DE60035161T2 - Steuervorrichtung zur simultanen Mehrstrahlformung in einer Antenne mit elektronisch gesteuerter Ablenkung für Radarempfang - Google Patents

Steuervorrichtung zur simultanen Mehrstrahlformung in einer Antenne mit elektronisch gesteuerter Ablenkung für Radarempfang Download PDF

Info

Publication number
DE60035161T2
DE60035161T2 DE60035161T DE60035161T DE60035161T2 DE 60035161 T2 DE60035161 T2 DE 60035161T2 DE 60035161 T DE60035161 T DE 60035161T DE 60035161 T DE60035161 T DE 60035161T DE 60035161 T2 DE60035161 T2 DE 60035161T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optical
frequency
signal
phase
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60035161T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60035161D1 (de
Inventor
Thomas Merlet
Olivier Maas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of DE60035161D1 publication Critical patent/DE60035161D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60035161T2 publication Critical patent/DE60035161T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2676Optically controlled phased array

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Bilden von mehreren simultanen Radarempfangsstrahlen mit einer Antenne mit elektronisch gesteuerter Ablenkung. Sie ist insbesondere für die Steuerung des Strahlungsdiagramms einer Antenne mit elektronischer Ablenkung vorgesehen, um die Empfangsstrahlen mit einer großen Flexibilität unabhängig vom Durchlassband des Radars neu zu konfigurieren.
  • Eine Antenne mit elektronischer Ablenkung umfasst eine Vielzahl von Strahlungselementen, die sowohl das Senden als auch das Empfangen eines Hyperfrequenzsignals sicherstellen. Ein Sende- oder Empfangsstrahl ist von der Gesamtheit von von jedem Element gesendeten oder empfangenen Signalen gebildet. Um einen Strahl in eine gegebene Richtung θ zu lenken, ist es erforderlich, Zeitverzögerungen zwischen den von den verschiedenen Strahlungselementen entsandten oder empfangenen Signalen zu erzeugen. Um eine derartige Wirkung zu erzielen, ist bekannt, eine Phasenverzögerung zwischen diesen Signalen zu erzeugen. Die Phasenverschiebung Φ1 – Φ2 zwischen den von zwei Strahlungselementen gesandten oder empfangenen Signalen ist durch folgendes Verhältnis gegeben:
    Figure 00010001
    wobei d, f und c jeweils die Distanz zwischen den beiden Strahlungselementen, f die Frequenz der Signale und c die Geschwindigkeit des Lichts darstellen, wobei die erzeugte Zeitverzögerung
    Figure 00010002
    ist. Die Phasenverschiebung Φ1 – Φ2 ihrerseits ist gleich 2πf(T1 – T2).
  • Der vorher beschriebenen Lösung, die auf Hyperfrequenzsteuerschaltungen zurückgreift, kann eine Lösung vorgezogen werden, die optische Steuerschaltungen verwendet, insbesondere für Durchlassbandprobleme. Das vorhergehende Verhältnis (1) zeigt nämlich einen Nachteil insofern auf, als die Phasenverschiebung von der Frequenz abhängt. Wenn sich folglich die Frequenz ändert, verändert sich auch der Spitzenwinkel. Diese Methode zur Ausrichtung eines Strahls ist somit nicht für ein Breitbandradar geeignet. Allerdings die Hyperfrequenztechniken ermöglichen es nicht, eine Zeitverzögerung zwischen den Signalen auf eine andere Weise als durch die Erzeugung der vorhergehenden Phasenverschiebung zu erzeugen, außer wenn eine aus Platz- und Kostensicht undenkbare Einrichtung verwendet wird.
  • Die Verwendung der optischen Techniken ermöglicht es, den vorgenannten Nachteil zu vermeiden, wobei die Strahlungselemente direkt durch Zeitverzögerungen gesteuert werden, ohne auf den Kunstgriff von Phasenverschiebungen auszuweichen, wobei diese Verzögerungen im optischen Bereich erzeugt werden. Zu diesem Zweck wurden bereits optische Steuerlösungen für Antennen mit elektronischer Ablenkung eingesetzt. Was das Senden betrifft, wurden bereits zahlreiche optische Steuerarchitekturen vorgeschlagen, um das Strahlungsdiagramm beim Senden zu kontrollieren.
