RU126200U1 - ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH WIDE-SCAN SCAN - Google Patents

ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH WIDE-SCAN SCAN Download PDF

Info

Publication number
RU126200U1
RU126200U1 RU2012146454/08U RU2012146454U RU126200U1 RU 126200 U1 RU126200 U1 RU 126200U1 RU 2012146454/08 U RU2012146454/08 U RU 2012146454/08U RU 2012146454 U RU2012146454 U RU 2012146454U RU 126200 U1 RU126200 U1 RU 126200U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transmitting
channel
signal
processing unit
digital processing
Prior art date
Application number
RU2012146454/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Иванович Воскресенский
Елена Викторовна Овчинникова
Светлана Геннадиевна Кондратьева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
Priority to RU2012146454/08U priority Critical patent/RU126200U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU126200U1 publication Critical patent/RU126200U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

1. Активная фазированная антенная решетка с широкоугольным сканированием, содержащая излучатели, размещенные на экране и соединенные, соответственно, с приемопередающими модулями, отличающаяся тем, что каждый приемопередающий модуль включает циркулятор приемного и передающего канала сигналов, приемный канал которого состоит из последовательно подключенных генератора сигнала, блока цифровой обработки, преобразователя частоты и усилителя сигналов приемного канала, а передающий канал циркулятора состоит из последовательно присоединенных усилителя передающего сигнала, преобразователя частоты передающего сигнала, блока цифровой обработки и приемника цифрового сигнала, при этом приемопередающий модуль дополнительно содержит гетеродин и блок синхронизации обоих каналов, выходами подключенный, соответственно, к генератору сигнала и блоку цифровой обработки приемного канала, а также - к блоку цифровой обработки и приемнику цифрового сигнала передающего канала, причем гетеродин через преобразователь частоты передающего канала выходом подключен к преобразователю частоты приемного канала.2. Антенная решетка по п.1, отличающаяся тем, что излучатели расположены по гексагональной структуре.1. An active phased antenna array with wide-angle scanning, comprising emitters placed on the screen and connected, respectively, with transceiver modules, characterized in that each transceiver module includes a circulator for the receiving and transmitting signal channel, the receiving channel of which consists of a series-connected signal generator, digital processing unit, frequency converter and signal amplifier of the receiving channel, and the transmitting channel of the circulator consists of sequentially connecting the transmitting signal amplifier, the transmitting frequency converter, the digital processing unit, and the digital signal receiver, the transceiver module further comprising a local oscillator and a synchronization unit for both channels, outputs connected respectively to a signal generator and a digital processing unit for the receiving channel, as well as the digital processing unit and the receiver of the digital signal of the transmitting channel, and the local oscillator through the frequency converter of the transmitting channel is connected to the converter by the output receiving channel heights. 2. The antenna array according to claim 1, characterized in that the emitters are located along the hexagonal structure.

Description

Полезная модель относится к радиотехнике, в частности, к антенным устройствам и может быть использована в системах радиопеленгации и радиосвязи.The utility model relates to radio engineering, in particular, to antenna devices and can be used in radio direction finding and radio communication systems.

Известна активная фазированная антенная решетка радарной системы с синтезированной апертурой (см. патент RU №2367068, кл. Н 01 Q 3/34, опубл. 10.09.2009). Антенна имеет длину 15 метров и ширину 1,5 метра. Она состоит из двух панелей, и каждая панель составляет приблизительно 3,75 метра в длину и 1,5 метра в ширину. Каждая панель содержит 4 столбца, а каждый столбец содержит 32 приемопередающих модулей, каждый из которых имеет относящуюся к нему субрешетку с 20 излучающими элементами. Всего в этой антенне используются 512 приемопередающих модулей.Known active phased antenna array of a radar system with a synthesized aperture (see patent RU No. 2367068, CL H 01 Q 3/34, publ. 10.09.2009). The antenna has a length of 15 meters and a width of 1.5 meters. It consists of two panels, and each panel is approximately 3.75 meters long and 1.5 meters wide. Each panel contains 4 columns, and each column contains 32 transceiver modules, each of which has a corresponding sublattice with 20 radiating elements. In total, this antenna uses 512 transceiver modules.

