Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Estymacja częstotliwości sygnałów w układach NPCz metodą dekompozycji harmonicznych

100%

Gruchałła-Węsierski H. , Czyżewski M. , Rećko C.

|

2013

|

tom Vol. 54, nr 1

82-84

PL

Idea natychmiastowego pomiaru częstotliwości chwilowych sygnałów oparta na dyskryminacji czasowej od lat wykorzystywana jest różnych systemach walki elektronicznej. Urządzenia tego typu, dają możliwość estymacji częstotliwości przechwyconych sygnałów w czasie zbliżonym do rzeczywistego, w szeroki paśmie mikrofalowym. Jednakże w sytuacji coraz bardziej zagęszczającego się środowiska elektromagnetycznego, na plan pierwszy wysuwa się zasadnicza wada tych systemów, które w klasycznym ujęciu mogą estymować częstotliwość tylko jednego sygnału jednocześnie. Rozwiązaniem tego problemu jest odejście od klasycznej analizy sygnałów wyjściowych z układu NPCz i zastosowanie w jej miejsce nowoczesnych metod przetwarzania sygnałów. Takie połączenie klasycznej struktury układu NPCz z metodą dekompozycji harmonicznych przedstawione zostało w artykule. Wybrana metoda przetwarzania daje możliwość nie tylko estymacji częstotliwości chwilowych, więcej niż jednego sygnału jednocześnie, ale uwzględnia również czynnik szumowy im towarzyszący. W artykule przedstawiona została koncepcja algorytmu przetwarzania dla wariantu z dwoma sygnałami jednoczesnymi, która poddana została analizie badaniom symulacyjnym i wstępnym badaniom eksperymentalnym. Wyniki obydwu etapów analizy również przedstawione zostały w artykule.

EN

The instantaneous frequency measurement systems are in use in electronic warfare applications for many years. Such systems have a lot advantages, but currently, in dense electromagnetic environment, its major deficiency come to the fore. The conventional IFM receiver can not process simultaneous signals. In the paper, the solution of this problem, by using the harmonic decomposition method, has been presents. This approach makes passible not only the estimation of two simultaneous signals frequencies, but also takes to consideration noise in the signal. In the paper, simulation results and experimental data have been shown.

2

Układ rozdziału mocy dla liniowego szyku anten planarnych typu Patch

100%

Czyżewski M. , Słowik A. , Ślesicki B.

|

tom Vol. 57, nr 6

143--146

PL

W artykule przedstawiono konstrukcję i właściwości układu rozdziału mocy, dedykowanego do planarnych szyków antenowych. Anteny planarne typu Patch zaprojektowano do pracy w paśmie systemu Wi-Fi 2,4 GHz. Układ rozdziału mocy został praktycznie wykonany w Zakładzie Mikrofal WAT. Wyniki symulacji, zrealizowanej w oparciu o dedykowane oprogramowanie znalazły całkowite potwierdzenie w wynikach pomiarów całej struktury, złożonej z układu rozdziału mocy oraz szyku antenowego. W celu poprawy parametrów elektrycznych planarnych szyków antenowych zastosowano układ rozdziału mocy wraz ze strojnikami, włączonymi równolegle do linii zasilania. Rozwiązanie poprawia dopasowanie impedancji wejściowej anteny oraz poszerza bardzo wąskie pasmo pracy całego szyku. W artykule przedstawiono zarówno wyniki symulacji struktur rozdziału mocy, jak również wyniki pomiarów w postaci charakterystyk dopasowania praktycznej realizacji struktury rozdziału mocy.

EN

The design and features of the power distribution circuit for planar antenna array are presented in the paper. Planar patch antenna array was designed to work on the Wi-fi system frequency equal to 2,4 GHz. Power distribution system has been practically realized in the Microwave Department of the MUT. The results of simulation realized on the basis of the dedicated software were confirmed with the measurement results of entire structure, consisting of the power distribution system and an array antenna. In order to improve some of electrical parameters of planar antenna arrays parallel stabs were used. These elements allow to compensate for the adverse influence of parasitic capacity led by T-junctions. The solution improves the matching impedance of the overall circuit and extends a very narrow bandwidth of the entire circuit The results of simulations and measurements are presented in the paper. Using of additional parallel stubs in the significant way improves impedance matching of the structure. This one lets design matching network for antenna arrays with better performance.

