DE2332783C3 - Schaltung zur Phasenberechnung für eine mit elektronischer Strahlschwenkung arbeitende Antenne - Google Patents

Description

Im Radar-Anwendungsfall arbeitet der Phasenrechner zur Berechnung der Stromphasen jedes Strahlerelementes eng mit dem Zentralrechner des Radargerätes zusammen.

Die Berechnung und die Einstellung der Umwege können grundsätzlich stetig unter Anwendung eines Analogrechners und analoger Phasenschieber oder taktgesteuert mit Hilfe eines Digitalrechners und analoger oder digitaler Phasenschieber erfolgen.

In nachteiliger Weise ist bei den analogen Phasenschiebern die mittlere Abweichung der Phase vom Sollwert ziemlich groß. Dadurch steigt der mittlere Nebenzipfelpegel der Antenne auf einen zu großen Wert an.

Bei einer gemischten (hybriden) Ausführung wird hinter einen Analogrechner ein Analog-Digital-Wandler geschaltet. Eine solche Anlage arbeitet etwa so schnell wie die vorher beschriebene rein analoge Rechenwerkaniage. Der digitale Phasenschieber läßt sich im Gegensatz zum analogen Phasenschieber mit geringeren Streuungen des Phasenwinkels bauen. Dieser Phasenschieber kann entweder mit einem

analogen oder digitalen Phasenrechner zusammenarbeiten.

Bei einem rein digitalen Phasenrechner wird zunächst der elektrische Umweg für jedes Strahlerelement digital berechnet Es ist bekannt, diese Berechnung am Ort jedes Elements individuell durchzuführen. Bei der individuellen Phasenberechnung müssen folgende Rechenschritte durchgeführt werden:

1. Multiplikation mit einem festen Wert zur Bildung der Spaltenphase.

2. Addition des Zeilenbeitrags. Der Zeilenbeitrag ist in einem eigenen Rechenwerk schon vorher bestimmt worden.

3. Eine Division durch λ/λ_πω, und Weitergabe des Divisionsrests (λ = Betriebswellenlänge, λ_πιαχ = größte benutzte Wellenlänge). Diese Division und die Weitergabe ist jedoch nur für Phasenschieber mit Leitungscharakteristik erforderlich.

Die Multiplikation läßt sich wie beim schriftlichen Multiplizieren im Dezimalsystem auf eine Folge von Additionen und Verschiebungen zurückführen. Entsprechend kann man die Division auf Subtraktion und Verschiebung aufbauen.

Weil bei dieser rein digitalen Lösung jedes Element ein eigenes Rechenwerk mit individuell programmierter Steuerung besitzt, ist jedoch die Realisierung außerordentlich aufwendig.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 20 62 896 ist eine Einrichtung zur Einstellung der Phasenschieber einer phasengesteuerten Antenne bekannt, die eine schnelle Berechnung einer Vielzahl von Phasenwerten mit geringer Belastung des Zentralrechners und mit geringerem Aufwand als bei der Einrichtung mit einem Rechenwerk pro Strahlerelement ermöglicht. Es wird dabei eine schnelle Umschaltung von einer Strahlrichtung auf die nächste erreicht. Bei dieser bekannten Einrichtung ist zur Berechnung der vertikalen Phasenwerte der den Strahlerelementen zugeordneten Phasenschieber innerhalb der einzelnen Zeilen ein Vertikal-Rechenwerk und für jede Zeile ein eigenes Horizontal-Rechenwerk vorgesehen. Für jede Zeile werden zu den vertikalen Phasenwerten die horizontalen Phasenwerte addiert und in den Elementspeichern abgespeichert, wobei die Berechnung des elektrischen Umwegs AL für den Phasenschieber eines Strahlerelements, der sich um einen bestimmten Betrag von seinem rechten und linken Nachbarn und um einen anderen bestimmten Betrag von seinem oberen und unteren Nachbarn unterscheidet, auf eine fortgesetzte Addition in Addierwerken des Vertikal-Rechenwerks und der Horizontal-Rechenwerke zugeführt ist Es lassen sich jeweils gleichartige Schaltungen für die Horizontal-Rechenwerke und für die Elementspeicher jedes Strahlerelements verwenden. Ferner ist ein großer verwendbarer Frequenzbereich gegeben. Dadurch, daß die Phase ni'.ht am Ort jedes Strahlerelements in einem individuellen Rechenwerk aus Spalten- und Zeilenanteil zusammengesetzt wird, läßt sich bereits eine große Zahl von Rechenwerken einsparen.

