[go: up one dir, main page]

RU2513712C2 - Detector for detecting objects with nonlinear elements - Google Patents

Detector for detecting objects with nonlinear elements Download PDF

Info

Publication number
RU2513712C2
RU2513712C2 RU2012121521/08A RU2012121521A RU2513712C2 RU 2513712 C2 RU2513712 C2 RU 2513712C2 RU 2012121521/08 A RU2012121521/08 A RU 2012121521/08A RU 2012121521 A RU2012121521 A RU 2012121521A RU 2513712 C2 RU2513712 C2 RU 2513712C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
input
signal
receiver
probe signal
Prior art date
Application number
RU2012121521/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012121521A (en
Inventor
Николай Юрьевич Бабанов
Сергей Викторович Ларцов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority to RU2012121521/08A priority Critical patent/RU2513712C2/en
Publication of RU2012121521A publication Critical patent/RU2012121521A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2513712C2 publication Critical patent/RU2513712C2/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

FIELD: physics, navigation.
SUBSTANCE: invention relates to search devices and is designed for detecting objects based on reception of signals resulting from secondary re-radiation with change in the spectrum of the probing signal. The detector has first and second generators which emit probing signals at close frequencies f1 and f2, and a receiver with a receiving antenna which receives signals in a frequency range close to the frequencies f1 and f2. To eliminate nonlinear combination-type interference and interference associated with blocking effects, probing signal antennae further include ferrite valves. Between the receiver and the second probing signal generator, there is a compensator for the second probing signal at the input of the receiver, consisting of two directional couplers, a variable attenuator and a variable phase-changer. A decision on detection of an object with nonlinear elements is made if a combination-type component at frequency 2f1-f2 or 2f2-f1 is detected at the input of the receiver. In another mode, the decision is made if the receiver detects a signal at frequency f1, which is modulated with frequency F, wherein the probing signal at frequency f2 is modulated with frequency F.
EFFECT: enabling detection of objects with nonlinear elements which may in turn include narrow-band nonlinear objects.
1 dwg

Description

Изобретение относится к поисковым устройствам, которые обнаруживают объект на основе приема сигналов, появляющихся в результате вторичного переизлучения с изменением спектра зондирующего сигнала.The invention relates to search devices that detect an object based on the reception of signals resulting from secondary re-emission with a change in the spectrum of the probe signal.

Известен по [Горбачев А.А., Особенности зондирования электромагнитными волнами сред с нелинейными включениями // Радиотехника и электроника, 1996, N2, стр. 16-18] обнаружитель объектов, содержащих нелинейные рассеиватели.Known for [Gorbachev AA, Features of sounding by electromagnetic waves of media with non-linear inclusions // Radio Engineering and Electronics, 1996, N2, pp. 16-18] detector of objects containing non-linear scatterers.

Обнаружитель объектов, содержащих нелинейные рассеиватели, состоящий из генератора зондирующего сигнала, сигнальный выход которого присоединен к входу полосового фильтра на частоту f, а выход полосового фильтра на частоту f присоединен к излучающей антенне, кроме того, в состав обнаружителя объектов, содержащих нелинейные рассеиватели, включена приемная антенна, выход которой через второй полосовой фильтр на частоту 2f или 3f присоединен к входу приемника.The detector of objects containing nonlinear scatterers, consisting of a probe signal generator, the signal output of which is connected to the input of the bandpass filter at frequency f, and the output of the bandpass filter at frequency f is connected to the emitting antenna, in addition, the detector of objects containing nonlinear scatterers is included a receiving antenna, the output of which through a second bandpass filter at a frequency of 2f or 3f is connected to the input of the receiver.

Работа обнаружителя объектов, содержащих нелинейные рассеиватели, заключается в том, что в направлении предполагаемого расположения объекта, содержащего нелинейные рассеиватели, излучается зондирующий сигнал на частоте f и принимается сигнал обратного рассеяния на частоте 2f или 3f, при обнаружении которого принимается решение о наличии в зоне обнаружения объекта, содержащего нелинейные рассеиватели.The operation of the detector of objects containing nonlinear scatterers is that in the direction of the intended location of the object containing nonlinear scatterers, a probing signal is emitted at a frequency f and a backscattering signal at a frequency of 2f or 3f is received, upon detection of which a decision is made about the presence of a detection zone an object containing nonlinear scatterers.

