромінювання інших випромінювачів і тому до їх власного випромінюванню додається ще випромінювання "підсвічування" випромінювачів. Таким чином температура реального об'єкта, що здається, визначається повним випромінюванням об'єкта (власного і підсвічуваного), може істотно збільшиться. Підсвічування може бути природним і створюватися як суцільним середовищем, що випромінює, наприклад, хмарами, так і джерелами з малими кутовими розмірами (зірками). Найчастіше підсвічування створюється штучно - генераторами шумів. Приймачі шумового випромінювання локатора мають певну смугу робочих частот, в основному, в міліметровому діапазоні довжин хвиль, тому підсвічування повинно забезпечувати додаткове випромінювання шумів в тому ж частотному діапазоні. Відомі пристрої, що застосовують як підсвічування, використовують будь-які генератори шуму в заданому діапазоні довжин хвиль, які являють собою хвилевідну систему в заданому частотному діапазоні, в яку монтується активний елемент, що генерує шуми. Твердотільні генератори шуму використовують як активний елемент, що генерує шуми, напівпровідникові прилади - лавино-пролітні діоди (ЛПД), тунельні діоди або діоди Ганна. Генератори шуму на ЛПД мають значно більший рівень генеруючих шумів, в порівнянні з іншими напівпровідниковими приладами. Основний недолік твердотільних генераторів шуму є малий частотний діапазон, в якому нерівномірність спектральної щільності потужності шуму (СЩПШ) підтримується на заданому рівні. Великий рівень нерівномірності характеристики СЩПШ у робочому частотному діапазоні є недоліком твердотільних генераторів шуму. Вакуумні генератори шуму - газорозрядні трубки, наприклад - ГШ-6, мають малу нерівномірність СПМШ у міліметровому діапазоні довжин хвиль, їх недоліками є малий рівень генеруючих шумів - (2…20) дБ/kT0 в міліметровому діапазоні довжин хвиль та великі розміри, для їх використання потрібні спеціальні високовольтні джерела живлення. Відомий вакуумний генератор шуму, в якому неонова лампа використовується як джерело шуму. Напруга шуму на навантаженні неонової лампи може досягати десятків мілівольт у робочій смузі частот до декількох мегагерц, але СЩПШ такого генератора нерівномірна і різко падає до верхнього краю частотного діапазону [1]. Найближчим аналогом до запропонованого пристрою підсвічування, є газорозрядна лампа з холодним катодом [2], вона складається з колби - трубки, покритої з внутрішньої сторони люмінофором, електродів і схем та приладів включення лампи. Основним недоліком найближчого аналога є нестабільність роботи, миготіння і наявність зовнішніх схем і приладів включення лампи. Для збільшення чутливості пасивної локаційної системи зазвичай використовують модуляційний метод, тому для застосування кожного з розглянутих пристроїв підсвічування необхідно використовувати додатковий пристрій - модулятор. Це ускладнює систему підсвічування і підвищує її вартість. Задачею запропонованої корисної моделі є підвищення рівня вихідного корисного сигналу за допомогою пристрою підсвічування, удосконалення цього пристрою, використання вертикальної і горизонтальної поляризації для підсвічування об'єктів і поліпшення узгодження з модуляційними приймачами локатора. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій підсвічування для багатоканальної ближньої пасивної локації об'єктів, що містить генератор шуму для кожного з каналів, згідно з корисною моделлю, як генератор шуму використовують енергозберігаючу люмінесцентну лампу. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. 1 UA 112593 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 На фіг. 1 показана люмінесцентна енергозберігаюча лампа -  -подібного типу в арматурі, яка являє собою циліндричну дзеркальну поверхню, де: 1 - корпус арматури, 2 - внутрішня дзеркальна поверхня корпусу, 3 - люмінесцентна енергозберігаюча лампа  -подібного типу. На фіг. 2 наведена залежність рівня шумового сигналу люмінесцентної енергозберігаючої лампи для каналу, який працює в найнижчій смузі частот, а саме, в смузі 26-40 ГГц (довжини хвиль 10,8-7,8 мм), де рівень сигналу підсвічування мінімальний, при горизонтальному переміщенні приймача відносно нерухомого пристрою підсвічування для вертикальної поляризації прийнятого сигналу. На фіг. 3 наведена залежність рівня шумового сигналу люмінесцентної енергозберігаючої лампи при горизонтальному переміщенні приймача відносно нерухомого пристрою підсвічування для горизонтальної поляризації прийнятого сигналу. Пристрій підсвічування для багатоканальної пасивної локації об'єктів працює наступним чином. Люмінесцентна лампа наповнена парами ртуті і інертним газом аргоном, а її внутрішні стінки покриті люмінофором. Під дією високої напруги в газі відбувається розряд, він іонізується і переходить в стан плазми. У плазмі концентрації електронів і позитивних іонів майже однакові. Рухливість електронів значно більша за рухливість іонів, тому струм через лампу створюється в основному електронами. Швидкості електронів в плазмі досягають великих значень за рахунок прискорення їх під дією прикладеного електричного поля і має максвелівський розподіл. На підставі цього закону розподілу визначається електронна температура, яка відповідна середній енергії руху електронів. Електронний газ в плазмі має активну провідність навіть на дуже високих частотах, і внаслідок випадкового руху електронів, він генерує шум. Люмінесцентна або енергозберігаюча лампа має робочу напруга дещо менше, ніж напруга запалювання лампи, тобто для того, щоб підтримувати випромінювання світла (енергії) потрібна менша напруга, ніж для того, щоб її включити в перший момент часу. Генератор, що керує роботою лампи працює на частоті в десятки кілогерц та вироблює напругу, яка підводиться до електродів лампи, тому змінна у часі напруга, модулює шумовий сигнал який випромінюється у простір та дозволяє здійснювати модуляційний режим роботи локатора. З аналізу графіків випливає, що вертикально розташовані трубки, в яких знаходиться плазма, створюють переважно вертикальну поляризацію випромінювання. Слід зазначити, що випромінювання від кожної трубки спостерігається окремо. Для горизонтальної поляризації випромінювання обидві трубки спостерігаються як один загальний випромінювач. Використання відомих люмінесцентних енергозберігаючих ламп як підсвічування для багатоканальної ближньої пасивної локації дешевше і простіше в порівнянні з відомими пристроями підсвічування. Вбудована схема включення лампи забезпечує використовування діапазону робочих частот від оптичного до сантиметрового, а завдяки наявності внутрішньої змінної напруги, забезпечується безпосередній модуляційний прийом шумового сигналу, що дозволяє підвищити чутливість локатора, та окремо приймати різні поляризації випроміненого сигналу підсвічування для збільшення інформативності локатора. Наведені властивості дозволять ширше використовувати методи ближньої локації, в тому числі для пошуку вибухонебезпечних об'єктів. Джерела інформації: 1. Тетерич Н.М. Генераторы шума и измерения шумовых характеристик. - М.: Энергия. 1968. - 216 с. 2. Фугенфиров М.И. Газоразрядные лампы. - М.: Энергия. 1975. - 128 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Пристрій підсвічування для багатоканальної ближньої пасивної локації об'єктів, який містить генератор шуму для кожного з каналів, який відрізняється тим, що як генератор шуму використано енергозберігаючу люмінесцентну лампу. 2 UA 112593 U 3 UA 112593 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4