Im folgenden sei kurz eine Betrachtung der Rechenvorschrift für die Strahlrichtung angefügt.

Werden zur Steuerung der Antenne Phasenschieber aus Umwegleitungen verwendet, so berechnet sich der Umweg AL„,„ eines Strahlers in der /n-ten Zeile und n-ten Spalte eines Antennenfeldes nach folgendem Algorithmus:

A L. _/;i_„ = (m ■ H - k ■ F) + (n ■ V- c ■ F). (1) Dabei sind folgende Zusammenhänge verwendet:

P = 'Φ-max ■

/y ₌ "Jl- ■ cos

V = -.·■-- · cos a .

Die maximale Betriebswellenlänge der Phasenschieber wird mit X_ma» bezeichnet, die momentane Betriebswellenlänge mit λ. Der Abstand benachbarter horizontaler Strahler ist dh, der vertikaler Nachbarn d* Mit ςρ und ϋ· werden die Koordinaten der Abstrahlrichtung A der Antenne Si, die in der Ebene xy liegt, beschrieben. Zur Verdeutlichung dieser Koordinaten dient F i g. 3. Die ganzzahligen Konstanten k bzw. c werden so gewählt, daß die Differenzen

m ■ H-k ■ Fbzw.n · V-c ■ F

stets kleiner als Eins sind.

Wird die Antennenrichtung nach Gleichung (1) berechnet, so geschieht das bei der rein digitalen Lösung mit Dualzahlen. Diese Zahlen sind unter der Voraussetzung nicht zu kurzer Radarpulse stets kleiner als Eins und haben ρ Stellen. Die kleinste Winkeländerung der Antenne in vertikaler bzw. horizontaler Richtung, die sogenannte Positionierungsgenauigkeit, tritt dann auf, wenn Hbzw. V der Gleichung (3) bzw. (4) um den Wert 2-Pgeändert werden. Die Positionierungsgenauigkeit

|φι-φ₂| bzw. |#i-#₂|

berechnet sich für die beiden Hauptrichtungen aus den Gleichungen:

2~^p =

(COS O₁ — COS &₂) ■

Die Positionierungsgenauigkeit einer phasengesteuerten Antenne, deren Strahlstellung digital mit p-stelligen Dualzahlen berechnet wird, ist also nicht nur eine Funktion der Stellenzahl p, sondern auch vom Strahlerabstand dh bzw. J_n der maximalen Betriebswellenlänge X_max und dem Ablenkwinkel φι bzw. #1 abhängig. So beträgt z. B. die Positionierungsgenauigkeit bei etwa senkrechter Abstrahlung, einem Strahlerabstand von X_maxl2 und einer zehnstelligen Dualzahl sieben Bogenminuten. Wird dagegen unter einem Winkel von ψ\ bzw. #1 von 20 Grad abgestrahlt, so sinkt sie auf 20 Bogenminuten ab.