Функционирование обнаружителя объектов, содержащих нелинейные рассеиватели, основано на использовании эффекта нелинейного рассеяния радиоволн. В соответствии с указанным эффектом на нелинейном элементе, входящем в состав нелинейного рассеивателя, наводится ЭДС зондирующего сигнала. Эта ЭДС вызывает протекающий через нелинейный элемент ток зондирующего сигнала, который искажается из-за нелинейности вида вольт-амперной характеристики нелинейного элемента, при этом его спектр обогащается спектральными компонентами на частотах гармоник зондирующего сигнала. При этом токи на частотах 2-й и 3-й гармоник самые большие. Эти токи формируют на нелинейном элементе ЭДС на частоте гармоник, которая является причиной появления в сигнале обратного рассеяния спектральных компонент на частотах гармоник зондирующего сигнала.The operation of the detector of objects containing nonlinear scatterers is based on the use of the effect of nonlinear scattering of radio waves. In accordance with the indicated effect, the emf of the probe signal is induced on a nonlinear element that is part of a nonlinear scatterer. This EMF causes a probing signal current flowing through the nonlinear element, which is distorted due to the nonlinearity of the current-voltage characteristic of the nonlinear element, while its spectrum is enriched with spectral components at the harmonics frequencies of the probing signal. In this case, the currents at the frequencies of the 2nd and 3rd harmonics are the largest. These currents form on the nonlinear element of the EMF at the harmonic frequency, which is the reason for the appearance of spectral components in the backscattering signal at the harmonic frequencies of the probe signal.

Недостатком устройства-аналога является то, что нелинейные рассеиватели, входящие в состав объекта обнаружения, должны обладать определенными частотными свойствами, а именно обеспечивать хорошее преобразование тока, протекающего через нелинейный элемент с электромагнитной волной как на частоте зондирующего сигнала, так и на частоте второй или третьей гармоники зондирующего сигнала. Указанную эквидистантность спектра достаточно трудно обеспечить даже в специальных устройствах, а ожидать, что она будет обеспечена априори, маловероятно.The disadvantage of the analog device is that the nonlinear scatterers that are part of the detection object must have certain frequency properties, namely, to ensure good conversion of the current flowing through the nonlinear element with an electromagnetic wave both at the frequency of the probing signal and at the frequency of the second or third harmonics of the probe signal. The indicated equidistance of the spectrum is rather difficult to ensure even in special devices, and it is unlikely to be expected to be provided a priori.

Частично указанный недостаток преодолен в устройстве обнаружения объектов, содержащих нелинейные элементы, известном по [Кузнецов А.С., Кутин Г.И. Методы исследования эффекта нелинейного рассеяния радиоволн // Зарубежная электроника, 1985, №4, стр.32-36]. Это устройство выбрано в качестве прототипа и включает последовательно включенные первый генератор зондирующею сигнала, первый полосовой фильтр зондирующего сигнала на частоту f1 и первый излучатель, кроме того, в состав обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, входят последовательно включенные второй генератор зондирующего сигнала, второй полосовой фильтр зондирующего сигнала на частоту f2 и второй излучатель, в состав обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, также входят последовательно включенные приемная антенна, третий полосовой фильтр с полосой протекания, настроенной на частоту одной из комбинационных составляющих, образующихся при нелинейном взаимодействии зондирующего сигнала с частотой f1 и зондирующего сигнала с частотой f2, и приемник.Partially indicated drawback is overcome in the device for detecting objects containing non-linear elements, known from [Kuznetsov AS, Kutin GI Methods for studying the effect of nonlinear scattering of radio waves // Foreign Electronics, 1985, No. 4, p. 32-36]. This device is selected as a prototype and includes a first probe signal generator, a first bandpass filter of the probe signal at a frequency f 1 and a first emitter, and, in addition, the detector containing objects with nonlinear elements includes a second probe generator, a second bandpass a probe signal filter at a frequency f 2 and a second emitter, the detector of objects containing non-linear elements also includes series-connected receivers an antenna, a third bandpass filter with a leakage band tuned to the frequency of one of the combinational components resulting from the nonlinear interaction of the probe signal with a frequency f 1 and a probe signal with a frequency f 2 , and a receiver.

Работа обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, заключается в том, что в направлении предполагаемого расположения объекта, содержащего нелинейный элемент, излучается двухчастотный зондирующий сигнал, спектр которого содержит спектральные составляющие, сосредоточенные возле частот f1 и f2, и принимается сигнал обратного рассеяния, при этом при обнаружении отличий в спектральном составе сигнала обратного рассеяния от спектрального состава зондирующего сигнала, принимается решение о наличии в зоне обнаружения объекта, содержащего нелинейный элемент.The operation of the detector of objects containing non-linear elements is that in the direction of the intended location of the object containing the non-linear element, a two-frequency probe signal is emitted, the spectrum of which contains spectral components concentrated near the frequencies f 1 and f 2 , and a backscattering signal is received, when in this case, when detecting differences in the spectral composition of the backscattering signal from the spectral composition of the probe signal, a decision is made on the presence of an object in the detection zone with holding a nonlinear element.