  • Was den Empfang der Signale durch die Antenne betrifft, erfordert die Bildung eines Strahls eine sehr starke, derzeit noch nicht erreichbare Dynamik der optischen Komponenten. Die Dynamik im Radarsinne ist gekennzeichnet, durch das Signal-Geräusch-Verhältnis, wobei in dem Begriff „Geräusch" die Intermodulationsphänomene inkludiert sind, die von Nichtlinearitäten der Kette ausgehen, die im Allgemeinen in der englischen Literatur SFDR nach dem Ausdruck „Spurious Free Dynamic Range" genannt werden.
  • Die Umschaltgeschwindigkeit des Strahls in eine gegebene Richtung ausgehend von einer Steuerung ist eine weitere Schwierigkeit zweiten Ranges im Vergleich mit der Dynamik.
  • Um dieses Problem der Dynamik zu lösen, wurde eine optische Steuerarchitektur, basierend auf der Korrelation in der französischen Patentanmeldung 94 11498 vorgeschlagen, dann durch eine Architektur ergänzt, die in der französischen Patentanmeldung 98 07240 dargestellt ist. Diese optische Architektur mit Korrelation ermöglicht für den Empfang wie für die Entsendung eine Steuerung in Zeitverzögerungen in beiden, der horizontalen und der vertikalen Ebene. Allerdings ermöglicht diese Architektur nur die Bildung eines einzigen Strahls, sie ermöglicht nicht einen Empfang mehrerer Strahlen, d.h. mehrerer simultaner Strahlen. Nun ist es für zahlreiche Radaranwendungen notwendig, in mindestens einer der Ebenen des Radars, horizontal oder vertikal, mehrere Strahlen beim Empfang zu bilden, beispielsweise Summen- und Differenzstrahleneinheiten.
  • Wenn das Durchlassband nicht wesentlich ist für manche Radaranwendungen, die durchschnittliche Bandbreiten akzeptieren können, ist der Empfang mehrerer Strahlen nun bei den Steuertechniken nur auf Basis von Hyperfrequenzschaltungen möglich. Beim Empfang wird das Radarecho bei einer Netzantenne durch eine Matrix von n Zeilen mal m Spalten von Hyperfrequenzdetektoren, die die Platte der Antenne darstellen, erfasst. Diese Elementarsignale werden einzeln hinsichtlich Amplitude und Phase gewichtet und dann summiert, um einen Empfangsstrahl zu bilden. Dieser letztgenannte ist durch seine Winkelausrichtung in Bezug zur Normalen der Antenne und durch sein Strahlungsdiagramm gekennzeichnet. Um gleichzeitig mehrere Empfangsstrahlen zu bilden, ist es notwendig, die elementaren Signale zu unterteilen, um sie zu verschiedenen Gewichtungsmatrices und verschiedenen Summiereinrichtungen zu lenken. Wenn sie in der Hyperfrequenztechnologie verwirklicht sind, sind diese Gewichtungen und Summierungen unbeweglich. Die Neukonfiguration der Empfangsstrahlen ist dennoch möglich, wenn Architekturen zur Bildung von Strahlen durch Berechnung, FFC genannt, verwendet werden. Diese letztgenannten weisen trotzdem eine größere Komplexität im Bereich der Radarverarbeitung auf. Es handelt sich nämlich um Echtzeitverarbeitungen, die die Verwendung zahlreicher komplexer und kostspieliger digitaler Prozessoren erfordern. Mit anderen Worten begrenzt die Komplexität der Verarbeitung die Anzahl von Empfängern in den Architekturen mit FFC.
  • So ist ein einfacher Einsatz eines mehrstrahligen Radarempfangs mit großer Dynamik weder durch die Verwendung einer Hyperfrequenzsteuerung, die keine dynamische Zuteilung der gebildeten Strahlen ermöglicht, noch im digitalen Bereich möglich, der eine Beschränkung der Anzahl von bemusterten Wegen (Unternetzen) erfordert.
  • Ein Dokument EP-A-0 793 291 beschreibt ein Steuersystem für die Bildung von Radarempfangsstrahlen.
  • Ein Ziel der Erfindung ist insbesondere die Bereitstellung einer einfachen Ausführungsart eines Empfangs mehrerer Strahlen mit einer großen Dynamik.
  • Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung zur Bildung von Radarempfangsstrahlen einer Antenne mit elektronischer Ablenkung nach Anspruch 1.