Werden zur Einstellung der Strahlrichtung digitale Phasendreher mit q Bit verwendet, so können damit q Stellen berücksichtigt werden. Um den Aufwand für die Antenne zu reduzieren, ist die Bitzahl q der Phasenschieber im allgemeinen kleiner als die Stellenzahl ρ der Dualzahlen, mit denen die Antennenstellung berechnet wird. Die berechneten Umweglängen können dann nur mit geringerer Genauigkeit eingestellt werden. Dadurch wird zwar die erreichbare Nebenzipfeldämpfung der Antenne begrenzt, die gewünschte Hauptstrahlrichtung und damit die Positionierungsgenauigkeit bleibt aber im wesentlichen erhalten, weil sich die Phasenfehler wegen der digitalen Phasendreher sehr gut für die Hauptstrahlrichtung kompensieren.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung zur Phasenberechnung für eine mit elektronischer Strahlschwenkung arbeitende Antenne der vorstehend erläuterten Art eine wesentliche Verringerung des' technischen Aufwandes für die vielen parallel arbeitenden Horizontalrechenwerke herbeizuführen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei einer Bitzahl q der Phasenschieber, die kleiner als die Stellenzahl ρ der Dualzahlen gewählt ist, ein zusätzliches, für alle Zeilen gemeinsames Horizon- ίο tal-Rechenwerk vorgesehen ist, in welchem die letzten p—q— 1 Stellen aller den Zeilen zugeordneten Horizontal-Rechenwerke berechnet werden, und daß jedes der den Zeilen zugeordneten Horizontal-Rechenwerke eine Übertragungseinrichtung aufweist, mit welcher der Übertrag der letzten p—q—\, im zusätzlichen Horizontal-Rechenwerk berechneten Stellen zu den davor stehenden, im jeweiligen Zeilen-Horizontalrechenwerk berechneten Stellen der jeweiligen Dualzahl zugefügt wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei Verwendung von Phasenschiebern mit jeweils q Bit, wobei die Zahl q die Stellenzahl ρ der zur digitalen Berechnung verwendeten Dualzahlen unterschreitet, die letzten p—q— 1 Stellen der p-stelligen Dualzahlen der Horizontalrechenwerke untereinander gleich sind. Damit müssen diese Stellen auch nur einmal gemeinsam für alle Horizontalrechenwerke berechnet werden,

Es ist ohne Schwierigkeiten möglich, den Horizontalrechenwerken die einzelnen Antennenspalten zuzuweisen. Das Vertikalrechenwerk erzeugt dann die Phasenwerte für die Antennenzeilen.

Für die Arbeitsweise und Arbeitsgeschwindigkeit ist es vorteilhaft, wenn das Vertikal-Rechenwerk und die Horizontal-Rechenwerke in Betrieb sind, während die Antenne sendet oder empfängt, wobei die nach Art eines Schieberegisters geschalteten Horizontal-Rechenwerke gleichzeitig arbeiten.

Zweckmäßig werden die neuen, in den Elementspeichern gespeicherten Phasenwerte erst nach einem Umschaltkommando an den Phasenschiebern wirksam.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild von derjenigen Anordnung, von welcher bei der Erfindung als Stand der Technik ausgegangen ist und

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Phasenberechnung nach der Erfindung.

In F i g. 1 ist eine bekannte matrixartige Anordnung in Zeilen und Spalten von Elcmentspeichern ESP dargc- so stellt, deren Speicherwerte in zugeordnete digitale Phasenschieber P mit q Bit zur Phasenstcuerung von Slrahlcrelementen S eingegeben werden. Die Phasenschieber Pund die Strahlerelemente S sind nur für zwei Elemcntspeicher ESP dargestellt, sind jedoch für alle Elemcntspcichcr ESP vorgesehen. Eingestellt werden die Elemcntspcichcr ESPübcr ein Vcrtikal-Rechcnwcrk VR W, dem die zeitlichen Stcucrfunktioncn von einer Rndartuktstcucrung R zugeführt werden, und über je ein Horizonlal-Rcchcnwcrk pro Antennenzeile, dessen (,0 taktmhßigc Steuerung in gleicher Weise erfolgt. Zunächst werden mit dem Vertikal-Rechenwerk VR W die vertikalen Phasenwerte der einzelnen Zeilen berechnet. Anschließend werden mit einem Horizontal-Rcchcnwcrk HRW für jede Zeile zu den vertikalen (15 Phnscnwcrten die horizontalen Phasenwerte addiert und in den Elcmcrtspeichern ESP abgespeichert. Hier stehen sie zur Einstellung der digitalen Phasenschieber Pzur Verfügung. Die Weiterbeförderung der vertikalen Phasenwerte erfolgt vom Vertikal-Rechenwerk VR Win die verschiedenen, den Zeilen zugeordneten Horizontal-Rechenwerke HRW über ein Schieberegister SR, dessen Stufenzahl der Anzahl von Zeilen bzw. Horizontalrechenwerken HR Wentspricht.

Der technische Aufwand für eine solche phasengesteuerte Antenne wird stark durch die Bitzahl q der Phasenschieber P bestimmt. Die Bitzahl q wird daher stets so klein gehalten, daß die dadurch verursachten Diagrammverzerrungen gerade noch toleriert werden können. Das für die Berechnung der Phasenschiebereinstellung angewandte Verfahren darf dann aber keine zusätzliche Ungenauigkeit ergeben.