3

Koncepcja detektora sygnałów jednoczesnych w układach natychmiastowego pomiaru częstotliwości

100%

Gruchała H. , Czyżewski M. , Słowik A.

|

tom Vol. 55, nr 1

151-159

PL

W artykule przedstawiony został projekt detektora sygnałów jednoczesnych dla układów natychmiastowego pomiaru częstotliwości. W układach tego typu jednym z podstawowych problemów jest sytuacja, w której dwa sygnały w.cz. pojawiają się jednocześnie na ich wejściu. Powstające wtedy niedokładności sprawiają, że pomiar częstotliwości przestaje być jednoznaczny i wiarygodny. Zaprezentowane w artykule rozwiązanie pozwala w określonych warunkach detekować obecność dodatkowego sygnału w oparciu o wzajemną relację pomiędzy błędami pomiaru amplitudy i częstotliwości, powstającymi w takiej sytuacji. Przeprowadzona została analiza teoretyczna oraz badania symulacyjne, które pozwoliły wyciągnąć wnioski dotyczące stosowalności tego typu rozwiązania oraz jego efektywności dla różnych kombinacji sygnałów wejściowych.

EN

The instantaneous frequency measurement systems are very important part of passive reconnaissance systems. An IFM system can be very small and can measure frequency accurately on a short pulse, but it cannot process two simultaneous signals. The design of simultaneous signals detector for such type of systems has been presented in the paper. When two simultaneous signals appear on the input of IFM system, amplitude and frequency measurement errors arise. The considered detector uses the relation between these errors to the detection of simultaneous signals. The theoretical introduction and simulation tests have been presented in the paper.

4

Odbiór sygnałów o złożonej strukturze częstotliwościowej przez odbiorniki NPCz

100%

Gruchała H. , Czyżewski M. , Słowik A.

|

tom Vol. 55, nr 1

158-171

PL

W artykule przedstawiono wpływ, jaki ma struktura wewnętrzna sygnałów złożonych zmodulowanych częstotliwościowo na ich odbiór przez odbiorniki NPCz. Do analizy wybrano sygnały LMCz i FSK jako przykłady sygnałów z częstotliwością zmieniającą się płynnie i skokowo oraz sygnał PSK jako przykład sygnału ze skokową zmianą fazy. Przedstawiono wyniki analizy metodą czasową dla wybranych sygnałów złożonych.

EN

Influence of the internal structure of the frequency modulated complex signals on the reception using IFM receivers has been presented in the paper. As examples of the frequency modulated signals, the LFM and FSK signals have been chosen for the analysis. As an example of the phase modulated signal, the PSK signal has been chosen for the analysis. The time analysis results for the selected complex signals have been presented, too.

5

Metody estymacji sygnałów jednoczesnych w układach natychmiastowego pomiaru częstotliwości

100%

Gruchała H. , Czyżewski M. , Słowik A.

|

tom Vol. 55, nr 1

139-149

PL

W artykule przedstawione zostały dwie metody estymacji częstotliwości sygnałów jednoczesnych w układach natychmiastowego pomiaru częstotliwości NPCz. W przeanalizowanych metodach Prony' a i Pisarenki estymacja częstotliwości w odbiorniku NPCz odbywa się w oparciu o wartości funkcji autokorelacji, które mogą być uzyskiwane poprzez odpowiednią transformację sygnału wejściowego w strukturze mikrofalowej odbiornika, a następnie przez jego detekcję na elementach nieliniowych. W artykule przeanalizowano te metody, zwracając szczególną uwagę na warunki ich stosowalności oraz wynikające z nich ograniczenia. Analiza ta poparta została odpowiednimi badaniami eksperymentalnymi dla wybranego układu rzeczywistego NPCz, co pozwoli w toku dalszych badań na wyodrębnienie najbardziej efektywnej metody estymacji częstotliwości.

