Особенности формирования сигналов автодинного приемопередатчика при асинхронном приеме запросных сигналов системы радиозондирования атмосферы

V. E. Ivanov, S. I. Kudinov, V. Ya. Noskov, O. A. Chernykh

Аннотация


Представлены результаты исследований транзисторного автодинного приемопередатчика (АПП), предназначенного для перспективной системы радиолокационного зондирования атмосферы. Разработана математическая модель АПП, представленная в виде системы двух уравнений для автогенератора с одноконтурной колебательной системой, находящейся под воздействием запросного сигнала от РЛС. Выполнен анализ особенностей формирования сигналов в асинхронном режиме, когда частота принимаемого сигнала находится за пределами полосы синхронизации АПП. Исследованы временные характеристики формируемых в автодинном СВЧ-генераторе сигналов и их спектры. Сделаны выводы практического характера относительно выбора наилучшего режима приема запросных сигналов РЛС.


Ключевые слова


радиозондирование атмосферы; системы радиолокационного зондирования; радиозонд; автодинный приемо-передатчик; автодин; моделирование

Полный текст:

pdf

Литература


Иванов В. Э., Фридзон М. Б., Ессяк С. П. Радиозондирование атмосферы: Технические и метрологические аспекты разработки и применения радиозондовых измерительных средств. Екатеринбург: УрО РАН; 2004. 596 c.

Иванов В. Э., Гусев А. В., Игнатков К. А., Кудинов С. И., Малыгин И. В., Носков В. Я., и др. Современное состояние и перспективы развития систем радиозондирования атмосферы в России. Успехи современной радиоэлектроники. 2015;(9):3–49.

Носков В. Я., Галеев Р. Г., Богатырев Е. В. Автодин — многофункциональный элемент устройств формирования и обработки радиосигналов. Ural Radio Engineering Journal. 2020;4(3):293–317. DOI: 10.15826/urej.2020.4.3.003.

Носков В. Я., Иванов В. Э., Игнатков К. А., Кудинов С. И., Гусев А. В.; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина». Автодинный приёмопередатчик системы радиозондирования атмосферы. Патент РФ № RU2624993C1. Опубл. 11.07.2017, бюл. № 20.

Носков В. Я., Галеев Р. Г., Богатырев Е. В., Иванов В. Э., Черных О. А.; Акционерное общество «Научно-производственное предприятие «Радиосвязь»». Автодинный асинхронный приемопередатчик системы радиозондирования атмосферы. Патент РФ № RU2786415С1. Опубл. 21.12.2022, бюл. № 36.

Носков В. Я., Галеев Р. Г., Богатырев Е. В., Иванов В. Э., Черных О. А.; АО «НПП «Радиосвязь»». Способ определения дальности до аэрологического радиозонда. Патент РФ № RU2801741C1. Опубл. 15.08.2023, бюлл. № 23.

Носков В. Я., Галеев Р. Г., Богатырев Е. В., Иванов В. Э., Черных О. А.; АО «НПП «Радиосвязь»». Способ стабилизации уровня сигнала на входе автодинного асинхронного приемопередатчика системы радиозондирования атмосферы. Патент РФ № RU2808230C1. Опубл. 28.11.2023, бюлл. № 34.

Носков В. Я., Иванов В. Э., Игнатков К. А., Кудинов С. И. Теоретические обоснования автодинного метода формирования ответного сигнала радиозонда по дальности. В: 22‑я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо‑2012). Севастополь: Вебер; 2012. Т. 2. С. 897–899.

Кудинов С. И., Иванов В. Э., Носков В. Я., Игнатков К. А. Экспериментальные исследования автодинного режима приёмопередающего устройства радиозонда МРЗ‑3МК. В: 22‑я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо‑2012). Севастополь: Вебер; 2012. Т. 2. С. 900–902.

Носков В. Я., Иванов В. Э., Гусев А. В., Кудинов С. И., Мишин Д. Я. Динамика автодинного приёмоответчика в режиме биений при радиолокационном зондировании атмосферы. В: V Всероссийская научно-техническая конференция «Радиовысотометрия‑2016». Екатеринбург: ООО «Форт Диалог-Исеть»; 2016. С. 259–264.

Носков В. Я., Иванов В. Э., Гусев А. В., Кудинов С. И. Расчёт чувствительности автодинного приёмоответчика аэрологической РЛС в режиме приёма запросных сигналов. В: V Всероссийская научно-техническая конференция «Радиовысотометрия‑2016». Екатеринбург: ООО «Форт Диалог-Исеть»; 2016. С. 270–275.

Носков В. Я., Иванов В. Э., Игнатков К. А., Кудинов С. И., Гусев А. В. Автодинный приёмоответчик системы радиозондирования атмосферы. В: IV Всероссийская научно-техническая конференция «Системы связи и радионавигации». Красноярск: АО НПП «Радиосвязь»; 2017. С. 201–204.

Богатырев Е. В., Галеев Р. Г., Иванов В. Э., Игнатков К. А., Носков В. Я. Перспективы развития радиолокационных систем зондирования атмосферы применением автодинных приемоответчиков. В: VII Всероссийская научно техническая конференция «Системы связи и радионавигации». Красноярск: АО НПП «Радиосвязь»; 2023. С. 150–152.

Богатырев Е. В., Галеев Р. Г., Иванов В. Э., Кудинов С. И., Малыгин И. В., Носков В. Я., и др. Радиолокационная система зондирования атмосферы с доплеровским определением параметров движения аэрологического радиозонда. В: VIII Всероссийская научно-техническая конференция «Системы связи и радионавигации». Красноярск: АО НПП «Радиосвязь»; 2024. С. 173–178.

Носков В. Я., Иванов В. Э., Гусев А. В., Игнатков К. А., Князев С. Т., Кудинов С. И., и др. Применение автодинов в перспективных системах радиолокационного зондирования атмосферы. Ural Radio Engineering Journal. 2022;6(1):11–53. DOI: 10.15826/urej.2022.6.1.001.

Богатырев Е. В., Галеев Р. Г., Иванов В. Э., Кудинов С. И., Носков В. Я., Черных О. А. Развитие радиолокационных систем зондирования атмосферы применением асинхронных автодинных приемоответчиков. Успехи современной радиоэлектроники. 2024;78(1):45–63. DOI: 10.18127/j20700784-202401-05.

Богатырев Е. В., Галеев Р. Г., Иванов В. Э., Кудинов С. И., Малыгин И. В., Носков В. Я., и др. Метод доплеровского определения параметров движения аэрологического зонда радиолокационной системы. Успехи современной радиоэлектроники. 2025;79(2):39–51. DOI: 10.18127/j20700784-202502-05.

Савченко М. П. Стационарный режим и флуктуации в автогенераторе на транзисторно-ёмкостном двухполюснике с отрицательным сопротивлением. Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2010;(5):21–31.

Kurokava K. Injection locking of microwave solid-state oscillators. Proceedings of the IEEE. 1973;61(10):1386–1410. DOI: 10.1109/PROC.1973.9293.

Adler R. A study of locking phenomena in oscillators. Proceedings of the IRE. 1946;34(6):351–357. DOI: 10.1109/JRPROC.1946.229930.

Двайт Г. Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы, 5‑е изд. М.: Наука, 1978. 228 с.

Ланда П. С. Нелинейные колебания и волны, 2‑е изд. М.: ЛИБРОКОМ; 2010. 552 с.




DOI: https://doi.org/10.15826/urej.2025.9.1.006