способ подавления боковых лепестков диаграммы направленности антенны запросчика и приемник для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ подавления сигналов боковых лепестков диаграммы направленности антенны, при котором производится преобразование в смесителях приемника принимаемых сигналов от основной и компенсирующей антенн на разные промежуточные частоты, затем в ограничителе подавление слабого сигнала одной частоты сильным сигналом другой частоты, отличающийся тем, что производится преобразование частот принимаемых радиоимпульсных сигналов с частотно-временным кодированием с использованием гетеродинов, частота одного из которых устанавливается выше самой высокой кодовой частоты, а другого ниже самой низкой кодовой частоты на значение промежуточной частоты, затем после фильтрации, детектирования, усиления, формирования в пороговом устройстве видеосигнал, соответствующий первой частоте частотно-временного кода, задерживается на время, равное максимальному кодовому интервалу, и в схеме совпадения задержанный и незадержанный видеосигнал, соответствующий последней частоте частотно-временного кода, а также и другие видеосигналы, задержанные на соответствующие временные интервалы, проверяются на совпадения во времени, по порядку следования импульсов и частоте на соответствие контрольным значениям, при этом если сигнал от основной антенны больше, чем сигнал от компенсирующей антенны, то на выходе схемы совпадения появятся видеосигналы и сигналы от основной антенны пройдут на выходы приемника, если сигнал от компенсирующей антенны больше, чем сигнал от основной антенны, то на выходе схемы совпадения видеосигналы не появятся и сигналы от основной антенны не пройдут на выходы приемника.

2. Приемник радиоимпульсных сигналов с частотно-временным кодированием, содержащий на входе основную и компенсирующую антенны, выходы которых соединены с последовательно соединенными входными высокочастотными фильтрами, смесителями, ко вторым входам которых присоединены гетеродины, выходы смесителей соединены с входами усилителя промежуточных частот, выход которого соединен со входом ограничителя, к выходу которого присоединены последовательно соединенные фильтр промежуточных частот, детектор, усилитель и пороговое устройство, причем число последовательно соединенных фильтров промежуточных частот, детекторов, усилителей и пороговых устройств определяется числом кодовых частот, отличающийся тем, что частота одного из гетеродинов устанавливается меньше наименьшей кодовой частоты сигнала на значение промежуточной частоты, а частота другого гетеродина устанавливается больше наибольшей кодовой частоты сигнала на то же значение промежуточной частоты, и к выходам пороговых устройств присоединяются управляемые линии задержки, подсоединенные к входам схемы совпадения, причем число линий задержки и входов схемы совпадения определяется числом кодовых частот, выход схемы совпадения является выходом приемника.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к радиолокационной технике, в частности к системам с активным ответом, которые применяются для управления воздушным движением, опознавания, измерения расстояний в навигационных системах.

При приеме ответных сигналов с самолетов на наземном запросчике необходимо отличать ответные сигналы, принятые на основной луч диаграммы направленности антенны (ДНА), от ответных сигналов, принятых по боковым лепесткам ДНА.

Для этого в составе запросчика имеются две антенны с разными ДНА, одна (основная) с узкой ДНА, другая (компенсационная) с круговой ДНА для подавления боковых лепестков ДНА (ПБЛ ДНА), два идентичных канала приема (основной и компенсационный) и компаратор.

Использование сигналов с частотно-временным кодированием (ЧВК) приводит к усложнению каналов приема, т.к. необходимо принимать все большее количество частот и при этом обеспечить избирательность по соседним каналам, что предполагает использование ограничителя в канале приема. При этом метод сравнения амплитуд в компараторе невозможен, так как при ограничении теряется информация об амплитуде сигналов.

Метод сложен и дорогостоящ в реализации, так как необходимо иметь управляемую линию задержки на высокой частоте.

Целью данного изобретения является реализация способа ПБЛ ДНА, при котором не требуется расширение полосы пропускания УПЧ, с обработкой сигналов в одном УПЧ, без дополнительных схем, с использованием линий задержки видеосигналов.

Схема устройства, работающая по предлагаемому способу ПБЛ ДНА, приведена на фиг.1.

Устройство работает следующим образом.