EN

The real-time measurement of the carrier frequency of radar signals is an essential part of electronic-reconnaissance systems. The wide band instantaneous frequency measurement (IFM) systems offers the high probability of intercept over broad instantaneous RF bandwidths, high dynamic ranges, good sensitivity, and high frequency measurement accuracy. However, under simultaneous signals conditions, the conventional IFM system may generate erroneous estimate that can cause serious problems in the further digital processing. In the paper, the estimations of simultaneous signals frequencies using Prony's and Pisarenko methods have been proposed. First of them is a special high-resolution parametric estimator that solves a specific set of simultaneous non-linear equations. Second approach is based on the eigenvectors solution of autocorrelations matrix. The experimental data for both methods have been presented and compared in the paper.

6

Szerokopasmowa antena dipolowa na pasmo S

100%

Stec B. , Czyżewski M. , Słowik A.

|

2015

|

tom Vol. 56, nr 2

45-47

PL

W artykule omówiono konstrukcję, zasadę pracy i wyniki badań szerokopasmowej anteny dipolowej, przeznaczonej do pracy w paśmie S. Antena została zaprojektowana, wykonana i poddana badaniom laboratoryjnym w Zakładzie Mikrofal Instytutu Radioelektroniki WAT. Antena pracuje w paśmie 400 MHz na częstotliwości środkowej ok. 3 GHz. Antena pracuje z wiązką o szerokości 15° w płaszczyźnie azymutu i 30° w płaszczyźnie elewacji. Zapewnia ona zysk energetyczny 15,8 dBi, przy tłumieniu listków bocznych 20 dB w płaszczyźnie elewacji oraz 15 dB w płaszczyźnie azymutu. Kompaktowe wymiary antena zawdzięcza realizacji w technice planarnej. Promienniki wykonano w postaci dipoli półfalowych, umieszczonych po obu stronach podłoża. Współpracuje z nimi układ rozdziału mocy mikrofalowej. Został on zrealizowany w technice linii dwuprzewodowej, co pozwala na jego realizację na wspólnym podłożu z anteną. W celu uzyskania wymaganych parametrów kierunkowych zastosowano reflektor płaski, w postaci płyty laminatu FR4. Antena charakteryzuje się parametrami energetycznymi i kierunkowymi, zbliżonymi do tych, jakimi cechują się klasyczne łatowe szyki planarne. Przewyższa je jednak pod względem szerokości pasma pracy. W antenie zastosowano ważenie amplitudowe na aperturze szyku, dzięki czemu uzyskano wymagane parametry kierunkowe. Konstrukcja anteny jest podatna na modyfikacje, w celu dopasowania parametrów do konkretnych wymagań, poprzez zmianę liczby promienników lub zmianę bazy antenowej, w celu uzyskania wymaganych parametrów kierunkowych.

EN

The construction, working principle and test results of the wideband dipole antenna for S-band have been presented in the paper. The antenna was designed, manufactured and tested in Microwave Division of the Institute of Radioelectronics of MUT. The antenna works in 400 Mhz frequency range for 3 GHz center frequency. The mainlobe width is 15° in azimuth and 30° in elevation plane. The gain is near 16 dBi, the sidelobe suppression reaches 20 dB in elevation and 15 dB in azimuth plane. The antenna construction basis on the microstrip technique. Radiating elements have form of half-wave dipoles, placed on both sides of the substrate. The microwave power dividing network collaborates with the patch array. This one is realized in twoconductor lines technique, so it can be manufactured on common with radiating array substrate. The flat reflector to reach better directional parameters has been used, in form of the laminate plate. The antenna has parameters comparable to the patch planar arrays, but the bandwidth is much broad. The amplitude weighting on the antenna aperture has been used. The antenna construction is reconfigurable, by changing radiators number or base value, for the directional.

7

Wykorzystanie metody Prony'a do estymacji częstotliwości chwilowych sygnałów jednoczesnych w systemach NPCz

100%

Gruchałła-Węsierski H. , Czyżewski M. , Słowik A.

|

tom Vol. 56, nr 2

243-252

PL

W artykule przedstawiona została koncepcja wykorzystania parametrycznej metody rozwiązywania układu równań nieliniowych, określanej jako metoda Prony'a, do estymacji częstotliwości chwilowych sygnałów jednoczesnych w układach NPCz. Metoda ta pozwala na estymację częstotliwości wielu sygnałów jednocześnie pojawiających się na wejściu układu NPCz, jednak ze względu na prostotę rozwiązania, rozważania ograniczono do dwóch sygnałów jednoczesnych. W artykule metoda Prony'a została omówiona teoretycznie, zaproponowany został sposób jej aplikacji do układu rzeczywistego NPCz oraz przedstawione zostały wyniki eksperymentu. W oparciu o otrzymane wyniki dla układu rzeczywistego przeprowadzona została analiza błędów i możliwości zastosowania zaproponowanego podejścia w systemach rozpoznania i walki elektronicznej.

