Устройство для однопунктового определения дальности до источника грозового разряда

19) 1 110 СКИХ ЕСКИХ РЕСПУБЛИК пат ТИ ДО ИСТОЧНИКА ся к радио ие диапазочника гроз енну 1, усил адержки 4,аллельных ора минимум атор 10, Ц учетом неск зового раз СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИСТИЧГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СС(56) Авторское свидетельство СССР й.1429764, кп,8 013 11/00, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОПУНКТОВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАЛЬНГРОЗОВОГО РАЗРЯДА(57) Изобретение относитизобретения - расширенмых дальностей до истоУстройство содержит антсовой фильтр 3, линию 35, синхронизатор 6, М парботки сигнала 7, блок выбтель дальности 9, регистрся за счет обработки сферных лучей сигнала гро технике. Цель на определяеового разряда, итель 2 поло- пороговый блок каналов обраа 8,вычислиепь достигаетольких ионосряда 5 ил.1799155 т)1 = - 211с ла обр де ла;- номе ки сигнам обра 7 1 О евных услов яаслростяанеиия 710 м чных условий васпростяаиения ней отраж- эффек ющей грани Коэффиц ются расчет ды 1-го ион земного при ние 1., ивндя высота нижы ионосферы. иенты усиления - ыми отношениямиосферного луча к распространении и определяКр амплитуамплитуде на расстояИзобретение относится к радиотехнике.Цель изобретения - расширение диапазона оп ределяемых дальностей до источника грозового разряда. Цель. изобретения 5достигается за счет обработки с учетом нескольких ионосферных лучей сигнала грозо вого разряда." На фиг.1 приведена функциональнаясхема устройства на фиг.2 - функциональ- "0ная схема одного канала обработки сигнала;на фиг,3 - геометрия распространенияземйбгои ионосферных лучей сигнала грозового разряда; на фиг.4 - графики теоретических зависимостей ожидаемых задержек 15ц(Ц( " =1,2), соответственно первого (кривые 1 и 2) и второго (кривые 3 и 4) ионосферных лучей по сравнению с земным лучом длядневных (кривые 1 и 3) и ночных (кривые 2 и4) условий распространения; на фиг.5 - зависимости ожидаемых отношений К амплитуд первого (кривые 1 и 2) и второго(кривые 3 и 4) ионосферных лучей к амплитуде земного луча для дневных (кривые 1 и3) и ночных (кривые 2 и 4) условий распространения,Устройство содержит электрическуюантенну 1, усилитель 2, полосовой фильтр 3,линию задержки 4, пороговый блок 5, синхронизатор 6, й каналов обработки сигнала 307, блок выбора минимума 8, вычислительдальности 9, регистратор 10.Каждый канал обработки сигнала содержит сумматоры 12 и 22, ключи 13 и 23,квадраторы 14 и 24, линии задержки 16-18,26 - 27, усилители 19-21, 29-31, интеграторы15 и 25, делитель напряжений 32. Устройство работает следующизом40Сигнал грозового разряда, принятыйантенной 1 с круговой диаграммой направленности, поступает на усилитель 2 и затемна полосовой фильтр 3, в котором он фильтруется в полосе частот 5-20 кГц. Сигнал с 45выхода полосового фильтра поступает параллельно на линию задержки 4, где задерживается на время 50 мкс, равноеполовине ожидаемой длительности земноголуча, и на пороговый блок 5, Сигнал с поро ьгового блока 5 запускает синхронизатор 6,который вырабатывает на первом выходеимпульс, замыкающий на время существования сигнала газового разряда ключи 13 и23 в каналах обработки сигнала 7. На втором выходе синхронизатор 6 вырабатываетимпульс, который запрещает обнуление интеграторов 15 и 25 и разрешает интегрирование на ожидаемое время существованиясигнала грозового разряда,С выхода линии задержки 4 сигнал поступает параллельно на й блоков обработки сигнала, каждый из которых настроен на свою ожидаемую дальность Ь до источника грозового разряда.Сигналы с выходов 1 ч каналов обработки сигнала поступают на М входов блока выбора минимума 8, который определяет минимальный из Й входных сигналов и, соответственно, номер канала, в котором наблюдается этот минимальный сигнал.Вычислитель дальности 9 в соответствии с номером канала вырабатывает оценку дальности до источника грозового разряда. В качестве оценки принимается дальность, на которую настроен канал обработки сигнала с минимальным сигналом на выходе. Оценка дальности поступает на регистратор 10.