Die vertikalen Phasenwerte werden nach folgender Gleichung berechnet:

V_n = nV- KF.

Dabei ist

• cos ϋ vertikales Phaseninkrement,

d_v - elektrischer Weg zwischen zwei vertikal benachbarten Antennenelementen, Kax = maximale verwendete Wellenlänge,

η = 1, ...,N Zahl der Additionen = Zeilennummer,

N = Zahl der Zeilen,

K = 1,2,3 Faktor,

λ — Betriebswellenlänge,

V_n = vertikaler Phasenwert nach der n-ten Addition,

F = ¹^- Verhältnis der Phasendifferenz ν _m,„ bei der untersten Betriebsfrequenz /_m,„ zur Phasendifferenz q bei der momentanen Betriebsfrequenz /. Beim Phasenschieber mit frequenzunabhängiger elektrischer Länge ist F = /min// oder F = A/A_m„, wenn λ = c/f und A_mov = c/f_mi„ ist (c = Lichtgeschwindigkeit).

Wie obige Gleichung zeigt, werden die vertikalen Phasenwerte V_n durch n-malige Addition des vertikalen Phaseninkrements V=(dy/X_mat) cos# berechnet. Det Ausdruck K · Fwird so oft subtrahiert, bis V_n kleiner ah F=AM_m„ wird. Die Größen V und F werden von dei Radartaktsteuerung R zur Verfügung gestellt.

Die einzelnen V„-Werte werden im Schieberegiste SR in den einzelnen Stufen gespeichert, wobei für jedi Strahlerzeile ein Wert vorhanden ist

Im Vertikal-Rechenwert VRW wird außerdem au dem horizontalen Phaseninkrement H=*(dh/h,_mx) cos ( und der normierten Betriebsfrequenz F die Diffcren H—Fbcrechnet.

Die Werte V_n, Hund gegebenenfalls H-Fwerden a das Horizontal-Rechenwerk HRW weitergegeben. E ist eine Taktstcucrung vorgesehen, in der verschieden Impulse erzeugt werden, die dafür sorgen, daß di Vorgänge im Vertikal-Rechenwerk VR W richtig ablai fen.

Für jede Zeile ist ein eigenes Horizontal-Rechcnwct HRIV vorgesehen, das zu V_n, dem jeweiligen vertikale Phasenwert, m-mal das horizontale Phaseninkremc: H=>(dh/hmi<\) cos(/> addiert entsprechend folgend Gleichung:

1 ν,Λ,,,η = Hm = V_n +mil -cF. (7)

Dabei ist

A Lm,n = elektrischer Umweg eines Strahlers in der m-ten Zeile und n-ten Spalte eines Antennenfeldes,

V_n = vertikaler Phasenwert der n-ten Zeile, H = (dh/ληυυ) cos φ horizontales Phaseninkrement,

d_n = elektrischer Weg zwischen zwei horizontalbenachbarten Antennenelementen,

m — 1, 2,.., M Zahl der Additionen = Spaltennum- ι ο mer,

M = Zahl der Spalten,

c = 1,2,3,.., Faktor,

F = A/Am« normierte Wellenlänge, H_m = Phasenwert nach der m-ten Addition.

Die Berechnung der Phasenwerte innerhalb einer Zeile geht praktisch in gleicher Weise wie beim Vertikal-Rechenwerk Vi? Wvor sich.

Von den im Horizontal-Rechenwerk HR Wberechneten Phasenwerten werden die höchstwertigen Bit an die Elementspeicher ESP weitergegeben. Hier stehen sie zur Einstellung der Phasenschieber Pbereit.

Die Phaseneinstellung wird durch den digital einstellbaren Phasenschieber P realisiert, der in Abschnitte unterteilt ist, die für sich zwischen zwei verschiedenen elektrischen Längen oder Phasen umschaltbar sind. Die Längenunterschiede der Abschnitte verhalten sich wie

λ/2:λ/4:λ/8:λ/16.

Bei 16 Phasenwerten hat der Phasenschieber Pz. B. vier Abschnitte (4-Bit-Phasenschieber).