Известна активная передающая фазированная антенная решетка, генерирующая одновременно несколько независимых лучей для облучения заданных областей пространства без облучения других областей. Размер и форма этих областей определяются размером и количеством элементов решетки, а количество лучей количеством схем формирования луча, питающих решетку. Все элементы решетки работают при одном и том же уровне амплитуды, а направление и форма лучей определяются установками фазы (см. патент RU №2101809, кл. Н 01Q 3/36, опубл. 10.01.1998).Known active transmitting phased antenna array, generating at the same time several independent beams for irradiation of specified areas of space without irradiation of other areas. The size and shape of these areas are determined by the size and number of lattice elements, and the number of rays by the number of beam forming circuits supplying the lattice. All elements of the lattice operate at the same amplitude level, and the direction and shape of the rays are determined by the phase settings (see patent RU No. 2101809, class N 01Q 3/36, publ. 10.01.1998).

Однако эти устройства не обеспечивают широкоугольное сканирование контрольной поверхности заданного объема.However, these devices do not provide wide-angle scanning of the control surface of a given volume.

Наиболее близкой из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранная в качестве прототипа активная фазированная антенная решетка с широкоугольным сканированием, содержащая излучатели, размещенные на экране и соединенные, соответственно, с приемо-передающими модулями, реализующая обзор пространства в плоскости решетки (азимутальной плоскости) 360°, представляет из себя набор излучателей нулевого уровня с размерами раскрыва больше половины длины волны, расположенных попарно один возле другого и развернутых в плоскости решетки на некоторый угол относительно друг друга, т.е. их раскрывы располагаются вдоль кривой второго порядка, которая в частном случае может быть окружностью (см. патент RU №2093936, кл. Н 01 Q 21/00, опубл. 20.10.1997).The closest known from its technical essence and the achieved result is an active phased antenna array with wide-angle scanning, selected as a prototype, containing emitters placed on the screen and connected, respectively, with transceiver modules, realizing an overview of the space in the plane of the array (azimuthal plane ) 360 °, is a set of zero-level emitters with openings larger than half the wavelength, arranged in pairs one next to the other and rotated in the plane of the lattice at a certain angle relative to each other, i.e. their openings are located along a second-order curve, which in a particular case can be a circle (see patent RU No. 2093936, class H 01 Q 21/00, publ. 10/20/1997).

Особенностью построения структуры кольцевой антенной решетки (КАР) является то, что излучатель любого уровня (кроме нулевого) построен по одинаковой схеме. Механизм формирования структуры поля в аппертуре элемента любого уровня (кроме нулевого) совершенно одинаков, а различаются они только граничными условиями.A feature of constructing the structure of a ring antenna array (CAR) is that the emitter of any level (except zero) is built in the same way. The mechanism of formation of the field structure in the aperture of an element of any level (except the zero) is exactly the same, but they differ only in boundary conditions.

Однако она имеет следующие недостатки: только одномерное сканирование, сравнительно узкую рабочую полосу и сложную для практической реализации распределительную систему. В ряде задач требуется обеспечивать широкоугольное сканирование не только суммарной диаграммой, но и разностной в горизонтальной плоскости, а также в некотором секторе углов в вертикальной плоскости. При большом отклонении луча происходит искажение пеленгационных характеристик и снижается крутизна разностной диаграммы направленности. Вследствие низкой крутизны существенно снижается точность обнаружения координат цели особенно при наличии шумов. Поэтому требуется разработка оптимальной структуры антенного полотна и распределительной системы.However, it has the following disadvantages: only one-dimensional scanning, a relatively narrow working band and a difficult distribution system for practical implementation. In a number of tasks, it is required to provide wide-angle scanning not only with a summary diagram, but also with a difference one in the horizontal plane, as well as in a certain sector of angles in the vertical plane. With a large deviation of the beam, the direction-finding characteristics are distorted and the steepness of the difference radiation pattern decreases. Due to the low slope, the accuracy of detecting target coordinates is significantly reduced, especially in the presence of noise. Therefore, the development of the optimal structure of the antenna sheet and distribution system is required.