В каждом канале обработки принятый сигнал газового разряда поступает парал-. лельно на две ветви обработки,В первой ветви сигнал поступает на первый вход сумматора 12, с его выхода полученный после суммирования сигнал поступаетна ключ 13, открываемый на время существования сигнала грозового разряда, с выхода ключа сигнал поступает на квадратор и на М цепей обратной связи, каждая из которых соответствует одному из ионосферных лучей, Каждая цепь обратной связи содержит последовательно соединенные усилитель 19-21 с коэффициентами усиления - Кя и линию задержки 16 - 18 на время 1 - 1-М - номер цепи обратной связи; М - число учитываемых ионосферных лучей сигнала грозового разряда;Ь - дальность до источника грозового разряда, на которую настроен )-й канал обработки сигнала;с = 3 10 м/с - скорость распростране 8ния электромагнитных волнВ = 6,37 10 м - радиус Земли,Формула изобретенияУСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОПУНКТОВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ДО ИСТОЧНИКА ГРОЗОВОГО РАЗРЯДА, со держащее последовательно соединенные электрическую антенну, усилитель, поло- совой фильтр и линию задержки, й параллельных каналов обработки сигнала, подключенных входами к линии задерж ки, блок выбора минимума, й входов которого соединены с соответствующими К выходами каналов обработки сигнала, вычислитель дальности, вход которого соединен с выходом блока выбора 25 минимума, регистратор, соединенный входом с выходом вычислителя дальности, и пороговый блок, вход которого соединен с выходом полосового фильт- ра, причем каждый канал обработки на ,строен на одну из фиксированных даль: ностей, лежащих в диапазоне определяемых дальностей, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона определяемых дальностей, а него введен синхронизатор, вход которого соединен с выходом порогового блока, а первый и второй выходы - соответственно с первым и вторым управляющи-ми входами К каналов обработки сигнала, а каждый канал обработки сигнала содержит делитель напряжений и две ветви обработки, каждая из которых содержит последовательно соеди ненные (М + 1)-входовой сумматор, ключ, квадратор и интегратор, а также М цепей обратной связи, каждая из которых содержит усилитель и линию задержки на время тя, причем 501ягх = - 21 Ь +4 Яй+Ыв 1 п -Ьс 412 1где ) = (1 - Щ - номер канала обГрафики зависимостей тфи К(1 1) приведены на фиг,4 и 5. Сигналы с линии задержки поступают на второй - (М+1)-й входы сумматора,Во второй ветви сигнал обрабатывается аналогично, эа исключением того, что коэффициенты усиления усилителей 29 - 31 имеют противоположные знаки, т.е. Ки. Проинтегрированные сигналы. с первой ивторой ветвей обработки поступают на делитель напряжений, который вырабатываетотношение сигнала первой ветви к сигналу второй.5 Выходное напряжение делителя напряжений является выходным напряжением канала обработки сигнала и подается на одиниз входов блока выбора минимума 8 дляанализа,10работки сигнала;- (1 - М) - номер цепи обратнойсвязи;М - число учитываемых ионосферныхлучей сигнала грозового разряда;1 - дальность до источника грозового разряда, на которую настроен ).й канал обработки сигнала;с = 310 м/с - скорость распространения электромагнитных волн;В = 6,3710 м - радиус Земли;Ь = 6710 м - для дневных услозвий распространения;= 8710 м - для ночных услозвий распространения - эффективнаявысота нижней отражающей грани, ць ионосферы,входы цепей обратной связи подключены к выходу ключа, а выходы - квторому - гМ + 1)-му входам сумматора,первые входы сумматоров первой ивторой ветви объединены и являютсяинформационным входом канала обработки сигнала, управляющие входы ключей первой и второй ветви объединенымежду собой и являются первым управляющим входом канала обработки сигнала, входы обнуления интеграторовдвух ветвей обьединены между собой иявляются вторым управляющим входомканала обработки сигнала, выход интегратора первой ветви соединен с входомделимого делителя напряжений, а выходинтегратора второй ветви - с входомделителя напряжений, выход делителянапряжений является выходом каналаобработки сигнала, причем коэффициенты усиления усилителей в цепях обратной связи первой и второй ветвей обратной связи имеют противоположные1799155 Составитель Д.ПевцовТехред М.Моргентал . Корректор М.К актор С.Козлова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 590 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10