Die Einstellung des Phasenschiebers Pkann in diesem Beispiel durch eine vierstellige Binärzahl beschrieben werden. Die Phaseneinstellung eines Strahlcrclements in der n-ten Zeile und m-ten Spalte ergibt sich gemäß der Gleichung

30

= V_n + «■ H -cF

aus der Addition der zwei Dualzahlen V_n und m · H-c- F.

(8)

Bei dieser Addition müssen q+\ Stellen der Dualzahlen berücksichtigt werden, wenn das Ergebnis auf q Stellen, entsprechend den q Bit des Phasenschiebers P, genau sein soll.

Anhand eines Beispiels sollen die letzten Stellen aller Horizontalrechenwerke HRW für eine bestimmte Strahlrichtung untersucht werden. Dabei wird gezeigt, daß unter der von den Horizontalrechenwerken erfüllten Voraussetzung, daß die Stellenzahl ρ der Dualzahlen größer als die Phasenschieberbitzahl q+1 ist, die letzten Stellen der Dualzahlen der vielen parallel arbeitenden Horizontalrcchcnwerke HR W gleich sind. Die Anzahl der gemeinsamen Stellen istp-q-l. Dabei gibt ρ die Stcllcnanzahl der Dualzahlen an, mit denen die Antennenrichtung berechnet wird. Die Stcllcnzahl ρ wird entsprechend der gewünschten Positionicrungsgenauigkcit gewählt.

Unter der Annahme, daß die Positionicrungsgcnauigkcit der Antenne eine Bitzahl ρ der Rechenwerke von 10 erfordert, entspricht das einer Positionicrungsgcnauigkcit von etwa sieben Bogcnminutcn bei senkrechter Abstrahlung und einem λ/2-Abstand der Strahler. Außerdem erlauben die Diagrammverzerrungen die Wahl eines 4-Bit-Phasendrehers. Es wird z. B. eine Richtung eingestellt, der ein V-Wert von .,0000LLOOOO und ein H-Wert von .,00OLOOOOOL entspricht. Weiter wird eine Strahlergruppe mit 16 Zeilen und Spalten vorausgesetzt. Die Anzahl der schrägen Striche durch die Leitungen in F i g. 1 gibt jeweils die dort zu übertragende Anzahl von Bit an.

Das Vertikalrechenwerk erzeugt nacheinander folgende 16 V_n-Werte:

V, .,0000LLOOOO V₂ .,00OLLOOOOO V₃ ,0OLOOLOOOO Va .,0OLLOOOOOO V₅ .,0OLLLLOOOO V₆ .,OLOOLOOOOO V₇ .,OLOLOLOOOO V₈ .,OLLOOOOOOO V₉ ,OLLOLLOOOO V₁₀ ,OLLLLOOOOO

V_I, ,LOOOOLOOOO V₁₂ ,LOOLOOOOOO Via ,LOOLLLOOOO Vh ,LOLOLOOOOO V₁₅ ,LOLLOLOOOO Vi₆ ,LLOOOOOOOO

Die einzelnen Horizontalrechenwerke übernehmer die ersten fünf Stellen (q+ l)der V_n-Werte und addierer gemäß der Gleichung (8) die //„-Werte, die zehnstellig berechnet werden.

Es werden nun z. B. die Δ Ln_xJX_1011x-Werte des zweiter und 16. Horizontalrechenwerkes betrachtet. Diesf erzeugen nacheinander folgende Δ Ζ-ην/λ™*- Werte:

,/A_m

40

45

50

55

(<o

('s .,0OLOLOOO0L

.,0OLLLOOOLO

.,OLOOLOOOLL

.,OLOLLOOLOO

.,OLLOLOOLOL

.,OLLLLOOLLO

.,LOOOLOOLLL

.,LOOLLOLOOO

.,LOLOLOLOOL

.,LOLLLOLOLO

.,LLOOLOLOLL

.,LLOLLOLLOO

.,LLLOLOLLOL

.,LLLLLOLLLO

.,0000LOLLLL

L₁₆, ,/λ_Μ«._ν.. LLOLOOOOOL .,LLLOOOOOLO .,LLLLOOOOLL .,0000000LOO .,00OLOOOLOL .,0OLOOOOLLO .,0OLLOOOLLL .,OLOOOOLOOO μ OLOLOOLOOL .,OLLOOOLOLO .,OLLLOOLOLL μ LOOOOOLLOO .,L(X)LOOLLOL ,,LOLOOOLLLO μ LOLLOOLLLL /-ih ihAW* μ LLOOOLOOOO