  • Die Erfindung hat überdies als Hauptvorteile, dass sie es ermöglicht, die Komplexität der digitalen Verarbeitung im Zusammenhang mit der Bildung der Radarstrahlen durch FFC zu verringern, dass sie eine Unempfindlichkeit gegen die elektromagnetischen Störungen bietet, dass sie einen Gewichtsvorteil und einen Platzgewinn ermöglicht, und dass sie für alle Radarfrequenzbänder anwendbar ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der einzigen Figur hervor, die in Übersichtsform eine mögliche Ausführungsart einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung darstellt.
  • Die beiliegende Figur stellt somit ein mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung dar. Diese Vorrichtung steuert die Bildung mehrerer Empfangsstrahlen R1, ... Rr einer Radarantenne mit elektronischer Ablenkung. Sie führt eine teilweise Hyperfrequenzsummierung der von den elementaren Antennendetektoren empfangenen Signale durch, gefolgt von einer nicht kohärenten Summierung in der Optik.
  • Eine Empfangsantenne mit elektronischer Ablenkung umfasst n Unternetze zur Erfassung von Hyperfrequenzsignalen 1. Um die Beschreibung der Erfindung zu erleichtern, wird angenommen, dass die Unternetze Spalten sind, sie könnten aber auch beliebig sein. Jede Spalte umfasst beispielsweise m Detektoren 1. Auf jeden Detektor folgt eine Phasenverschiebeeinrichtung 2. Zur Vereinfachung der Darstellung sind nur die Detektoren und Phasenverschiebeeinrichtungen der ersten Spalte dargestellt. Die Phasenverschiebeeinrichtungen 2 werden durch herkömmliche Mittel in Abhängigkeit von der gewünschten Richtung entlang der zur Spalte parallelen Komponente, beispielsweise vertikal, wenn diese vertikal ist, gesteuert. Für jede Spalte werden die von den Phasenverschiebeeinrichtungen ausgehenden Signale durch eine Hyperfrequenzkombiniereinrichtung 3 summiert. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung umfasst somit Mittel, um eine teilweise Hyperfrequenzsummierung der empfangenen Signale gemäße jeder Spalte durchzuführen. Diese Mittel umfassen insbesondere die Phasenverschiebeeinrichtungen 2 und ihre Steuerungen sowie die Hyperfrequenzkombiniermittel 3. Diese teilweise Summierung erfolgt herkömmlicherweise durch bekannte Mittel. Jede der n Spalten liefert somit ein in eine Raumdimension summiertes Signal, beispielsweise in der vertikalen Dimension.
  • Die von den n Spalten am Ausgang der Kombiniermittel 3 ausgehenden Signale modulieren jeweils eine optische Quelle L1, ... Ln mit der Empfangsfrequenz f der empfangenen Signale. Die optischen Quellen L1, ... Ln sind beispielsweise Laser. Auf jede optische Quelle folgen beispielsweise Mittel 4 zur Erzeugung einer optischen Bifrequenzwelle in Kreuzpolarisierung, wobei eine Frequenz bei ω/2π + f und eine Frequenz bei ω/2π liegt. Die Frequenz f ist jene des empfangenen Signals. Die Frequenz ω/2π ist die Frequenz der optischen Welle, die durch die Lichtquelle L1, ... Ln erzeugt wird. Eine Frequenz ω/2π + f wird nach einer ersten Polarisierung, beispielsweise vertikalen Polarisierung EV, übertragen. Die andere Frequenz ω/2π wird auf einer senkrechten Polarisierung, beispielsweise horizontalen Polarisierung EH, übertragen, wobei die beiden Polarisierungen auf die Übertragungsrichtung der optischen Welle senkrecht stehen. Das optische Signal mit der Frequenz ω/2π wird somit nach einer Polarisierung übertragen, während das mit der Frequenz f des Empfangshyperfrequenzsignals modulierte optische Signal mit der Frequenz ω/2π + f nach der senkrechten Polarisierung übertragen wird. Das modulierte optische Signal kann durch einen Frequenzübertrager erhalten werden, der beispielsweise eine akustisch-optische Bragg-Zelle ist.
  • Die n optischen Bifrequenzsignale in Kreuzpolarisierung werden zu optischen Phasenverschiebungsmitteln 5 gesandt. Bevor es in diese optischen Phasenverschiebungsmittel eintritt, tritt jedes Signal in einen optischen Koppler 1/r 6 ein, der dieses Signal in r optische Signale unterteilt, wobei r die Anzahl von Empfangsstrahlen des zu bildenden Radars ist. Die n optischen Kanäle 7, die von den Bifrequenzwellengeneratoren 4 stammen, werden somit jeweils in r optische Kanäle 8 mit Hilfe dieser optischen Koppler 1/r unterteilt, wobei ein optischer Kanal ein Weg ist, entlang dessen sich ein optisches Signal ausbreitet. Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Übertragungsart der optischen Signale im freien Raum. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann allerdings optische Kanäle 7, 8 umfassen, die optische Wellenleiter oder optische Fasern sind.