EN

The instantaneous frequency measurement systems are very important part of passive reconnaissance systems. An IFM system can be very small and can measure frequency accurately on a short pulse, but it cannot process two simultaneous signals. In this paper, the instantaneous frequency measurement systems with simultaneous signals capability using Prony's algorithm has been presented. Prony's algorithm provides the estimates of multiple frequencies by using multiple correlators to generate an estimate of the covariance matrix. Although the method can be used to multiple signals, in this paper, only the two signals case has been considered for reasons of simplicity. Experimental data have been shown and compared to theoretical analysis. Some problems that stem from this approach have been indicated and solutions for them have been proposed.

8

Zastosowanie struktur międzypalczastych w szerokopasmowych sprzęgaczach kierunkowych

100%

Czyżewski M. , Gruchałła-Węsierski H. , Słowik A.

|

tom Vol. 56, nr 2

273-281

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą struktur i parametrów 3 dB sprzęgaczy kierunkowych. Analizie podlegały sprzęgacze realizowane w technice niesymetrycznej linii paskowej. Dotyczy to sprzęgaczy zbliżeniowych, gałęziowych, „3/2λ” i „0-180°”. W celu poszerzenia pasma i wartości sprzężenia stosuje się struktury wielosekcyjne lub połączenie tandemowe. Ponieważ w sprzęgaczach wielosekcyjnych największe wymagane sprzężenie przekracza znacznie wartość 3 dB, zaproponowano stosowanie w tej sekcji połączenia tandemowego dwóch struktur międzypalczastych (w celu uzyskania sprzężenia rzędu 1 dB). Efektem tego rozwiązania jest sprzęgacz o nowej strukturze. Przedstawione wyniki badań praktycznie wykonanych sprzęgaczy w pełni pokrywają się z wynikami analizy teoretycznej.

EN

Comparative analysis of 3 dB directional couplers structures and its parameters has been done. The analysis has concerned branch couplers, gap couplers, „3/2λ” and „0-180°” couplers made in microstrip technique. If we want to get broadband and high coupling, the tandem connection of multisection structures must be used. Some sections must have a coupling higher than 3 dB. The interdigital structures have been applied to get coupling of the order of 1 dB. We have got the new structure of directional couplers. Experimental results of the directional couplers have confirmed results of theoretical analysis.

9

Układ dystrybucji mocy do planarnego szyku antenowego na pasmo K

100%

Stec B. , Czyżewski M. , Słowik A.

|

2015

|

tom Vol. 56, nr 2

26-29

PL

W artykule omówiono konstrukcję, zasadę pracy i wyniki analizy szerokopasmowego układu dystrybucji mocy mikrofalowej. Układ został zaprojektowany do współpracy z planarnym szykiem antenowym, pracującym w paśmie K. Konstrukcja układu została oparta na jednosekcyjnych dzielnikach mocy Wilkinsona, pracujących zarówno z równym jak i nierównym podziałem mocy mikrofalowej we wrotach wyjściowych. Podział mocy realizowany jest trójstopniowo, pierwsze dwa stopnie oparte są na przedstawionej strukturze, trzeci zaś realizowany jest w ramach szyku antenowego w każdej kolumnie oddzielnie. Układ realizuje nierównomierny rozdział mocy mikrofalowej do pięciu kolumn szyku antenowego, dzięki czemu uzyskuje się odpowiedni rozkład amplitudy na jego aperturze. Projekt układu dystrybucji zrealizowano w technice planarnej, dzięki czemu możliwa jest jego realizacja na wspólnym podłożu dielektrycznym razem z anteną. Wyniki analizy wskazują, że układ zapewnia maksymalny współczynnik odbicia -20 dB we wszystkich wrotach, w zakresie częstotliwości 500 MHz w paśmie pracy anteny. Ze względu na zakres częstotliwości pracy, projekt wykonany został dla podłoża Rogers 6880, o grubości dielektryka 0,787 mm, zapewniającym minimalne straty przesyłanej energii mikrofalowej.