Технический результат от использования заявляемой полезной модели - обеспечение возможности кругового обзора суммарной и разностной диаграммы направленности в плоскости размещения излучателей и сканирование в ортогональной плоскости в секторе 30° при низком уровне боковых лепестков в -25-27 дБ.The technical result from the use of the claimed utility model is the possibility of a circular overview of the total and difference radiation patterns in the plane of the emitters and scanning in the orthogonal plane in the 30 ° sector with a low level of side lobes of -25-27 dB.

Указанный результат достигается тем, что в активной фазированной антенной решетке с широкоугольным сканированием, содержащая излучатели, размещенные на экране и соединенные, соответственно, с приемо-передающими модулями, каждый приемо-передающий модуль включает циркулятор приемного и передающего канала сигналов, приемный канал которого состоит из последовательно подключенных генератора сигнала, блока цифровой обработки, преобразователя частоты и усилителя сигналов приемного канала, а передающий канал циркулятора состоит из последовательно присоединенных усилителя приемного сигнала, преобразователя частоты передающего сигнала, блока цифровой обработки и приемника цифрового сигнала, при этом приемо-передающий модуль дополнительно содержит гетеродин и блок синхронизации обоих каналов, выходами подключенный, соответственно, к генератору сигнала и блоку цифровой обработки приемного канала, а также - к блоку цифровой обработки и приемнику цифрового сигнала передающего канала, причем гетеродин через преобразователь частоты передающего канала выходом подключен к преобразователю частоты приемного канала.This result is achieved by the fact that in an active phased antenna array with wide-angle scanning, containing emitters placed on the screen and connected, respectively, to the transceiver modules, each transceiver module includes a circulator for the receiving and transmitting signal channel, the receiving channel of which consists of serially connected signal generator, digital processing unit, frequency converter and signal amplifier of the receiving channel, and the transmitting channel of the circulator consists of well-connected amplifier of the receiving signal, the frequency converter of the transmitting signal, the digital processing unit and the receiver of the digital signal, while the transmitting and receiving module further comprises a local oscillator and a synchronization unit of both channels, outputs connected respectively to a signal generator and a digital processing unit of the receiving channel, and also - to the digital processing unit and the receiver of the digital signal of the transmitting channel, and the local oscillator is connected via an output to the frequency converter of the receiving channel.

Кроме этого, излучатели расположены по гексагональной структуре.In addition, the emitters are located along the hexagonal structure.

На фиг.1 представлена структурно-блочная схема приемо-передающего модуля АФАР; на фиг.2 - схема размещения излучателей в заявляемой АФАР; на фиг.3 - структурная схема активного модуля, совмещенного с антенной решеткой; на фиг.4 - диаграммы направленности (ДН) антенной решетки с квадратной апертурой в плоскости размещения элементов при различных положениях главного максимума; на фиг.5 - диаграммы направленности антенной решетки с квадратной апертурой в плоскости, ортогональной плоскости размещения элементов, при различных положениях луча.Figure 1 presents the structural block diagram of the transceiver module AFAR; figure 2 - layout of the emitters in the inventive AFAR; figure 3 is a structural diagram of an active module, combined with an antenna array; figure 4 - radiation patterns (NAM) of the antenna array with a square aperture in the plane of the elements at different positions of the main maximum; figure 5 - radiation patterns of the antenna array with a square aperture in the plane orthogonal to the plane of the elements, at different positions of the beam.

Активная фазированная антенная решетка содержит экран 1, размещенные на экране излучатели 2, каждый из излучателей 2 соединен с приемо-передающим модулем (ППМ) 3.The active phased antenna array contains a screen 1, emitters 2 placed on the screen, each of the emitters 2 is connected to a transceiver module (PPM) 3.