Функционирование обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, также основано на использовании эффекта нелинейного рассеяния радиоволн. При этом дополнительные спектральные составляющие появляются также в результате нелинейного искажения протекающего по нелинейному элементу тока, наведенного зондирующим сигналом. В данном случае полезным рассеянным сигналом являются интермодуляционные комбинационные составляющие второго или третьего порядка. Что снимает требование эквидистантности на полосы пропускания объектов поиска.The operation of the detector of objects containing non-linear elements is also based on the use of the effect of non-linear scattering of radio waves. In this case, additional spectral components also appear as a result of nonlinear distortion of the current flowing through the nonlinear element induced by the probing signal. In this case, the second or third order intermodulation combinational components are a useful scattered signal. This removes the requirement of equidistance for the bandwidth of search objects.

Недостатком прототипа является то, что возникают существенные проблемы при попытке обнаружения объектов, имеющих только одну полосу пропускания. Такими объектами могут быть, например, элементы активной антенной решетки, передатчики и приемники.The disadvantage of the prototype is that there are significant problems when trying to detect objects that have only one bandwidth. Such objects can be, for example, elements of an active antenna array, transmitters and receivers.

В [Ларцов С.В. О нелинейном рассеянии при использовании многочастотного и одночастотного зондирующих сигналов // Радиотехника и электроника, 2001, Т.46, №7, С.833-838] предложено использовать указанный обнаружитель для обнаружения узкополосных нелинейных объектов. Для этого предложено использовать двухчастотный зондирующий сигнал с близкими частотами f1≈f2, а в качестве принимаемого сигнала - нелинейный продукт третьего порядка с частотой 2f1-f2 или 2f2-f1, которые близки к частотам f1 и f2. Такой вариант зондирования позволяет решить проблему зондирования нелинейных объектов с узкой частотной полосой, однако возникает две технические проблемы из-за того, что частотные полосы первого, второго и третьего полосовых фильтров перекрываются: 1) генераторы зондирующего сигнала становятся источниками помех на частотах полезных сигналов; 2) входные цепи приемника, являясь нелинейным элементом, также становятся источниками помех на частоте принимаемого сигнала, кроме того, входные цепи приемника подвержены помехам из-за эффекта блокирования.In [Lartsov S.V. On nonlinear scattering when using multi-frequency and single-frequency sounding signals // Radio Engineering and Electronics, 2001, T.46, No. 7, S.833-838] it is proposed to use the specified detector for the detection of narrow-band nonlinear objects. To do this, it was proposed to use a two-frequency probe signal with close frequencies f 1 ≈ f 2 , and as a received signal a third-order nonlinear product with a frequency of 2f 1 -f 2 or 2f 2 -f 1 , which are close to the frequencies f 1 and f 2 . This sensing option allows you to solve the problem of sensing nonlinear objects with a narrow frequency band, however, there are two technical problems due to the fact that the frequency bands of the first, second and third bandpass filters overlap: 1) the probing signal generators become sources of interference at the frequencies of useful signals; 2) the input circuit of the receiver, being a nonlinear element, also become sources of interference at the frequency of the received signal, in addition, the input circuit of the receiver is subject to interference due to the blocking effect.

Ставится задача более эффективного поиска объектов, содержащих нелинейные элементы.The task is to more efficiently search for objects containing nonlinear elements.

Технический результат - обеспечение возможности обнаружения объектов, содержащих нелинейные элементы, которые могут содержать в своем составе узкополосные нелинейные объекты.The technical result is the ability to detect objects containing non-linear elements that may contain narrow-band non-linear objects.