  • Am Ausgang der Koppler 6 werden die n×r optischen Kanäle zu den optischen Phasenverschiebungsmitteln 5 gelenkt. Diese letztgenannten sind beispielsweise eine Flüssigkristallmatrix, die n×r Pixel umfasst. Diese Phasenmatrix druckt pro Pixel an einer der Polarisationen nach einem anisotropen Muster eine durch eine elektrische Spannung gesteuerte optische Phase. Die Frequenz ω/2π + f wird beispielsweise ω/2π + f + φi,i für das optische Signal, das auf das Pixel i, j mit der Zeile i und der Spalte j auf der Phasenmatrix 5 trifft. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt über Mittel, die nicht dargestellt sind, um Spannungen an die Pixel anzulegen. Diese Mittel legen an jedes Pixel i, j eine Spannung Vi,j an.
  • Auf die optischen Phasenverschiebungsmittel 5 folgen beispielsweise Amplitudengewichtungsmittel 9. Diese Mittel wirken auf die beiden Polarisationen EV, EH, wobei sie die Amplitude der beiden optischen Wellen jedes der Kanäle 8 ändern. Diese Amplitudengewichtungsmittel sind beispielsweise eine Flüssigkristallmatrix, umfassend n×r Pixel. Die Amplitudengewichtung, wie die Phasenverschiebung, werden Pixel für Pixel durch nicht dargestellte Spannungssteuermittel gesteuert. Eine Amplitudengewichtung wird an jedes der n×r optischen Signale 8 angelegt.
  • Um Hyperfrequenzempfangsstrahlen R1, ... Rr zu bilden, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung r Mittel zur Erfassung des Hyperfrequenzsignals, das jeder Gruppe von n optischen Signalen zugeordnet ist. Dieses Signal ist tatsächlich das Modulationssignal bei der Empfangsfrequenz f, das den Phasenverschiebungen φi,j unterzogen wurde. So werden die n optischen Kanäle 7, geteilt nach den Spalten (beispielsweise vertikal) in r Kanäle vor den Matrices, nach diesen letztgenannten in Zeilen (beispielsweise horizontal) zusammengefasst, um r optische Strahlen mit n phasenverschobenen Komponenten, die eventuell hinsichtlich der Amplitude gewichtet sind, zu bilden. Die Zusammenfassung der Kanäle erfolgt mit Hilfe von optischen Kombiniereinrichtungen 1/n 10. Die n Kanäle jeder Zeile werden durch eine Kombiniereinrichtung 10 kombiniert.
  • Auf jede Kombiniereinrichtung 10 folgt eine Polarisiereinrichtung 45° 11, die die beiden Polarisationen wieder in einer selben Richtung kombinieren soll. Die beiden kohärenten Wellen interferieren nun am Ausgang jeder Polarisiereinrichtung 11. Auf diese letztgenannte folgt ein Fotodetektor 12. Ein Fotodetektor 12 erfasst somit ein Signal proportional zu den Phasen und Amplituden, die auf die elementaren optischen Kanäle 8 durch die optischen Phasenverschiebungsmittel 5 und die Amplitudengewichtungsmittel 9 gedruckt sind. Die beiden Wellen interferieren somit am Eingang dieses letztgenannten. Ihre Spektrallinien bei ω/2π + f und ω/2π schlagen somit und die Differenz zwischen den beiden Linien ergibt nun die Empfangsfrequenz f.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es nun, am Ausgang der r Fotodetektoren 12 r Radarstrahlen R1, ... Rr zu erhalten, die fix in einer Dimension gebildet sind, in der die Kombinationen in Hyperfrequenz erfolgen, und die in der anderen Dimension neu konfigurierbar sind, in der die Kombinationen in der Optik erfolgen. Diese letztgenannte Konfiguration der Strahlen erfolgt im Bereich der optischen Phasenverschiebungsmittel 5. Die anzuwendenden Phasengesetze sind beispielsweise in Mitteln zur Steuerung der Spannungen von Pixel einer Flüssigkristallmatrix 5 programmiert. Zusätzlich zu den Phasengesetzen können Amplitudengewichtungsgesetze beispielsweise an die elementaren Kanäle 8 durch die Amplitudengewichtungsmittel 9 angelegt werden. Die Leistung Pj in jedem der r Ausgangsstrahlen ist nun durch folgendes Verhältnis gegeben:
