13.02.2018
218.016.2985

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0001840904
Дата охранного документа
27.08.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области контроля параметров импульсных радиолокационных станций (РЛС). Достигаемый технический результат - повышение надежности контроля. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит эхо-резонатор, соединенный с приемником и передатчиком РЛС, и последовательно соединенные блок формирования опорного напряжения, компаратор, селектор, импульсный ключ с генератором импульсов и блок обработки индикации, содержит также матрицу уставок декремента затухания и двухпороговый датчик допускового контроля, вход которого подключен к выходу блока формирования опорного напряжения, а выход - к третьему входу блока обработки и индикации, свободные входы которого соединены с матрицей уставок декремента затухания. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое устройство относится к области контроля основных СВЧ параметров быстроперестраиваемых в широком частотном диапазоне импульсных РЛС и может быть использовано при эксплуатации или настройке вновь разрабатываемых и применяемых импульсных РЛС, в которых необходимо периодически контролировать абсолютные значения потенциала для сравнения его с допустимой величиной.

Энергетический потенциал (ЭП) является главным параметром, характеризующим состояние и качество РЛС, т.к. он определяет дальность действия станции.

Известно устройство для контроля ЭП РЛС, содержащее последовательно соединенные эхо-резонатор, подключенный к приемопередатчику, блок формирования опорного напряжения, компаратор, селектор, импульсный ключ с генератором импульсов, блок обработки и индикации в виде цифрового интегратора, дешифратора и индикатора. Недостатком данного устройства является низкая надежность результата контроля ЭП, обусловленная тем, что при этом не вводится поправка на величину декремента затухания эхо-резонатора.

Известно, кроме того, устройство для контроля ЭП РЛС, измеряющее декремент затухания и содержащее последовательно соединенные эхо-резонатор, подключенный к приемопередатчику, блок формирования опорного напряжения, компаратор, селектор, импульсный ключ с генератором импульсов, блок обработки и индикации, а также включенные между блоком формирования опорного напряжения и блоком обработки и индикации селектор, второй импульсный ключ, измеритель приращений, перестраиваемый делитель числа импульсов, причем дополнительные входы измерителя приращений и перестраиваемого делителя числа импульсов соединены между собой и подключены к выходу первого импульсного ключа, а второй выход блока обработки и индикации соединен с командным входом измерителя приращений.

Данное устройство выбрано в качестве прототипа, т.к. по технической сущности и достигаемому эффекту данное устройство является наиболее близким к предлагаемому устройству.

Недостатком прототипа является сравнительно низкая надежность. Это обусловлено, с одной стороны, неконтролируемой нелинейностью амплитудной характеристики приемника и, вследствие этого, необходимостью измерения малых разностей (τ-τ′), связанных с небольшим динамическим диапазоном.

Исследования показывают также, что нестабильность декремента затухания каждого образца эхо-резонатора при воздействии климатики не превышает 0,15 дБ/мксек. Однако существует значительная разница величины декремента (около 1 дБ/мксек) от образца к образцу эхо-резонаторов. Поэтому представляется возможным заменить непрерывное измерение декремента периодическим с одновременным упрощением схемы и повышением надежности результата контроля.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее резонатор, соединенный с приемопередатчиком РЛС и последовательно соединенные блок формирования опорного напряжения, компаратор, селектор, импульсный ключ с генератором импульсов и блок обработки и индикации, введены матрица уставок декремента затухания и двухпороговый датчик допускового контроля, вход которого подключен к выходу блока формирования опорного напряжения, а выход - к третьему входу блока обработки и индикации, свободные входы которого соединены с матрицей уставок декремента затухания.

Введенные элементы позволяют повысить надежность результатов контроля путем введения величины (измеренной при калибровке устройства) декремента затухания в виде постоянной уставки вместо неточного измерения его текущего значения, что вместе с тем сопровождается упрощением устройства и, следовательно, повышением его надежности.

Сущность предложения иллюстрируется блок-схемой устройства, приведенной на фиг.1.

Устройство для контроля ЭП содержит эхо-резонатор 1, соединенный с приемником 2 и передатчиком 3 РЛС, блок формирователя опорного напряжения 4, компаратор 5, селектор 6, импульсный ключ 7 с генератором импульсов 8, блок обработки и индикации 9, двухпороговый датчик допускового контроля 10, соединенный между блоком 4 и блоком 9, к которому подключена матрица уставок декремента затухания 11. Компаратор 5 подключен к выходу приемника 2 РЛС, а свободные входы селектора 6 и блока обработки и индикации 9 соединены с входом запуска передатчика 3 РЛС.

Блок 4 формирует постоянное напряжение Uоп1, пропорциональное уровню шума Иш приемника 2, согласно выражению Uоп1=K1Uш.

Величина K1 выбирается в процессе калибровки устройства перед началом контрольных операций (при замене эхо-резонатора). Оператор, вращая ручку "Усиление" приемника 2 устанавливает определенное (выбранное номинальным) значение уровня Uш.н. выходного шума приемника, а блок 4 будет формировать напряжение Uоп1=K1Uш.н., по которому всегда однозначно можно будет фиксировать необходимое положение, упомянутой ручки. В качестве индикатора правильной установки ручки можно использовать индикаторную лампочку, встроенную на пульте оператора, либо символ, отображаемый на индикаторе блока 9.

Блок 4 может быть выполнен аналогично прототипу, но аппаратурно проще, т.к. вырабатывает одно напряжение вместо двух.