Этот технический результат достигается за счет того, что предлагается новое техническое решение в виде обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, который включает последовательно включенные первый генератор зондирующего сигнала, первый полосовой фильтр зондирующего сигнала на частоту f1 и первый излучатель, кроме того, в состав обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, входят последовательно включенные второй генератор зондирующего сигнала, второй полосовой фильтр зондирующего сигнала на частоту f2 и второй излучатель, в состав обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, также входят последовательно включенные приемная антенна, третий полосовой фильтр с полосой пропускания, настроенной на частоту одной из комбинационных составляющих третьего порядка, образованной зондирующим сигналом с частотой f1 и зондирующим сигналом с частотой f2, и приемник, при этом дополнительно между выходом первого полосового фильтра зондирующего сигнала и входом первого излучателя включен первый ферритовый вентиль, кроме того, между выходом второго полосового фильтра зондирующего сигнала и входом второго излучателя включен второй ферритовый вентиль, кроме того, в состав обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, включен компенсатор второго зондирующего сигнала на входе приемника, состоящий из последовательно включенных первого направленного ответвителя, переменного аттенюатора, переменного фазовращателя и второго направленного ответвителя, при этом первый направленный ответвитель включен между вторым генератором зондирующего сигнала и вторым полосовым фильтром зондирующего сигнала на частоту f2 так, что вход первого направленного осветителя соединен с выходом второго генератора зондирующего сигнала, первый выход первого направленного ответвителя соединен со входом второго полосового фильтра зондирующего сигнала на частоту f2, второй выход первого направленного ответвителя соединен с входом переменного аттенюатора, а второй направленный ответвитель включен между третьим полосовым фильтром и приемником так, что первый вход второго направленного ответвителя соединен с выходом переменного фазовращателя, второй вход второго направленного ответвителя соединен с выходом третьего полосового фильтра, а выход второго направленного ответвителя соединен с входом приемника.This technical result is achieved due to the fact that a new technical solution is proposed in the form of a detector of objects containing non-linear elements, which includes a first probe signal generator, a first pass filter of the probe signal at a frequency f 1 and a first emitter, in addition to the detector objects containing nonlinear elements, consistently included a second probe signal generator, a second band-pass probe signal at a frequency f 2 and a second the emitter, the detector of objects containing non-linear elements also includes a series-connected receiving antenna, a third band-pass filter with a passband tuned to the frequency of one of the third-order combination components, formed by a probing signal with a frequency f 1 and a probing signal with a frequency f 2 , and a receiver, in addition, between the output of the first bandpass filter of the probe signal and the input of the first emitter, the first ferrite valve is turned on, in addition, between the output of the second a bandpass filter of the probe signal and the input of the second emitter includes a second ferrite valve, in addition, the detector of objects containing nonlinear elements includes a compensator of the second probe signal at the receiver input, consisting of a series directional first coupler, variable attenuator, variable phase shifter and second directional coupler, wherein the first directional coupler is connected between the second probe signal generator and the second bandpass filter m of a probe signal to a frequency f 2 so that the input of the first directional illuminator is connected to the output of the second probe signal generator, the first output of the first directional coupler is connected to the input of the second band-pass filter of the probe signal to frequency f 2 , the second output of the first directional coupler is connected to the input of the variable attenuator and the second directional coupler is connected between the third bandpass filter and the receiver so that the first input of the second directional coupler is connected to the output of the variable phase shifter, the second input of the second directional coupler is connected to the output of the third band-pass filter, and the output of the second directional coupler is connected to the input of the receiver.

Суть изобретения заключается в том, что устраняются источники помех, мешающих реализации метода зондирования, предложенного в [Ларцов С.В. О нелинейном рассеянии при использовании многочастотного и одночастотного зондирующих сигналов // Радиотехника и электроника, 2001, Т.46, №7, С.833-838], а именно в конструкции излучающих антенн вводятся ферритовые вентили, которые не позволяют второму зондирующему сигналу поступать на вход генератора первого зондирующего сигнала и наоборот - первому зондирующему сигналу поступать на вход генератора второго зондирующего сигнала. В результате выходные каскады генераторов зондирующего сигнала перестают быть источниками комбинационных помех на частотах 2f1-f2 и 2f2-f1. Для устранения появления тех же помех на входных цепях приемника предлагается ввести в конструкцию компенсатор второго зондирующего сигнала на входе приемника. Для этого часть мощности второго зондирующего сигнала отбирается при помощи первого направленного ответвителя и подается на вход приемника. На вход приемника уже поступает сигнал на частоте второго зондирующего сигнала, появляющийся в результате переотражений от окружающих предметов. Этот сигнал компенсируется противофазным и равным по амплитуде сигналом, поступающим от компенсатора. Амплитуда и фаза компенсирующего сигнала подбираются при помощи переменного аттенюатора и переменного фазовращателя.The essence of the invention lies in the fact that the sources of interference that interfere with the implementation of the sounding method proposed in [Lartsov SV On nonlinear scattering when using multi-frequency and single-frequency sounding signals // Radio Engineering and Electronics, 2001, T.46, No. 7, S.833-838], namely, ferrite gates are introduced into the design of the radiating antennas that do not allow the second sounding signal to arrive at the input of the generator of the first probe signal and vice versa - the first probe signal to enter the input of the generator of the second probe signal. As a result, the output stages of the probes signal generators cease to be sources of Raman noise at frequencies 2f 1 -f 2 and 2f 2 -f 1 . To eliminate the appearance of the same interference at the input circuits of the receiver, it is proposed to introduce into the design a compensator for the second probe signal at the input of the receiver. For this, part of the power of the second sounding signal is selected using the first directional coupler and fed to the input of the receiver. A signal at the frequency of the second sounding signal, which appears as a result of re-reflections from surrounding objects, is already arriving at the input of the receiver. This signal is compensated by an antiphase and equal in amplitude signal from the compensator. The amplitude and phase of the compensating signal are selected using a variable attenuator and a variable phase shifter.

