Метеорологический лчм-радар с непрерывным сигналом

(9 5 601813/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(57) Изобретение относится к радиотехнике, и в частности к метеорологическим радарам, Целью изобретения является повышение точности метеорологическйх наблюдений путем подавления помеховых составляющих. Метеорологический ЛЧМ-радар с непрерывным сигналом содержит передающую антенну 1, приемную антенну 2, усилитель 3 мощности, генератор 4 высокой частоты, смеситель 5, усилитель 6 высокой частоты, модулятор 7, устройство 8 формирования импульсов, гребенчатый режекторный фильтр 9 и анализатор 10 спектра. 4 ил,Изобретение относится к радиотехнике, в частности к метеорологическим радарам, и может быть использовано для наблюдения зэ развитием отражений от ясного неба, конвекционных потоков, дистанционного определения вертикальных и горизонтальных компонент ветра.Известен радар непрерывного излучения, состоящий из приемной и передающей антенн, модулятора, генератора высокой частоты, смесителя, усилителя и частотомера.Недостатком данного радара является то, что при его использовании в метеорологических целях по технологии ЛЧМ (непрерывный сигнал линейно-частотно модулированный) анализируется спектр сигнала на выходе. смесителя,В случае такой обработки в получаемых спектрах в центрах ячеек разрешения, кратных Тп (период повторения модуляции частоты) находятся компоненты спектра отнеподвижных местных предметов, которые являются помеховыми составляющими спектра, Введение в состав такого ЛЧМрадара с целью подавления зтих помеховых составляющих обычных режекторныхфильтров неприемлемо, поскольку при перестройке радара по разным метеорологическим целям (снег, дождь, отражения отясного неба) приходится изменять частоту 20 модуляции (Р = 1/Тя), вследствие чего центры ячеек оазрешения перемещаются по спектру, и в этом случае режекторный фильтр, настроенный на один режим работы, перестает давить помехи (отражения от местных . 35предметов) в другом режиме (при другом периоде Тп) и даже более того начинает давить полезные составляющие спектра,Цель изобретения - повышение точности метеорологических наблюдений за счетподавления помеховых составляющих, представляющих собой отражение от наземных неподвижных предметов при любых периодах повторения модуляции частотыгенератора ВЧ,Поставленная цель достигается тем, что в радар введены синхронный гребенчатый режекторный фильтр на коммутирующих емкостях, соединенный со смесителем, и ус."ф тройство формирования импульСов, синхронно управляющее периодом повторения модуляции генератора ВЧ и периодом работы гребенчатого режекторного фильтра на коммутируемых емкостях.На фиг.1 показана блок-схема ЛЧМ-радара; нэ фиг.2 - блок-схема синхронного гребенчатого режекторного фильтра на коммутиоуемых емкостях; на фиг,З- временная Диаграмма рэботы системы радар - фильтр; нэ фиг,4 - его частотная характеристика. На фиг.1 и 2 обозначены: 1 - передающая антенна; 2 - приемная антенна; 3 - усилитель мощности; 4 - ВЧ-генератор; 5 - смеситель; 6 - усилитель ВЧ; 7 - модулятор;8 - формирователь импульсов; 9 - синхронный гребенчатый режекторный фильтр (СГРФ), 10 - анализатор спектра; 11 - генератор тактовых импульсов; 12 - делитель на й, где й - число емкостей в СГРФ; 13. - электронные аналоговые ключи; 14- счетчики; 15 - дешифраторы; 16 - операционный усилитель,На фиг.3 на верхней эпюре показано управляющее напряжение с модулятора; на средней - импульсы, синхронизирующие работу модулятора и СГРФ, а на нижней - тактовые импульсы коммутации емкостей СГРФ.Формирователь 8 импульсов соединен с модулятором 7 и СГРФ 9 и вырабатывает две сетки частот - Ьн и 1 т. Модулятор 7 вырабатывает линейно изменяющееся пилообразное напряжение (фиг.3), поступающее на генератор 4 высокой частоты, с которого линейно-частотно модулированный сигнал поступает на передающую антенну 1. Отраженный от цели сигнал принимается приемной антенной 2 и подается на. усилитель 6 высокой частоты, С усилителя 6 высоой частоты и генератора 4 высокой частоты сигналы подаются на смеситель 5, Результирующий сигнал со смесителя подается на СГРФ 9, на который поступают тактовые управляющие импульсы частоты 1 п и 1 т, Сигнал с СГРФ поступает на анализатор 10 СпвктрЭ.ЛЧМ-радар работает следующим образом,Формирователь 8 импульсов вырабатывает тактирующие импульсы частоты б и Ь, За период Тп вырабатываются й сигналов частоты тт (фиг,3). По приходу импульсов частоты Ь на модулятор сбрасывается линейное напряжение, вырабатываемое модулятоРом 7, которое подается на генератор 4 высокой частоты, формирующий линейное частотно-модулированное напряжение, подаваемое на усилитель мощности 3 и на смеситель Б в качестве опорного напряжения. Усиленный частотно-модулированный сигнал излучается передающей антенной 1 и будучи отраженным от метеоцели принимается антенной 2, После усиления в УВЧ 6 принятый сигнал в смесителе 5 смешивается с опорным и результирующий сигнал подается на СГРФ 9,СГРФ 9 (фиг.2) представляет собой й емкостей, коммутируемых ключами К К и. Коммутацией емкостей управляют счетчик 14 и дешифратор 15 так, что за такт частотыЬ последовательно коммутируются все И емкостей, За счет последовательной коммутации емкостей с частотой б СГРФ 9 подавляет составляющие сигнала, кратные частоте 1/Тп, на которых как раз и находят ся составляющие спектра, соответствующие отражениям от местных предметов, Полоса режекции определяется количеством коммутируемых емкостей и постоянной времени ВС-цепочки, причем Ю=11 ВСжй, 10 где й - количество емкостей, Амплитудно- частотная характеристика СГРФ представлена нафиг,4. С СГРФ 9 сигнал подается на анализатор 10 спектра.При изменении частоты повторения Тл 15 модуляции частоты радара происходит смещение центров ячеек разрешения, где как раз и находятся помеховые составляющие от местных неподвижных предметов, а также происходит смещение полос режекции, 20 при этом точки режекции всегда совпадают с центрами ячеек разрешения и помеховые составляющие давятся во всех режимах работы.Такимобразом, изобретение позволяет 25 при применении ЛЧМ-технологии интерп-ретации полученных спектров подавлять отражения от местных предметов при любых периодах модулирования частоты передатчика Т, Кроме того, так как период повто рения Тп, как правило, кратен частоте сети (50 Гц), то все гармоники сети попадают в полосы режекции СГРФ и также подавляются,Формула изобрете йия Метеорологический ЛЧМ-радар с непрерывным сигналом, содержащий последовательно соединенные модулятор, генератор высокой частоты и передающую антенну, последовательно соединенные приемную антенну, усилитель высокой частоты и смеситель, второй. вход которого соединен с вторым выходом генератора высокой частоты, а также анализатор спектра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности метеорологических наблюдений путем подавления помеховых составляющих; в него введены устройство формирования импульсов и гребенчатый режекторный фильтр на коммутируемых емкО- стях, вход которого соединен с выходом смесителя, первый управляющий вход - .с первым выходом устройства формирования импульсов, второй выход которого. соединен с управляющим входом модулятора и вторым управляющим входом гребенчатого режекторного фильтра на коммутируемых емкостях, выход которого соединен с входом анализатора спектра.1751708 Составитель П. Лявова ТехредМ.Моргентал Корректор О. Кравц Редактор А. Леж ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина Производствен Заказ 2690 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5