Принятые антеннами 1 и 2 сигналы с частотно-временным кодированием в простейшем случае двумя (f_c1 и f _c2, f_c1<f_c2) отфильтровываются входными фильтрами 3 и 4 и поступают на входы смесителей 5, 6, где преобразуются с помощью гетеродинов 7, 8, частоты которых f_Г1<f_c2, f_Г1>f_c2 в сигналы промежуточных частот f_пр1=f_с2 -f_Г1, f_пр2=f_c2-f_Г1 . Соответственно на выходе смесителя 6 имеем f_пр3=f _Г2-f_c1, f_пр4=f_Г2-f _c2. Чтобы не произошло увеличение полосы пропускания УПЧ9, необходимо, чтобы f_пр1=f_пр4 и f_пр2 =f_пр3. Это возможно, если f_Г1 меньше наименьшей частоты сигнала f_c1 на значение f_пр, соответственно f_Г2 больше наибольшей частоты сигнала f_c2 на то же значение f_пр. При большем количестве кодовых частот принцип остается тем же, т.е. частоты гетеродинов выбираем зеркально относительно кодовых частот сигнала.

Далее сигналы поступают в общий УПЧ 9, затем после усиления поступают в ограничитель 10, в котором происходит подавление слабого сигнала одной частоты сильным другой частоты, расфильтровываются в фильтрах 11 (f_пр1=f_пр4) и 12 (f_пр2=f _пр3). Затем детектируются в детекторах 13, 14, усиливаются в видеоусилителях 15, 16 и после пороговых устройств 17, 18 поступают на входы линий задержки 19 и 20. Далее сигналы поступают на входы 1, 2 схемы совпадения 21. Если код правильный, т.е. порядок следования импульсов f_пр1 и f_пр2 и временная задержка между импульсами соответствуют заданным, то на выходе будет импульс. Если код неправильный, то на выходе импульса не будет.

На временной диаграмме фиг.2 входной сигнал показан на фиг.2,а, где t_k - кодовый интервал времени между первым импульсом на частоте f_c1 и вторым на частоте f_c2, т.е. в правильном коде на f_пр1, f_пр2 должен быть f_пр1 - первый, f_пр2 - второй. На фиг.2,б показаны импульсы промежуточной частоты после смесителя 5, допустим f_пр1=100 МГц, f_пр2=120 МГц. На фиг.2, в показаны импульсы промежуточной частоты после смесителя 6 f _пр3=120 МГц, f_пр4=100 МГц. Таким образом, в УПЧ 9 присутствуют одновременно на временной позиции f_c1 два импульса f_пр1=100 МГц и f_пр3=120 МГц; на временной позиции f_с2 два импульса f_пр2 =120 МГц и f_пр4=100 МГц. В ограничителе происходит подавление слабого сигнала одной частоты сильным другой частоты.

Если сигнал основного канала (от антенны 1) после смесителя 5 больше по амплитуде сигнала канала компенсации после смесителя 6, то на входах линий задержки 19 и 20 появятся импульсы частот f_пр1=100 МГц и f_пр2=120 МГц (см. фиг.2,б). Поскольку первым идет импульс частоты f_пр1 , то линия задержки 19 задерживает на t_k, а линия задержки 20 установлена на нулевую задержку. Поэтому импульсы частот f_пр1 и f_пр2 совпадут во времени и на выходе схемы совпадения появится импульс (см. фиг.2, г, д, е).

Если сигнал компенсации (от антенны 2) после смесителя 6 больше по амплитуде сигнала основного канала, то на выходе ограничителя будут импульсы частот f_пр3 и f_пр4 (см. фиг.2,з). Можно заметить, что код стал неправильным, т.к. изменился порядок следования импульсов промежуточных частот, т.е. в этом случае первым идет импульс f_пр3 =120 МГц, а вторым f_пр4=100 МГц (через t_k ). Далее импульс f_пр3=120 МГц проходит через линию задержки 20 с нулевой задержкой и появляется на входе 2 схемы совпадения (см. фиг.2,ж). Импульс f_пр4=100 МГц, пришедший вторым через t_k, поступает на вход линии задержки 19 и получает дополнительную задержку t_k (см. фиг.2,з), в итоге он имеет задержку 2 t_k и поступает на вход 1 схемы совпадения 21. Поскольку импульсы частот f_пр3 и f_пр4 на входах 1 и 2 схемы совпадения не совпадают во времени, то на выходе ее импульс не появится. Таким образом достигаются цели изобретения, а именно сигналы усиливаются в одном УПЧ, полоса пропускания которого дополнительно не расширяется и реализуется ПБЛ ДНА в приемнике сигналов с ЧВК без дополнительных ключей и сопутствующих каскадов.