    Figure 00090001
    , wobei j von 1 bis r variiert (2)
  • Die Phasen φi,j werden durch die optischen Phasenverschiebungsmittel 5 gedruckt, und die Leistungen Pi,j werden beispielsweise durch die Gewichtungsmittel 9 gewichtet.
  • Eine Flüssigkristallmatrix mit n×r hinsichtlich der Spannung steuerbaren Pixel ist als Ausführungsbeispiel der optischen Phasenverschiebungsmittel dargestellt. Diese Ausführungsart hat insbesondere den Vorteil, dass sie einfach im Einsatz ist. Diese Mittel können natürlich anders ausgeführt sein.
  • Diese Phasenverschiebungsmittel können auch durch Mittel zur Erzeugung von Zeitverzögerungen an den n×r elementaren Signalen 8 ersetzt sein. Diese Mittel können beispielsweise eine umschaltbare Vorrichtung optischer Bahnen sein, wie in der französischen Patentanmeldung 90 03386 beschrieben. Die Zeitverzögerungen ermöglichen es nun, Signale in einem sehr breiten Momentanband zu bearbeiten.
  • Die Erfindung kann mit einer optischen Technologie mit freier Ausbreitung angewandt werden, die Flüssigkristallmatrices 5, 9 verwendet, um die Phasen- und Amplitudengewichtungen auszuüben. Diese Gewichtungen können auch in der Wellenleiteroptik erhalten werden, wobei auf Halbleitern, beispielsweise InP, Wellenleiter, Koppler und Phasen- und Amplitudenmodulatoren verwirklicht werden. In diesem Fall ist das Vorhandensein von Polarisatoren 11 nicht mehr erforderlich.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung hat insbesondere den Vorteil, dass sie die Neukonfiguration der Radarempfangsstrahlen ermöglicht, wobei einfach die Steuerspannungen der optischen Phasenmatrices 5 und Amplitudenmatrices 9 oder aller anderen optischen Phasenverschiebungsmittel zur Erzeugung von Zeitverzögerungen oder Amplitudengewichtungen verändert werden. Diese Möglichkeit wird den Hyperfrequenzkombinationsmitteln nicht angeboten. Aus diesem Grund schlägt die Erfindung insbesondere eine vorteilhafte Alternative für die Radararchitekturen mit Bildung von Strahlen durch Berechnung vor. Verglichen mit einer digitalen Lösung ermöglicht die Bildung von analogen Strahlen durch die Optik eine Minimierung der Anzahl von Empfängern und vereinfacht wesentlich die Komplexität der Verarbeitung. Überdies ermöglichen die teilweise Kombination in Hyperfrequenz sowie die optische Summierung verschiedener Strahlen insbesondere eine Erleichterung der Dynamikanforderungen, die auf den optischen Architekturen für den Empfang lasten, da ein Teil der Ausrichtung der Empfangsstrahlen von den Hyperfrequenztechniken bearbeitet wird.
  • Als weitere Vorteile bringt die Erfindung ferner eine Unempfindlichkeit gegen die elektromagnetischen Störungen, einen Gewichtsvorteil und einen Platzgewinn dank der optischen Technologien mit sich. Schließlich ist die Erfindung für alle Radarfrequenzbänder anwendbar.
  • Die Erfindung wurde für den Fall beschrieben, in dem die Hyperfrequenzempfangssignale in Spalten vertikal summiert werden. Es ist natürlich möglich, die Hyperfrequenzempfangssignale in Zeilen, horizontal oder durch alle Netze von gegebener geometrischer Form zu summieren. Allerdings ermöglicht eine Hyperfrequenzsummierung nach vertikalen Spalten beispielsweise eine Verringerung der Auswirkungen der Störzeichen, auch Clutters genannt, des Bodens oder des Meeres. Jedes Strahlungselement 1 entsendet oder empfängt nämlich nach einer sehr großen Öffnung, aber durch Summieren entlang einer Spalte oder Zeile wird eine feine Richtung nach dieser Spalte oder Zeile bevorzugt. In einer Vertikalrichtung fügt sich der Clutter des Bodens oder des Meeres auf nicht kohärente Weise von einer Spalte zur nächsten hinzu, und das Signal-Geräusch-Verhältnis wird nun größer. Dasselbe würde nicht für eine Horizontalrichtung gelten, in der Clutter des Bodens oder des Meeres auf kohärentere Weise hinzukommen würde.

