Патент на изобретение №2349031

(54) УСТРОЙСТВО ШУМОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для поддержания постоянного уровня шумов на выходе приемного тракта. Достигаемый технический результат – защита от перегрузок усилителя приемника, вызванных импульсными шумовыми помехами, длительность действия которых соизмерима с длительностью импульсов принятых сигналов. Указанный результат достигается за счет того, что заявленное устройство содержит последовательно соединенные приемник, первый детектор автоматической регулировки усиления (АРУ), первый усилитель и фильтр, при этом на пороговый вход детектора АРУ подается напряжение задержки, выход приемника соединен с детектором приемника, выход которого является выходом устройства, а также содержит схему совпадения, последовательно соединенные фильтр помехи, второй детектор АРУ, второй усилитель, первое пороговое устройство, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения, последовательно соединенные фильтр сигнала, третий детектор АРУ, третий усилитель, второе пороговое устройство, выход которого соединен с вторым входом схемы совпадения, выход которой подключен к управляющему входу ключа, вход которого подключен к выходу второго усилителя, а выход соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу фильтра, а выход – к управляющему входу приемника, вход которого соединен с выходом фильтра сигнала, вход фильтра сигнала соединен с входом фильтра помехи и является входом устройства, при этом на пороговые входы второго и третьего детекторов АРУ подается напряжение задержки. 1 ил.

Изобретение относится к радиолокации, может быть использовано для поддержания постоянного уровня шумов на выходе приемного тракта.

Известна схема шумовой автоматической регулировки усиления (ШАРУ) [1, с.292], содержащая усилитель промежуточной частоты (УПЧ), амплитудный детектор, пороговое устройство, генератор стандартных импульсов, селектор дальности, счетчик и управляющее устройство. Недостатком устройства является низкое быстродействие, так как схема ШАРУ включается только в промежуток времени, когда сигналы от целей отсутствуют.

Известна также схема АРУ «вперед» [2, с.20, рис.а], содержащая УПЧ, детектор, выходной усилитель, детектор АРУ и усилитель АРУ. Данное устройство предназначено для борьбы с перегрузкой усилителя, вызванной помехами, длительность действия которых значительно превышает длительность импульсов сигналов. Однако импульсные помехи, длительность которых имеет тот же порядок, что и длительность сигнальных импульсов, будут проходить на выход без искажений [3, с.213]. Таким образом, недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом к предлагаемому изобретению) является схема АРУ [3, с.197, рис.5.7], содержащая последовательно соединенные приемник, детектор АРУ, усилитель и фильтр, выход которого подключен к управляющему входу приемника, вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом детектора приемника, выход которого является выходом устройства.

Напряжение с выхода приемника детектируется детектором АРУ, куда подается напряжение задержки (Е₃). Результирующее напряжение на выходе детектора АРУ есть разность напряжений на входе детектора АРУ и напряжения задержки. Оно через усилитель и фильтр поступает на регулируемые каскады приемника для изменения его коэффициента усиления. Для того чтобы сигнальный импульс не искажался, инерционность устройства АРУ выбирается в несколько раз больше его длительности. То есть, данное устройство предназначено для борьбы с перегрузкой усилителя, вызванной помехами, длительность действия которых значительно превышает длительность импульсов сигналов. Однако импульсные помехи, длительность которых имеет тот же порядок, что и длительность сигнальных импульсов, будут проходить на выход без искажений [3, с.213].

Таким образом, недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Задача, на решение которой направленно заявляемое устройство, состоит в повышении его быстродействия.

Технический результат заключается в защите от перегрузок усилителя, вызванных импульсными шумовыми помехами, длительность действия которых соизмерима с длительностью импульсов сигналов.

Технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные приемник, первый детектор АРУ, первый усилитель и фильтр, на пороговый вход детектора АРУ, подается напряжение задержки, выход приемника соединен с детектором приемника, выход которого является выходом устройства, дополнительно введены схема совпадения, последовательно соединенные фильтр помехи, второй детектор АРУ, второй усилитель, первое пороговое устройство, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения, последовательно соединенные фильтр сигнала, третий детектор АРУ, третий усилитель, второе пороговое устройство, выход которого соединен со вторым входом схемы совпадения, выход которой подключен к управляющему входу ключа, вход которого подключен к выходу второго усилителя, а выход соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу фильтра, а выход – к управляющему входу приемника, вход которого соединен с выходом фильтра сигнала, вход фильтра сигнала соединен со входом фильтра помехи и является входом устройства, на пороговые входы второго и третьего детекторов АРУ подается напряжение задержки.