Aus der obigen Tabelle kann man ersehen, daß die letzten fünf Stellen der vom 2. und 16. Horizontalrechenwerk HR W gleichzeitig berechneten Dualzahlen gleich sind. Diese Erkenntnis kann verallgemeinert werden: die letzten p—(q+l) Stellen aller Dualzahlen, die gleichzeitig von den Horizontalrechenwerken HRW berechnet werden, sind gleich. Damit können diese letzten Stellen in einem einzigen gemeinsamen Rechenwerk berechnet werden. Der Übertrag dieses gemeinsamen Rechenwerkes muß an alle Horizontalrechenwerke, welche dann lediglich die ersten Stellen berechnen, weitergegeben werden. In F i g. 2 ist das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Phasenrechners dargestellt, bei dem diese Erkenntis angewendet ist

Mit Ausnahme der Horizontalrechenwerke HR W und HRWi bzw. deren Anschaltung stimmt die Anordnung nach F i g. 2 mit derjenigen nach F i g. 1 überein. Das Vertikalrechenwerk VR W ist ebenfalls für 10 Bit ausgelegt und auch das Schieberegister SR

10

stimmt mit demjenigen nach F i g. 1 überein, d h, es ist ein 5-Bit-Vorwärts-Schieberegister mit einer der Zeilenzahl entsprechenden Stufenzahl. An die Stufen des Schieberegisters SR ist jedoch jeweils ein Horizontalrechenwerk HRW angeschlossen, welches nur für die ersten 5 Bit ausgelegt ist Die letzten 5 Bit dieser Horizontalrechenwerke HR W werden gemeinsam für alle Rechner HRW'in einem gemeinsamen Horizontal-Rechenwerk HR Wi berechnet, das von den Größen F und H gesteuert wird Zwischen dem Ausgang des gemeinsamen Horizontalrechenwerks HRWi und dem Eingang für die ersten 5 Bit der Horizontalrechenwerke HRW ist zu diesem Zweck jeweils eine eigene Übertragsleitung Ü vorgesehen. Die Anzahl der schrägen Striche durch die Leitungen in Fig.2 gibt jeweils die dort zu übertragende Anzahl von Bit an.

Der technische Aufwand für die Horizontalrechenwerke wird somit auf etwas über die Hälfte gegenüber der bekannten Anordnung reduziert

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltung zur Phasenberechnung für eine mit elektronischer Strahlschwenkung arbeitende Antenne, die aus in Zeilen und Spalten angeordneten Strahlerelementen besteht, deren Stromphase jeweils über einen digitalen, q Bit aufweisenden Phasenschieber unter Verwendung eines digitalen Mehrbit-Elementspeichers eingestellt wird, wobei zur digitalen, mit p-stelligen Dualzahlen vorgenommenen Berechnung der gemeinsamen vertikalen Phasenwerte aller Phasenschieber innerhalb der einzelnen Zeilen ein einziges taktgesteuertes Vertikal-Rechenwerk und für jede Zeile zur zusätzlichen digitalen, ebenfalls mit p-stelligen Dualzahlen vorgenommenen Berechnung der horizontalen Phasenwerte alier Phasenschieber pro Zeile jeweils ein eigenes, mit dem gleichen Takt arbeitendes Horizontal-Rechenwerk vorgesehen ist, von denen eines, welches einer Randzeile zugeordnet ist, mit seinem Vertikalphasenwerteingang mit dem Ausgang des Vertikal-Rechenwerks verbunden ist und die so zusammengeschaltet sind, daß diese vertikalen Phasenwerte bei jedem Takt in den Eingangsspeieher des jeweils zeilenmäßig nächsten Horizontal-Rechenwerks nach Art eines Schieberegisters weitergegeben werden, so daß für jede Zeile zu den allen Phasenschiebern in dieser Zeile gemeinsamen vertikalen Phasenwerten die horizontalen Phasenwerte addiert und in den Elementspeichern abgespeichert werden und die Berechnung des elektrischen Umwegs für den Phasenschieber eines Strahlerelements, der sich phasenmäßig um einen bestimmten Betrag von seinen Zeilennachbarn und um einen anderen bestimmten Betrag von seinen Spaltennachbarn unterscheidet, auf eine Addition in Addierwerken des Vertikal-Rechenwerks und der Horizontal-Rechenwerke zurückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bitzahl q der Phasenschieber (P), die kleiner als die Stellenzahl ρ der Dualzahlen gewählt ist, ein zusätzliches, für alle Zeilen gemeinsames Horizontal-Rechenwerk (HRWX) vorgesehen ist, in welchem die letzten p—q— 1 Stellen aller den Zeilen zugeordneten Horizontal-Rechenwerke (HR W) berechnet werden, und daß jedes der den Zeilen zugeordneten Horizontal-Rechenwerke (HRW) eine Übertragungseinrichtung (O) aufweist, mit welcher der Übertrag der letzten p—q— 1, im zusätzlichen Horizontal-Rechenwerk (HRWX) berechneten Stellen zu den davor stehenden, im jeweiligen Zeilen-Horizontalrechenwerk (HRW) berechneten Stellen der jeweiligen Dualzahl zugefügt wird.