Claims (9)

  1. Steuervorrichtung zum Bilden von Radarempfangsstrahlen einer Antenne mit elektronischem Abtasten, die ein Netz von Detektoren für ein Hyperfrequenzempfangssignal (1) aufweist, die in n Detektorenunternetzen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes aufweist: – Mittel (2, 3), um in dem Hyperfrequenzbereich eine erste teilweise Kombination der empfangenen Signale herzustellen, wobei diese Kombination gemäß jedem Unternetz hergestellt wird, definiert entlang einer ersten Richtung, – optische Mittel, um eine zweite teilweise Kombination in dem optischen Bereich herzustellen, definiert entlang einer zweiten Richtung, orthogonal zu der ersten Richtung, wobei die optischen Mittel mindestens n optische Quellen L1, ..., Ln aufweisen, die jeweils einem Unternetz zugeordnet sind und ein optisches Signal (7) erzeugen, das von dem Signal, das aus ihrem Unternetz stammt, mit der Frequenz des Empfangshyperfrequenzsignals (f) moduliert ist, Mittel (6) zum Teilen jedes optischen Signals (7) in r optische Signale (8), optische Phasenverschiebungsmittel (5) jedes der n×r erzielten optischen Signale, r Kombinationsmittel (10) jeder Gruppe aus n optischen Signalen und r Detektionsmittel (10, 11, 12) des Hyperfrequenzsignals (f), das jeder Gruppe aus n optischen Signalen zugewiesen ist, um r Hyperfrequenzempfangsstrahlen R1, ..., Rr zu bilden, wobei die optischen Mittel am Ausgang jeder optischen Quelle L1, ..., Ln Mittel (4) zum Erzeugen einer optischen Bifrequenzwelle in gekreuzter Polarisation aufweisen, wobei eine Frequenz bei ω/2π + f ist und eine Frequenz bei ω/2π, wobei die Frequenz f die des empfangenen Signals ist, wobei die Frequenz ω/2π die Frequenz der optischen Welle ist, die von der optischen Quelle L1, ..., Ln erzeugt wird, wobei eine Frequenz ω/2π + f gemäß einer ersten Polarisation übertragen wird, wobei die andere Frequenz ω/2π auf einer senkrechten Polarisation übertragen wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Phasenverschiebungsmittel aus einer Flüssigkristallmatrix bestehen, die n×r Pixel aufweist, die Pixel für Pixel eine Phasenverschiebung (φi,j) an die n×r optischen Signale, die aus den Teilungsmitteln (6) hervorgehen, anlegt, wobei eine Phasenverschiebung von einer elektrischen Spannung (Vi,j) gesteuert wird.
  3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverschiebung (φi,j) an die Polarisation angewandt wird, die das Signal mit der Frequenz ω/2π + f trägt.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektionsmittel für ein Hyperfrequenzsignal einen Polarisator zu 45° (10) aufweist, der die zwei Polarisationen entlang einer gleichen Richtung rekombiniert, und einen Fotozellenempfänger, der das Hyperfrequenzsignal erfasst.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Mittel verbunden mit den optischen Phasenverschiebungsmitteln (5) Mittel zum Gewichten von Amplituden (9) aufweisen, wobei eine Amplitudengewichtung an jedes der n×r optischen Signale (8) angewandt wird.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Signal von einer Bragg-Zelle moduliert wird.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hyperfrequenzkombinationsmittel Hyperfrequenzen-Phasenverschieber (2) und Mittel zum Steuern dieser Phasenverschieber aufweisen, um die Empfangsstrahlen R1, ..., Rr entlang der von den Unternetzen definierten Richtung zu konfigurieren.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unternetze Spalten sind, wobei die Detektoren der Spalten senkrecht angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unternetze Zeilen sind, wobei die Detektoren der Zeilen horizontal angeordnet sind.
DE60035161T 1999-10-26 2000-10-24 Steuervorrichtung zur simultanen Mehrstrahlformung in einer Antenne mit elektronisch gesteuerter Ablenkung für Radarempfang Expired - Lifetime DE60035161T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9913358 1999-10-26
FR9913358A FR2800202B1 (fr) 1999-10-26 1999-10-26 Dispositif de commande pour la formation de plusieurs faisceaux simultanes de reception radar a antenne a balayage electronique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60035161D1 DE60035161D1 (de) 2007-07-26
DE60035161T2 true DE60035161T2 (de) 2008-05-15