Кроме того, устранение второго зондирующего сигнала на входе приемника позволяет реализовать еще один новый режим обнаружения объектов, содержащих нелинейные элементы, который основан на использовании эффекта блокирования. В данном случае используется свойство нелинейного элемента изменять под действием протекающего по нему тока свой импеданс. В результате под действием спектральной компоненты зондирующего сигнала на частоте f2, которая амплитудно-модулирована с частотой F, эффективная поверхность рассеяния объекта, содержащего нелинейный элемент, становится тоже переменной с той же частотой F. Сигнал обратного рассеяния на частоте f1 от такого объекта будет промодулирован с частотой F. Полоса частот, которая требуется для такого способа зондирования, равна величине f1-f2+2F.In addition, the elimination of the second sounding signal at the input of the receiver allows you to implement another new detection mode of objects containing non-linear elements, which is based on the use of the blocking effect. In this case, the property of a nonlinear element is used to change its impedance under the action of the current flowing through it. As a result, under the action of the spectral component of the probe signal at a frequency f 2 , which is amplitude-modulated with a frequency F, the effective scattering surface of an object containing a nonlinear element also becomes variable with the same frequency F. The backscattering signal at a frequency f 1 from such an object will modulated with frequency F. The frequency band that is required for such a sounding method is equal to f 1 -f 2 + 2F.

Изобретение предлагается использовать в составе поисковой системы, представленной на фиг.1.The invention is proposed to be used as part of the search engine shown in figure 1.

Здесь 1 - объект поиска, содержащий в своей конструкции нелинейный элемент и полосовой фильтр; 2 - первый генератор зондирующего сигнала на частоту f1, 3 - первый полосовой фильтр зондирующего сигнала на частоту f1, 4 - первая излучающая антенна, состоящая из ферритового вентиля 5 и излучателя 6, 7 - второй генератор зондирующего сигнала на частоту f2, 8 - второй полосовой фильтр зондирующего сигнала на частоту f2, 9 - вторая излучающая антенна, состоящая из ферритового вентиля 10 и излучателя 11, 12 - приемная антенна, 13 - третий полосовой фильтр, 14 - приемник, 15 - компенсатор второго зондирующего сигнала, состоящий из первого направленного ответвителя 16, переменного аттенюатора 17, переменного фазовращателя 18, второго направленного ответвителя 19.Here 1 is a search object containing in its design a nonlinear element and a band-pass filter; 2 - the first generator of the probe signal to the frequency f 1 , 3 - the first band-pass filter of the probe signal to the frequency f 1 , 4 - the first emitting antenna, consisting of a ferrite valve 5 and the emitter 6, 7 - the second generator of the probe signal to the frequency f 2 , 8 - a second band-pass filter of the probing signal at a frequency f 2 , 9 - a second emitting antenna, consisting of a ferrite gate 10 and a radiator 11, 12 - a receiving antenna, 13 - a third band-pass filter, 14 - a receiver, 15 - a compensator of the second probing signal, consisting of first directional branch Itel 16, variable attenuator 17, variable phase shifter 18, the second directional coupler 19.

Сигнальный выход первого генератора 1 зондирующего сигнала присоединен к входу первого полосового фильтра зондирующего сигнала 2, а выход первого полосового фильтра зондирующего сигнала 2 присоединен к входу ферритового вентиля 4, выход которого присоединен ко входу излучателя 5.The signal output of the first probe signal generator 1 is connected to the input of the first bandpass filter of the probe signal 2, and the output of the first bandpass filter of the probe signal 2 is connected to the input of the ferrite valve 4, the output of which is connected to the input of the emitter 5.

Сигнальный выход второго генератора зондирующего сигнала 7 присоединен к входу первого направленного ответвителя 16, первый выход первого направленного ответвителя 16 присоединен к входу второго полосового фильтра 8, выход которого присоединен к входу ферритового вентиля 10, выход которого присоединен к входу излучателя 11.The signal output of the second probe signal generator 7 is connected to the input of the first directional coupler 16, the first output of the first directional coupler 16 is connected to the input of the second band-pass filter 8, the output of which is connected to the input of the ferrite valve 10, the output of which is connected to the input of the emitter 11.

Выход приемной антенны 12 присоединен к входу третьего полосового фильтра 13, выход которого присоединен к первому входу второго направленного ответвителя 19, а выход направленного ответвителя 19 присоединен к входу приемника 14. Второй выход направленного ответвителя 16 присоединен к входу переменного аттенюатора 17, выход которого присоединен к входу переменного фазовращателя 18, выход которого соединен со вторым входом второго направленного ответвителя 19. Излучатели 6 и 11, а также антенна 12 направлены в направлении объекта поиска 1, содержащего в своей конструкции нелинейный элемент и полосовой фильтр.The output of the receiving antenna 12 is connected to the input of the third band-pass filter 13, the output of which is connected to the first input of the second directional coupler 19, and the output of the directional coupler 19 is connected to the input of the receiver 14. The second output of the directional coupler 16 is connected to the input of the variable attenuator 17, the output of which is connected to the input of the variable phase shifter 18, the output of which is connected to the second input of the second directional coupler 19. The emitters 6 and 11, as well as the antenna 12 are directed in the direction of the search object 1, containing its design is a non-linear element and a band-pass filter.