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur asenberechnung für eine mit elektronischer Strahllwenkung arbeitende Antenne, die aus in Zeilen und alten angeordneten Strahlelementen besteht, deren ■omphase jeweils über einen digitalen, q Bit aufweisenden Phasenschieber unter Verwendung eines digitalen Mehrbit-Elementspeichers eingestellt wird, wobei zur digitalen, mit p-stelligen Dualzahlen vorgenommenen Berechnung der gemeinsamen vertikalen Phasenwerte aller Phasenschieber innerhalb der einzelnen Zeilen ein einziges taktgesteuertes Vertikal-Rechenwerk und für jede Zeile zur zusätzlichen digitalen, ebenfalls mit p-stelligen Dualzahlen vorgenommenen Berechnung der horizontalen Phasenwerte aller Phasenschieber pro Zeile jeweils ein eigenes, mit dem gleichen Takt arbeitendes Horizontal-Rechenwerk vorgesehen ist, von denen eines, welches einer Randzeile zugeordnet ist, mit seinem Vertikalphasenwerteingang mit dem Ausgang des Vertikal-Rechenwerks verbunden ist und die so zusammengeschaltet sind daß diese vertikalen Phasenwerte bei jedem Takt in den Eingangsspeicher des jeweils zeilenmäßig nächsten Horizontal-Rechenwerks nach Art eines Schieberegisters weitergegeben werden, so daß für jede Zeile zu den allen Phasenschiebern in dieser Zeile gemeinsamen vertikalen Phasenwerten die horizontalen Phasenwerte addiert und in den Elementspeichern abgespeichert werden und die Berechnung des elektrischen Umwegs für den Phasenschieber eines Strahlerelements, der ."ich phasenmäßig um einen bestimmten Betrag von seinen Zeilennachbarn und um einen anderen bestimmten Betrag von seinen Spaltennachbarn unterscheidet, auf eine Addition in Addierwerken des Vertikal-Rechenwerks und der Horizontal-Rechenwerke zurückgeführt ist.

   Phasiengesteuerte Antennen bestehen aus vielen einzelnen Strahlern, die auf einer ebenen Fläche in gewöhnlich orthogonalen Zeilen und Spalten angeordnet sind. Zur elektronischen Schwenkung des Richtdiagramms wird in die Speiseleitung jedes Strahlerelementes ein Leitungsstück mit elektronisch veränderbarer elektrischer Länge, der sog. Phasenschieber, eingeschaltet. Die bei phasengesteuerten Antennen verwendeten Phasenschiebt-r, z.B. Schaltferrite oder Schaltdioden, sind meistens vom digitalen Typ. Bei ihnen ist der die Phasenlage bestimmende Umweg nicht stetig, sondern nur in Schritten einstellbar. Die Berechnung der Umwege erfolgt in einem Phasenrechner und muß so schnell vorgenommen werden, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des gesamten Systems nicht vermindert