Sistema de respuesta a una señal emitida por un radar y uso de este sistema fundamentalmente para probar los radares, en particular de tipo MTI.

Sistema de respuesta a una señal emitida por un radar que comprende:



- una antena (ANT) pasiva adaptada para recibir y a continuación retrodifundir una señal emitida por dichoradar;

- un conmutador (CON) del tipo de microondas conectado a dicha antena;

- al menos dos líneas de microondas (LMO1, LMO2) teniendo, cada una, una impedancia distinta y estandoconectada al conmutador de microondas; y

- un generador (GEN) adaptado para generar una señal de control configurable, en el conmutador demicroondas para que este cambie a una o a la otra de las líneas de microondas, de tal modo que se module laseñal retrodifundida por dicha antena.

caracterizado porque dos líneas sucesivas de microondas tienen una diferencia de longitud igual a λ/2, siendo λ lalongitud de onda de la señal que recibe la antena.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10196653.

Solicitante: THALES.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 45, RUE DE VILLIERS 92200 NEUILLY SUR SEINE FRANCIA.

Inventor/es: CORNIC, PASCAL, LEFAUVRE,RÉGIS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01S13/75 FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01S LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION; DETERMINACION DE LA DISTANCIA O DE LA VELOCIDAD MEDIANTE EL USO DE ONDAS DE RADIO; LOCALIZACION O DETECCION DE PRESENCIA MEDIANTE EL USO DE LA REFLEXION O RERRADIACION DE ONDAS DE RADIO; DISPOSICIONES ANALOGAS QUE UTILIZAN OTRAS ONDAS.G01S 13/00 Sistemas que utilizan la reflexión o la rerradiación de ondas de radio, p. ej. sistemas de radar; Sistemas análogos que utilizan la reflexión o la rerradiación de ondas cuya naturaleza o longitud de onda sea irrelevante o no especificada. › que utilizan transpondedores alimentados por las ondas recibidas, p. ej. que utilizan transpondedores pasivos.
  • G01S7/40 G01S […] › G01S 7/00 Detalles de sistemas según los grupos G01S 13/00, G01S 15/00, G01S 17/00. › Medios para monitorización o calibración.

PDF original: ES-2434767_T3.pdf

 

Sistema de respuesta a una señal emitida por un radar y uso de este sistema fundamentalmente para probar los radares, en particular de tipo MTI.

Fragmento de la descripción:

Sistema de respuesta a una señal emitida por un radar y uso de este sistema fundamentalmente para probar los radares, en particular de tipo MTI

La invención se refiere a los sistemas de respuesta a una señal emitida por un radar, utilizados en particular con los radares de tipo MTI (por « Moving Target Indicator » en inglés) . Estos últimos están adaptados para detectar ecos mediante un tratamiento Doppler clásico.

Los sistemas concernidos son de tipo respondedor, es decir adaptados para responder a una señal emitida (en este caso por el radar MTI) . Se utilizan, por ejemplo, en el interior de balizas de localización que indican las distancias.

De manera más general, estos sistemas se instalan a bordo de blancos cooperativos, por ejemplo un aerotransportador. De este modo, sirven para ayudar al aerotransportador para un aterrizaje. Al comunicarse el radar con el sistema de respuesta puede conocer su posición y por tanto guiarlo.

Tradicionalmente, estos sistemas « respondedores » son de tipo activo con una generación de señales de tipo microondas y una sincronización con las señales que emite el radar.

Estos sistemas son complejos y caros, porque se basan en una nueva emisión de una señal de microondas, tras un retardo temporal y una transposición mediante la modulación de frecuencia de la misma. Todas estas operaciones implican un número consecuente de componentes.

Además, estos sistemas, particularmente consumidores de energía, precisan por lo general una alimentación de tipo red. Esto puede hacer difícil su uso en el terreno operativo. En el caso de que la alimentación se realice con batería, el consumo de energía de los elementos activos limita su autonomía.

Por otra parte, la presencia de osciladores activos hace que estos sistemas de respuesta sean detectables, lo que puede ser un inconveniente para determinadas aplicaciones.

En el caso de una instalación a bordo de una aeronave en la que el volumen, la masa y el consumo en la red de a bordo se deben limitar al máximo, estos sistemas no son ventajosos.

Por último, estos últimos precisan un mantenimiento regular.

Un documento US 6 628 239 B1 divulga un sistema de respuesta a una señal emitida por un radar.

Un objeto de la invención es, en particular, resolver los problemas expuestos más arriba.

Para ello, de acuerdo con un primer aspecto de la invención, se propone un sistema de respuesta a una señal emitida por un radar.

De acuerdo con una característica general de este aspecto, este comprende:

- una antena pasiva adaptada para recibir y a continuación retrodifundir una señal emitida por dicho radar; -un conmutador de tipo microondas conectado a dicha antena; -al menos dos líneas de microondas teniendo, cada una, una impedancia distinta y estando conectada al

conmutador de microondas; y

-un generador adaptado para generar una señal de control configurable, en el conmutador de microondas para que este conmute a una u otra de las líneas de microondas, de tal modo que se module la señal retrodifundida por dicha antena, presentado dos líneas de microondas sucesivas una diferencia de longitud igual a !/2, siendo ! la longitud de onda de la señal que recibe la antena.

Dicho de otro modo, este aspecto de la invención propone realizar un sistema de respuesta con una antena pasiva y un medio de desadaptación de impedancia formado por medio de unas líneas de microondas. Esto permite crear un eco del radar mediante la variación temporal de la superficie equivalente de la antena, con una frecuencia de modulación de amplitud ajustable y eventualmente una fase de modulación ajustable.