Поисковая система может работать в одном из трех режимов.The search engine can operate in one of three modes.

Первый режим называется калибровочным. Цель данного режима - обеспечение возможности приема полезного сигнала. Задача, которая решается, - настройка компенсатора 15 второго зондирующего сигнала для устранения возможности блокирующего действия второго зондирующего сигнала на приемник 14. В данном режиме включают второй генератор зондирующего сигнала 7 на излучение непрерывного сигнала с частотой 12 и подбирают настройки переменного аттенюатора 17 и переменного фазовращателя 18 так, чтобы сигнал на частоте f2 на входе приемника 14 стал нулевым.The first mode is called calibration. The purpose of this mode is to provide the ability to receive a useful signal. The task that is being solved is the adjustment of the compensator 15 of the second probe signal to eliminate the blocking effect of the second probe signal on the receiver 14. In this mode, turn on the second probe signal generator 7 to emit a continuous signal with a frequency of 12 and select the settings of the variable attenuator 17 and variable phase shifter 18 so that the signal at a frequency f 2 at the input of the receiver 14 becomes zero.

Во втором режиме включают первый генератор зондирующего сигнала 2 - на генерацию непрерывного колебания с частотой f1 и включают второй генератор зондирующего сигнала 7 на генерацию сигнала с частотой f2 и с амплитудной модуляцией с частотой F. После этого настраивают приемник 14 на прием сигналов на частоте f1 и демодуляцию принятого сигнала с целью определения, промодулирован или нет данный сигнал амплитудной модуляцией с частотой F. При обнаружении сигнала на частоте f1 с амплитудной модуляцией с частотой F принимают решение о наличии в зоне облучения объекта поиска, содержащего в своей конструкции нелинейный элемент и полосовой фильтр.In the second mode, the first probe signal generator 2 is turned on to generate continuous oscillation with a frequency f 1 and the second probe signal generator 7 is turned on to generate a signal with a frequency f 2 and with amplitude modulation with a frequency F. After that, the receiver 14 is tuned to receive signals at a frequency f 1 and demodulating a received signal to determine whether or not the modulated signal is amplitude modulated with the frequency F. When a signal at the frequency f 1 with amplitude modulation with a frequency F decide about the presence of LP e irradiation search object containing in its structure a nonlinear element and a bandpass filter.

В третьем режиме включают первый генератор зондирующего сигнала 2 - на излучение непрерывного сигнала с частотой f1, а второй генератор зондирующего сигнала 7 включают на излучение непрерывного сигнала с частотой f2. После этого настраивают приемник 14 на прием сигналов на частоте 2f1-f2 и на частоте 2f2-f1. При обнаружении сигнала на частоте 2f1-f2 или на частоте 2f2-f1 принимают решение о наличии в зоне облучения объекта поиска, содержащего в своей конструкции нелинейный элемент и полосовой фильтр.In the third mode, the first probe signal generator 2 is turned on to emit a continuous signal with a frequency of f 1 , and the second probe signal generator 7 is turned on to emit a continuous signal with a frequency of f 2 . After that, the receiver 14 is tuned to receive signals at a frequency of 2f 1 -f 2 and at a frequency of 2f 2 -f 1 . When a signal is detected at a frequency of 2f 1 -f 2 or at a frequency of 2f 2 -f 1 , a decision is made whether there is a search object in the irradiation zone that contains a nonlinear element and a bandpass filter in its design.

В качестве первого и второго генераторов зондирующего сигнала 2 и 7 могут быть использованы измерительные генераторы Г4-159. В качестве излучателей 6, 11 и приемной антенны 12 могут быть использованы измерительные антенны П6-33. В качестве приемника 14 может быть использован измерительный приемник типа SMV-8.5.As the first and second probing signal generators 2 and 7, measuring generators G4-159 can be used. As the emitters 6, 11 and the receiving antenna 12 can be used measuring antennas P6-33. As the receiver 14 can be used measuring receiver type SMV-8.5.

В качестве вентилей 5, 10 могут быть использованы стандартные вентили типа ФПВН3-71 производства завода Магнетон.As valves 5, 10, standard valves of the FPVN3-71 type manufactured by the Magneton plant can be used.