Family

ID=9551361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60035161T Expired - Lifetime DE60035161T2 (de) 1999-10-26 2000-10-24 Steuervorrichtung zur simultanen Mehrstrahlformung in einer Antenne mit elektronisch gesteuerter Ablenkung für Radarempfang

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6417804B1 (de)
EP (1) EP1096603B1 (de)
CA (1) CA2324490A1 (de)
DE (1) DE60035161T2 (de)
FR (1) FR2800202B1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10237822B3 (de) * 2002-08-19 2004-07-22 Kathrein-Werke Kg Kalibriereinrichtung für ein umschaltbares Antennen-Array sowie ein zugehöriges Betriebsverfahren
DE10237823B4 (de) * 2002-08-19 2004-08-26 Kathrein-Werke Kg Antennen-Array mit einer Kalibriereinrichtung sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Antennen-Arrays
EP1643639B1 (de) * 2003-07-04 2009-02-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Mikrowellenphasen-bildungsvorrichtung typ optische kontrolle
US7248343B2 (en) * 2004-06-29 2007-07-24 Raytheon Company Amplitude-weighted spatial coherent processing for LADAR system
GB0526661D0 (en) * 2005-11-23 2006-12-13 Bae Systems Plc Array Antenna
US7801447B1 (en) * 2006-02-28 2010-09-21 Lockheed Martin Corporation Method and system for signal processing by modulation of an optical signal with a multichannel radio frequency signal
EP2109939A4 (de) * 2007-02-07 2014-11-26 Lockheed Corp Miniaturisierter photonischer mikrowellenempfänger
FR3005210B1 (fr) * 2013-04-26 2016-09-30 Thales Sa Circuit d'alimentation distribuee pour reseau de formation de faisceaux d'antenne