Este sistema presenta numerosas ventajas con respecto a los sistemas respondedores existentes, en particular:

- un coste de realización muy bajo; -sin conexión física con el radar (sistema autónomo) ; -sin tener que instalar ninguna electrónica compleja para su realización; -poco frágil (y, por lo tanto, se puede utilizar en los sitios expuestos) ; -sistema pasivo: sin emisión, sin radiación de ondas locales; -amplio campo de uso; -muy bajo consumo de energía (y, por lo tanto, gran autonomía) ; y

- facilidad de integración en todos los tipos de portador.

De preferencia, el sistema comprende dos líneas de microondas.

De acuerdo con un modo de realización, el generador puede estar adaptado para controlar el conmutador en función de un código predefinido.

De acuerdo con un modo de realización, el generador puede estar adaptado para controlar el conmutador de forma dinámica.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se propone un uso de un sistema como el que se ha mencionado con anterioridad, en el interior de un blanco aerotransportado que coopera con dicho radar.

De manera alternativa, también se propone un uso de un sistema como el que se ha mencionado con anterioridad, para calibrar dicho radar.

De manera alternativa, también se propone un uso de un sistema como el que se ha mencionado con anterioridad, en el interior de unas balizas de localización.

Se mostrarán otras ventajas y características de la invención durante la lectura de la descripción detallada de unos modos de realización de la invención, en modo alguno limitativos, y de los dibujos adjuntos en los que:

- la figura 1 ilustra un modo de uso de la invención; -la figura 2 representa un modo de realización del sistema de respuesta de acuerdo con la invención; -la figura 3 representa la variación de la superficie equivalente radar de la antena del sistema de respuesta de

acuerdo con la invención; y -la figura 4 representa el espectro de modulación de amplitud correspondiente.

Se hace referencia a la figura 1. En esta figura está representado un radar RD, en este caso de tipo MTI, que emite una señal SEM hacia un aerotransportador, en este caso un avión AV. Este avión AV lleva instalado a bordo un sistema de respuesta SIS. Este último va a recibir y a continuación a retrodifundir una señal o eco en función de la señal emitida SEM, hacia el radar RD.

En la figura 2 se describe de manera más detallada un modo de realización del sistema SIS.

Este comprende una antena pasiva ANT adaptada para recibir una señal SEM, por ejemplo emitida por un radar MTI, y para retrodifundir una señal SRT como respuesta. Esta última es el resultado del tratamiento realizado sobre la señal recibida SEM.

La señal SEM que recibe la antena ANT se transmite hacia un conmutador de microondas CON por medio de un enlace ES. Este conmutador CON está acoplado a dos líneas de microondas LMO1 y LMO2, cuyas longitudes de onda dependen esencialmente del radar con el cual se comunica el sistema SIS. Por supuesto, de manera más general, el conmutador de microondas CON puede estar acoplado a N líneas de microondas, siendo N un número entero superior o igual a 2. Estas líneas de microondas se seleccionan con unas impedancias distintas.

En este ejemplo, las líneas de microondas tienen una diferencia de !/2, siendo ! la longitud de onda de la señal recibida SEM. De este modo, la impedancia de la primera línea de microondas LMO1 es de 50 ∀ (carga adaptada) , mientras que la impedancia de la segunda línea de microondas LMO2 es infinita (cortocircuito) .

El conmutador CON conecta la antena ANT de forma alterna a la primera y luego a la segunda línea de microondas modulando de este modo la superficie equivalente de la antena ANT y, como consecuencia, la amplitud de la señal retrodifundida SRT mediante el sistema SIS hacia el radar, como se explica con más detalle a continuación.

Cuando el conmutador de microondas CON conecta la antena ANT a la primera línea de microondas LMO1 mientras esta está enfocada por un radar en una frecuencia que corresponde a su campo de funcionamiento, lo esencial de la energía captada por la antena ANT se trasmite entonces a la carga LMO1 y la superficie equivalente de la antena vista desde el radar que emite la señal SEM es casi nula.

A la inversa, cuando el conmutador de microondas CON conecta la antena ANT a la segunda línea de microondas LMO2, la energía que capta entonces la carga LMO2 se retransmite a la antena ANT. La superficie equivalente radar denominada (« SER ») de la antena ANT, vista desde el radar que emite la señal SEM que le enfoca, es igual a la superficie de la antena ANT multiplicada por su ganancia en la frecuencia considerada.

El conmutador CON está controlado por un generador GEN. La señal de control puede ser, por ejemplo, una señal de onda cuadrada con un ciclo de servicio 1:1. En cada frente de la orden del generador GEN, el conmutador... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de respuesta a una señal emitida por un radar que comprende:

-una antena (ANT) pasiva adaptada para recibir y a continuación retrodifundir una señal emitida por dicho radar;

-un conmutador (CON) del tipo de microondas conectado a dicha antena; -al menos dos líneas de microondas (LMO1, LMO2) teniendo, cada una, una impedancia distinta y estando conectada al conmutador de microondas; y -un generador (GEN) adaptado para generar una señal de control configurable, en el conmutador de microondas para que este cambie a una o a la otra de las líneas de microondas, de tal modo que se module la señal retrodifundida por dicha antena.

caracterizado porque dos líneas sucesivas de microondas tienen una diferencia de longitud igual a !/2, siendo ! la longitud de onda de la señal que recibe la antena.

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende dos líneas de microondas.

3. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el cual el generador (GEN) está adaptado para 15 controlar el conmutador en función de un código predefinido.

4. Sistema de acuerdo con la reivindicación anterior, en el cual dicho generador (GEN) está adaptado para controlar el conmutador de forma dinámica.

5. Uso de un sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el interior de un blanco aerotransportado que coopera con dicho radar (RD) .

6. Uso de un sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, para calibrar dicho radar (RD) .

7. Uso de un sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el interior de unas balizas de localización.


 

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