Первый полосовой фильтр 3, второй полосовой фильтр 8 и третий полосовой фильтр 13 могут быть изготовлены по [В.П. Леонченко, А.Л. Фельдштейн, Л.А. Шеляпинский. Расчет полосковых фильтров на встречных стержнях. М.: Связь, 1975].The first band-pass filter 3, the second band-pass filter 8 and the third band-pass filter 13 can be manufactured according to [V.P. Leonchenko, A.L. Feldstein, L.A. Shelyapinsky. Calculation of strip filters on oncoming rods. M .: Communication, 1975].

В качестве первого и второго направленных ответвителей 16 и 19 могут быть использованы стандартные направленные ответвители типа НО-15 производства завода Радиал.As the first and second directional couplers 16 and 19, standard directional couplers of the type HO-15 manufactured by the Radial plant can be used.

В качестве переменного аттенюатора 17 может быть использован стандартный переменный аттенюатор типа 2.260.280 производства ФГУП «ННИПИ «Кварц».As a variable attenuator 17, a standard variable attenuator of type 2.260.280 manufactured by FSUE NNIPI Quartz can be used.

Переменный фазовращатель 18 может быть изготовлен по Г.С. Хиджа. И.Б. Видак. В.Л. Серебрякова. СВЧ фазовращатели и переключатели. М.: Радио и связь, 1984.The variable phase shifter 18 can be manufactured according to G.S. Hija. I.B. Vidak. V.L. Serebryakova. Microwave phase shifters and switches. M .: Radio and communications, 1984.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит проводить более эффективный поиск объектов, содержащих нелинейные элементы, которые могут содержать в своем составе узкополосные нелинейные объекты.Thus, the proposed technical solution will allow for a more efficient search for objects containing non-linear elements that may contain narrow-band non-linear objects.

Claims (1)

Обнаружитель объектов, содержащих нелинейные элементы, состоящий из последовательно включенных первого генератора зондирующего сигнала, первого полосового фильтра зондирующего сигнала на частоту f1 и первого излучателя, кроме того, в состав обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, входят последовательно включенные второй генератор зондирующего сигнала, второй полосовой фильтр зондирующего сигнала на частоту f2 и второй излучатель, также в состав обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, входят последовательно включенные приемная антенна, третий полосовой фильтр с полосой пропускания, настроенной на частоту одной из комбинационных составляющих третьего порядка, образованной зондирующим сигналом с частотой f1 и зондирующим сигналом с частотой f2, и приемник, отличающийся тем, что между выходом первого полосового фильтра зондирующего сигнала и входом первого излучателя включен первый ферритовый вентиль, кроме того, между выходом второго полосового фильтра зондирующего сигнала и входом второго излучателя включен второй ферритовый вентиль, кроме того, в состав обнаружителя объектов, содержащих нелинейные элементы, включен компенсатор второго зондирующего сигнала на входе приемника, состоящий из последовательно включенных первого направленного ответвителя, переменного аттенюатора, переменного фазовращателя и второго направленного ответвителя, при этом первый направленный ответвитель включен между вторым генератором зондирующего сигнала и вторым полосовым фильтром зондирующего сигнала на частоту f2 так, что вход первого направленного ответвителя соединен с выходом второго генератора зондирующего сигнала, первый выход первого направленного ответвителя соединен со входом второго полосового фильтра зондирующего сигнала на частоту f2, второй выход первого направленного ответвителя соединен с входом переменного аттенюатора, а второй направленный ответвитель включен между третьим полосовым фильтром и приемником так, что первый вход второго направленного ответвителя соединен с выходом переменного фазовращателя, второй вход второго направленного ответвителя соединен с выходом третьего полосового фильтра, а выход второго направленного ответвителя соединен с входом приемника. A detector of objects containing non-linear elements, consisting of a series-connected first probe signal generator, a first band-pass filter of the probe signal at a frequency f 1 and a first emitter, in addition, a detector of objects containing non-linear elements includes a second probe signal generator, a second bandpass filter sounding signal on frequency f 2 and a second emitter, and a part of the detector of objects containing nonlinear elements are consecutively flax included a receiving antenna, a third bandpass filter with a passband tuned to the frequency of one of the third-order Raman components formed probing signal with frequency f 1 and a probe signal with a frequency f 2, and a receiver, characterized in that between the output of the first bandpass filter probe of the signal and the input of the first radiator, the first ferrite valve is turned on, in addition, between the output of the second band-pass filter of the probing signal and the input of the second radiator, a second ferrite valve is turned on b, in addition, the detector of objects containing non-linear elements includes a compensator for the second probe signal at the input of the receiver, consisting of a series-connected first directional coupler, variable attenuator, variable phase shifter and second directional coupler, while the first directional coupler is connected between the second generator the probe signal and the second bandpass filter of the probe signal at a frequency f 2 so that the input of the first directional coupler is connected to the output the second probe signal generator, the first output of the first directional coupler is connected to the input of the second bandpass filter of the probe signal at a frequency f 2 , the second output of the first directional coupler is connected to the input of the variable attenuator, and the second directional coupler is connected between the third bandpass filter and the receiver so that the first input the second directional coupler is connected to the output of the variable phase shifter, the second input of the second directional coupler is connected to the output of the third strip filter, and the output of the second directional coupler is connected to the input of the receiver.
RU2012121521/08A 2012-05-24 2012-05-24 Detector for detecting objects with nonlinear elements RU2513712C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012121521/08A RU2513712C2 (en) 2012-05-24 2012-05-24 Detector for detecting objects with nonlinear elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012121521/08A RU2513712C2 (en) 2012-05-24 2012-05-24 Detector for detecting objects with nonlinear elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012121521A RU2012121521A (en) 2013-11-27
RU2513712C2 true RU2513712C2 (en) 2014-04-20