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1212746A (en) * 1983-01-31 1986-10-14 R. Ian Macdonald Optoelectronically switched phase shifter for radar and satellite phased array antennas
US4725844A (en) * 1985-06-27 1988-02-16 Trw Inc. Fiber optical discrete phase modulation system
US5131748A (en) * 1991-06-10 1992-07-21 Monchalin Jean Pierre Broadband optical detection of transient motion from a scattering surface by two-wave mixing in a photorefractive crystal
JP3846918B2 (ja) * 1994-08-02 2006-11-15 富士通株式会社 光伝送システム、光多重伝送システム及びその周辺技術
FR2725076B1 (fr) * 1994-09-27 1996-12-13 Thomson Csf Systeme de commande optique d'antenne a balayage electronique
US5677697A (en) * 1996-02-28 1997-10-14 Hughes Electronics Millimeter wave arrays using Rotman lens and optical heterodyne
US5917970A (en) * 1998-04-21 1999-06-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wavelength multiplexed, electro-optically controllable, fiber optic multi-tap delay line
US5861845A (en) * 1998-05-19 1999-01-19 Hughes Electronics Corporation Wideband phased array antennas and methods

Also Published As

Publication number Publication date
EP1096603B1 (de) 2007-06-13
EP1096603A1 (de) 2001-05-02
CA2324490A1 (fr) 2001-04-26
DE60035161D1 (de) 2007-07-26
FR2800202B1 (fr) 2007-08-31
FR2800202A1 (fr) 2001-04-27
US6417804B1 (en) 2002-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69930384T2 (de) Adaptive gruppenantenne
DE112006003644B4 (de) Radarvorrichtung
DE69827228T2 (de) Verstärkungsverfahren und -gerät mit niedriger Intermodulationsverzerrung
DE2727883C2 (de) Hohlleiterstrahler für links- und rechtsdrehend zirkular polarisierte Mikrowellensignale
DE112008000513B4 (de) Elektronisch abtastendes Radarsystem
DE69836530T2 (de) Adaptive gruppenantenne
DE102010002173B4 (de) Sendevorrichtung zum Übertragen von RF-Pulssignalen, Sende/Empfängervorrichtung hiermit und Empfängervorrichtung zum Empfang von RF-Pulssignalen
DE1591056B1 (de) Impulsradargeraet mit elevationsgestaffelten Antennenstrahlern zur phasengesteuerten Strahlschwenkung
DE69812783T2 (de) Gruppenantenne mit Störungschutz
DE102010040850A1 (de) Gruppenantennenvorrichtung und Radargerät
EP0829922B1 (de) Phasengesteuerte Antenne
DE2610304A1 (de) Dynamisch fokussierte antennenanordnung
DE60035161T2 (de) Steuervorrichtung zur simultanen Mehrstrahlformung in einer Antenne mit elektronisch gesteuerter Ablenkung für Radarempfang
DE4206797B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Radarantennensystems und Radarantennensystem
DE2507282C3 (de) Regelsystem zur Wiederherstellung der Orthogonalität zweier orthogonal polarisiert gesendeter und im Funkfeld verkoppelter Signale
DE112017000933T5 (de) Radar mit reichweitenunabhängiger Auflösung
DE2946331A1 (de) Mikrowellen-leistungsteiler mit zwei eingaengen und drei ausgaengen
EP3082273B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur reduktion von korrelierten störsignalen in mehrkanal-empfängersystemen mit digitaler strahlformung
DE69932350T2 (de) Verfahren und Anordnung zum Ermöglichen der Verringerung von Verzerrungen in Funksystemen
DE3713086A1 (de) Nachrichtenuebertragungssystem mit raumdiversity
DE2626926A1 (de) Verfahren zur steuerbaren strahlschwenkung bei reflektorantennen
DE1932028C3 (de) Radargerat mit Richtantenne aus phaseneinstellbaren Einzelstrahlern zur Aussendung mehrerer verschieden frequenter Radarsignale
DE102021110011B4 (de) Retrodirektive Antenne zum Empfangen eines Empfangssignals aus einer Empfangsrichtung und zum Aussenden eines Sendesignals in zur Empfangsrichtung entgegengesetzter Richtung
DE2643967C2 (de) Empfangsseitige Einrichtung für eine mit Raumdiversity arbeitende Richtfunkstrecke
DE3902739C2 (de) Radar-Gruppenantenne

Legal Events

Date Code Title Description
8381 Inventor (new situation)

Inventor name: MERLET, THOMAS, ARCUEIL CEDEX, FR

Inventor name: MAAS, OLIVIER, ARCUEIL CEDEX, FR

8364 No opposition during term of opposition