EN

The construction, work principle and analyze results for wideband microwave power distribution network have been presented in the paper. The circuit was designed for planar antenna array, working in K-band. The circuit construction was based on the one-section Wilkinson power dividers, working with equal and unequal power splitting in the output ports. Power dividing is realized in three stages, first two stages rely on the presented structure, third stage are realized directly in array antenna, in each column of the array separately. The network assures input power dividing for five linear planar array, thanks this, tapered amplitude weighting on array aperture is obtained. The circuit design in the planar technique was realized, so the distribution network and radiating antenna array on the common substrate can be manufactured. The circuit has better than -20 dB reflection coefficient in all ports, for the 500 MHz frequency range in the antenna band. Because of working in K-band, the design basing on the Rogers 6880 substrate with 0,787 mm height was made. Thanks this, the power attenuation in the substrate for the higher frequency ranges is minimalized.

10

Demonstrator radaru szumowego widzenia przez ścianę

88%

Stec B. , Susek W. , Słowik A. , Czyżewski M. , Rećko C.

|

2013

|

tom Vol. 54, nr 3

16-19

PL

W artykule omówiono konstrukcję, zasadę pracy i wyniki badań demonstratora radaru szumowego widzenia przez ścianę. Urządzenie zostało skonstruowane w celu lokalizacji istot żywych, znajdujących się za ścianami. Umożliwia ono zarówno określenie obecności żywych osób w obserwowanym pomieszczeniu, jak i lokalizacji osób znajdujących się pod zawałami, przysypanych ziemią, gruzem, piaskiem lub innymi materiałami, przenikalnymi dla sygnałów mikrofalowych. W celu uzyskania dużej czułości urządzenia, wybrano szerokopasmowy szumowy sygnał sondujący w paśmie S, emitowany w sposób ciągły. Wybrane pasmo pracy gwarantuje łatwą dostępność podzespołów w. cz. o odpowiednio wysokich parametrach elektrycznych. Z kolei szerokopasmowy sygnał szumowy, w połączeniu z odbiornikiem korelacyjnym, zapewnia dużą czułość urządzenia i zasięg przy stosunkowo niskim poziomie mocy mikrofalowej, emitowanej w sygnale sondującym. Określenie położenia istot żywych odbywa się poprzez elektroniczne skanowanie wybranej przestrzeni. Skanowanie jest możliwe dzięki zastosowaniu elektronicznego sterowania zarówno wiązką anteny jak i długością analogowej linii opóźniającej. Skanowanie może odbywać się zarówno w całej przestrzeni wybranego pomieszczenia lub też w wybranej jego części. Urządzenie może przeszukiwać obszar w bezpośrednim jego sąsiedztwie w sektorze kątowym ok. 100°. Demonstartor powstał we współpracy z Wojskowymi Zakładami Elektronicznymi w Zielonce.

EN

The construction, working principle and measurement results for through-the-wall noise radar demonstartor have been presented in the paper. The device both for alive persons in the observed room and for buried under ground, debris or sand persons localization can be used. The broadband noise signal in microwave S frquency band have been chosen, for high sensivity getting. This frquency band lets quite well availability of the RF components with respectively high electric parameters. Broadband noise signal together with correlation receiver, provides high sensitivity and moderate range for low transmitted power level. The alive beings localization is realized by space electronically scanning. Electronically scanning is realized by electronically steered antennaarray and electronically switched analog delay line. The scanning can be used both for whole space of observed room and for chosen part of this one. The device can scan the whole angle sector of about 100°. This sector is divided on 5 sectors 20° width each, the elementary cells have 30-40 cm depth. The slive object detection for given elementary cell in chosen angle sector is realized. Switching between sectors and cells in electronically means in programing layer is realized. The manual mode of the switching is accessible too. The device is managed by industrial computer. The touch screen of this one lets show scanning results and realizes user interface function. Important part of the radar demonstrator is correlator worked in quadrature receiver. This one gives high sensitivity of whole device. Described device together with Military Electronic Factory in Zielonka was build.