Family

ID=49625099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012121521/08A RU2513712C2 (en) 2012-05-24 2012-05-24 Detector for detecting objects with nonlinear elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2513712C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5440275A (en) * 1994-07-29 1995-08-08 T.N. Technologies Inc. Marker sweep linearization system and method
RU2108596C1 (en) * 1994-10-11 1998-04-10 Государственный научно-исследовательский институт экстремальной медицины, полевой фармации и медицинской техники Министерства обороны Российской Федерации Radio complex searching for markers
US7212563B2 (en) * 2001-05-04 2007-05-01 Wherenet Corp Real-time locating system and method using timing signal
RU2408033C1 (en) * 2009-05-12 2010-12-27 Сергей Викторович Ларцов Method of detecting parametric scatterers
RU2441253C1 (en) * 2010-07-01 2012-01-27 Открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" Method of detecting markers - parametric scatterers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5440275A (en) * 1994-07-29 1995-08-08 T.N. Technologies Inc. Marker sweep linearization system and method
RU2108596C1 (en) * 1994-10-11 1998-04-10 Государственный научно-исследовательский институт экстремальной медицины, полевой фармации и медицинской техники Министерства обороны Российской Федерации Radio complex searching for markers
US7212563B2 (en) * 2001-05-04 2007-05-01 Wherenet Corp Real-time locating system and method using timing signal
RU2408033C1 (en) * 2009-05-12 2010-12-27 Сергей Викторович Ларцов Method of detecting parametric scatterers
RU2441253C1 (en) * 2010-07-01 2012-01-27 Открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" Method of detecting markers - parametric scatterers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОРБАЧЕВ А.А., Особенностизондирования электромагнитными волнами сред с магнитными включениями, РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКА, Москва, 1996, . *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012121521A (en) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8410786B1 (en) Passive intermodulation (PIM) distance to fault analyzer with selectable harmonic level
CN104567960A (en) Coherent Brillouin optical time-domain analysis sensing system based on phase modulation probe light
Gallagher et al. Linearization of a harmonic radar transmitter by feed-forward filter reflection
CU20140113A7 (en) THE DOPPLER METEOROLOGICAL RADIOLOCALIZER
US20180372839A1 (en) Apparatus and method of quadrature detection using one mixer without oversampling in a receiver
KR20130079868A (en) Fmcw radar apparatus of balance structure
US10018707B2 (en) Automated cancellation of harmonics using feed forward filter reflection for radar transmitter linearization
Lin et al. A digital leakage cancellation scheme for monostatic FMCW radar
RU2513712C2 (en) Detector for detecting objects with nonlinear elements
RU2498341C1 (en) Method of detecting objects containing nonlinear elements
US9548788B2 (en) Frequency conversion system with improved spurious response and frequency agility
KR101828914B1 (en) A system for reflection power dual cancellation in radar antenna
Gallagher et al. Automated cancellation of harmonics using feed-forward filter reflection for radar transmitter linearization
Peng et al. Investigation of the Roles of Filters for a Harmonic FMCW Radar
CN115276832B (en) Multi-point frequency broadband microwave diagnosis system based on double comb frequencies
Mazzaro et al. Multitone harmonic radar
Grèzes et al. New method for testing the susceptibility to intermodulation of RF systems
Meyer et al. Comparing baseband and intermediate frequency FMCW radar receivers
RU2519952C2 (en) Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal
RU2426148C1 (en) Telemetry system for identification of objects
Gruszczynski et al. Analog coherent detection in application to high-sensitivity nonlinear junction detectors
EP1596504B1 (en) Pole switch down converter with symmetric resonator
RU2012124203A (en) RADIO ELECTRONIC SUPPRESSION COMPLEX OF RADIO COMMUNICATION SYSTEM
CN105049387A (en) RFID system backward link carrier interference elimination method
Babić et al. Importance and measurement of phase-stiffness in RF switching amplifiers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150525