Сущность изобретения основана на использовании частотных различий сигналов и помехи, ширина спектра которой превышает ширину спектра сигнала.

Структурная схема предложенного устройства приведена на чертеже.

Предложенное устройство шумовой автоматической регулировки усиления состоит из фильтра сигнала 1, приемника 2, детектора приемника 3, фильтра помехи 4, второго детектора АРУ 5, третьего детектора АРУ 6, первого детектора АРУ 7, второго усилителя 8, третьего усилителя 9, первого усилителя 10, первого порогового устройства 11, схемы совпадения 12, второго порогового устройства 13, сумматора 14, фильтра 15, ключа 16, соединенных как показано на чертеже.

Назначение элементов схемы ясны из их названия.

Устройство работает следующим образом.

При формировании управляющего напряжения используются частотные различия сигналов и активной шумовой помехи (АШП), ширина спектра которой превышает ширину спектра сигнала. АШП проходит через фильтр сигнала 1 и фильтр помехи 4, полоса пропускания которого не совпадает со спектром сигнала, детектируется соответственно третьим 6 и вторым 5 детекторами АРУ, на пороговые входы которых подается напряжение задержки (Е₃). Результирующее напряжение на выходах второго 5 и третьего 6 детекторов АРУ есть разность напряжений на входе детектора и напряжения задержки. Они через второй 8 и третий 9 усилители и соответственно через первое 11 и второе 13 пороговые устройства поступают на схему совпадения 12, которая срабатывает, если АШП присутствует на выходах обоих фильтров сигнала 1 и помехи 4. Схема совпадения 12 открывает ключ 16 и управляющее напряжение с выхода второго усилителя 8 через сумматор 14 поступает на регулируемые каскады приемника 2 для изменения его коэффициента усиления. Так как для настройки не используется полезный сигнал, то быстродействие данного устройства может быть менее длительности сигнала. Если помеха не проходит через фильтр помехи 4, то схема работает как обычная схема АРУ (прототип). Напряжение с выхода приемника детектируется первым детектором АРУ 7, куда подается напряжение задержки (Е₃). Результирующее напряжение на выходе первого детектора АРУ 7, есть разность напряжений на его входе и напряжения задержки. Оно через первый усилитель 10, фильтр 15 и сумматор 14 поступает на регулируемые каскады приемника для изменения его коэффициента усиления.

Таким образом, предложенное устройство обладает высоким быстродействием и обеспечивает защиту от перегрузок усилителя, вызванных импульсными шумовыми помехами, длительность действия которых соизмерима с длительностью импульсов сигналов.

Предложенное техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестны устройства, обладающие высоким быстродействием и обеспечивающие защиту от перегрузок усилителя, вызванных импульсными шумовыми помехами, длительность действия которых соизмерима с длительностью импульсов сигналов.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы широко распространенной технологии.

Источники информации

1. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1983. – 536 с.

2. Электроника: Энциклопедический словарь / Гл.ред. В.Г.Колесников, – М.: Сов. энциклопедия, 1991. – 688 с.: ил.

3. Защита от радиопомех. Под ред. Максимова М.В. М.: Сов. радио, 1976. – 496 с.

Формула изобретения

Устройство шумовой автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные приемник, первый детектор автоматической регулировки усиления (АРУ), первый усилитель и фильтр, на пороговый вход детектора АРУ подается напряжение задержки, выход приемника соединен с детектором приемника, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что дополнительно введены схема совпадения, последовательно соединенные фильтр помехи, второй детектор АРУ, второй усилитель, первое пороговое устройство, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения, последовательно соединенные фильтр сигнала, третий детектор АРУ, третий усилитель, второе пороговое устройство, выход которого соединен с вторым входом схемы совпадения, выход которой подключен к управляющему входу ключа, вход которого подключен к выходу второго усилителя, а выход соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу фильтра, а выход – к управляющему входу приемника, вход которого соединен с выходом фильтра сигнала, вход фильтра сигнала соединен с входом фильтра помехи и является входом устройства, на пороговые входы второго и третьего детекторов АРУ подается напряжение задержки.

РИСУНКИ