Двухпороговый датчик допускового контроля 10 формирует сигнал по методу "больше - норма - меньше" в зависимости от соотношения напряжения Uоп1 и напряжения порогов и устанавливаемых, соответственно на верхнюю и нижнюю границы допуска. В случае или , т.е. "меньше" или "больше" датчик 10 вырабатывает сигнал запрета контроля ЭП, в случае , т.е. "норма" датчик 10 вырабатывает сигнал разрешения производить контроль ЭП. Двухпороговый датчик может быть выполнен по любой известной схеме и в своем составе содержит источник пороговых напряжений и , которые выбираются с запасом, учитывающим, например, нестабильность используемых эхо-резонаторов.

Матрица 11 позволяет установить декремент затухания в виде постоянной уставки по результатам калибровки устройства и вводить в блок обработки и индикации эту установленную величину при вычислении ЭП. Матрица 11 выполнена в виде наборного поля с перемычками.

Остальные элементы устройства выполнены аналогично прототипу.

Устройство работает циклами длительностью в 4000 периодов между импульсами "0" входа запуска передатчика. Начинается каждый цикл приходом условно первого импульса "0" и заканчивается после исчезновения в шумах четырехтысячного видеоимпульса сигнала звучания эхо-резонатора 1 на выходе приемника 2, вычислением потенциала и выдачей на индикатор блока 9 результата.

Каждый импульс "0" создает в передатчике РЛС зондирующий СВЧ импульс, поступающий в эхо-резонатор. Одновременно происходит запуск селектора 6, формирующий начало строба, т.е. отсчета временного интервала. Импульс звучания эхо-резонатора 1, прошедший через приемник 2, подается на вход компаратора 5, на опорный вход которого подано опорное напряжение Uоп1 пропорциональное уровню шумов.

Это же напряжение подается на датчик 10, выходной сигнал которого в случае "норма" означает, что установка номинального уровня шумов на выходе приемника 2 с помощью ручки "усиление" сделана правильно и блок 9 подготовился к контролю потенциала.

На выходе компаратора 5 формируется сигнал, воздействующий на селектор 6 так, что в момент равенства импульса звучания опорному напряжению сигнал компаратора 5 исчезает, обрывая строб, т.е. селектор 6 формирует конец строба. Импульсный ключ 7, открытый на время действия строба, пропускает импульсы заполнения, вырабатываемые генератором 8, на блок 9.

В блоке 9 осуществляется счет заполняемых импульсов и числа стробов. При достижении последним числа 4000 счет прекращается и блок 9 вычисляет потенциал по формуле:

где - усредненное значение длительности звучания за 4000 измерений, мксек;

τо - длительность зондирующего импульса;

d - набранный перемычками в матрице уставок 11 декремент затухания, в дБ/мксек.

и выдает результат вычисления на индикатор.

Рассмотрение работы предлагаемого устройства показывает, что введение постоянной уставки, равной измеренному (при калибровке) значению декремента вместо периодического измерения его величины с погрешностью, превышающей нестабильность декремента эхо-резонатора в условиях применения, позволяет повысить надежность результатов контроля ЭП и вместе с тем упрощает устройство, а значит, повышает надежность его функционирования.

Кроме того, в отличие от прототипа, где коэффициент K1 выбирался из условия постоянства τзв при изменении коэффициента усиления приемника в широком диапазоне, что было практически невыполнимо, в предлагаемом устройстве τзв измеряется в одной точке характеристики приемника, т.е. в узком диапазоне, заданном порогами и датчика допускового контроля, что обеспечивает повышение точности контроля потенциала.

Предлагаемое устройство проверено экспериментально.

Были изготовлены и проходили испытания несколько опытных образцов устройства, подтвердившие отмеченные качества:

- надежность функционирования повышена за счет упрощения схемы и уменьшения объема аппаратуры не менее чем в 1,3 раза;

- надежность результатов контроля повышается за счет уменьшения ошибок измерения декремента затухания и длительности звучания не менее чем в 1,5 раза.

Т.о. предлагаемое устройство, сохраняя все положительные качества прототипа, располагает существенно большей надежностью;

Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства достигается за счет упрощения аппаратуры. Если стоимость одного комплекта аппаратуры прототипа (исключая приемопередатчик РЛС) принять за 100% (число элементов 14), а число элементов предлагаемого устройства сокращено до 10, то уменьшение стоимости аппаратуры составит на каждый комплект.

Устройство для контроля энергетического потенциала импульсных радиолокационных станций (РЛС), содержащее эхо-резонатор, соединенный с приемником и передатчиком РЛС, и последовательно соединенные блок формирования опорного напряжения, компаратор, селектор, импульсный ключ с генераторам импульсов и блок обработки и индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, в него дополнительно введены матрица уставок декремента затухания и двухпороговый датчик допускового контроля, вход которого подключен к выходу блока формирования опорного напряжения, а выход - к третьему входу блока обработки и индикации, свободные входы которого соединены с матрицей уставок декремента затухания.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-2 of 2 items.
13.02.2018
№218.016.2940

Устройство для автоматического контроля энергетического потенциала импульсных рлс

Изобретение относится к области контроля параметров перестраиваемых в широком частотном диапазоне импульсных радиолокационных станций (РЛС). Достигаемый технический результат - повышение точности измерения. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит эхо-резонатор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840899
Дата охранного документа: 20.08.2014
13.02.2018
№218.016.295d

Устройство для автоматического контроля энергетического потенциала импульсных радиолокационных станций

Изобретение относится к области контроля параметров импульсных РЛС. Достигаемый технический результат - повышение точности контроля. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит эхо-резонатор, приемник и передатчик РЛС, блок формирования опорного напряжения, соединенный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840902
Дата охранного документа: 27.08.2014

Похожие РИД в системе