Каждый приемо-передающий модуль 3 включает циркулятор 4 приемного и передающего канала сигналов, приемный канал которого состоит из последовательно подключенных генератора 5 сигнала, блока 6 цифровой обработки, преобразователя 7 частоты и усилителя 8 сигналов приемного канала, а передающий канал циркулятора 4 состоит из последовательно присоединенных усилителя 9 передающего сигнала, преобразователя 10 частоты передающего сигнала, блока 11 цифровой обработки и приемника 12 цифрового сигнала, при этом приемопередающий модуль 3 дополнительно содержит гетеродин 13 и блок 14 синхронизации обоих каналов, выходами подключенный, соответственно, к генератору 5 сигнала и блоку 6 цифровой обработки приемного канала, а также - к блоку 11 цифровой обработки и приемнику 12 цифрового сигнала передающего канала, причем гетеродин 13 через преобразователь 10 частоты передающего канала выходом подключен к преобразователю 7 частоты приемного канала.Each transceiver module 3 includes a circulator 4 of the receiving and transmitting signal channel, the receiving channel of which consists of a series-connected signal generator 5, a digital processing unit 6, a frequency converter 7 and an amplifier 8 of the receiving channel signals, and the transmitting channel of the circulator 4 consists of series-connected an amplifier 9 of a transmitting signal, a converter 10 of a frequency of a transmitting signal, a digital processing unit 11, and a digital signal receiver 12, while the transceiver module 3 is additionally will contain a local oscillator 13 and a synchronization unit 14 of both channels, the outputs connected, respectively, to the signal generator 5 and the digital processing unit 6 of the receiving channel, as well as to the digital processing unit 11 and the receiver 12 of the digital signal of the transmitting channel, and the local oscillator 13 through the frequency converter 10 the transmitting channel output is connected to the frequency Converter 7 of the receiving channel.

Каждый приемо-передающий модуль 3 выполнен с возможностью цифровой обработки сигнала. В общем виде цифровое диаграммообразование осуществляется методом цифрового анализа (в АЦП и синтеза в ЦАП) сигнала. Преобразователь 7 частоты осуществляет перенос информационной огибающей, синтезированной блоком ЦАП, на несущую радиочастоту. Процесс преобразования частоты в рассмотренных выше системах происходит дважды. После ПЧ сигнал усиливается и передается в излучатель 2. Принятый сигнал поступает в приемный канал, где также усиливается малошумящим усилителем 9 и проходит обратную процедуру в блоке 10. После чего уже низкочастотный сигнал попадает в блок 11 цифровой обработки. Передающий и приемный каналы развязаны циркулятором 4 либо антенным переключателем.Each transceiver module 3 is made with the possibility of digital signal processing. In general, digital chart formation is carried out by the method of digital analysis (in the ADC and synthesis in the DAC) of the signal. The frequency converter 7 transfers the information envelope synthesized by the DAC unit to the carrier radio frequency. The frequency conversion process in the above systems occurs twice. After the inverter, the signal is amplified and transmitted to the emitter 2. The received signal enters the receiving channel, where it is also amplified by a low-noise amplifier 9 and goes through the reverse procedure in block 10. After that, the low-frequency signal already enters the digital processing unit 11. The transmitting and receiving channels are isolated by a circulator 4 or an antenna switch.

Активная фазированная антенная решетка работает следующим образом.Active phased antenna array operates as follows.

Сигналы от генератора 5 подаются на блок 11 цифровой обработки. В блоке цифровой обработки 11 сигналы оцифровываются путем последовательных преобразований. Затем в преобразователе 7 частоты переносятся в СВЧ диапазон, усиливаются в усилителе 8 и подаются через циркулятор 4 на соответствующий излучатель 2 антенной решетки. В режиме приема сигнал, принятый соответствующим излучателем 2 подается через циркулятор 4 на вход малошумящего усилителя 9, усиливается до необходимого для цифровой обработки уровня, подается на вход преобразователя 10 частоты и с помощью гетеродина 13 переносится в область более низких частот, а затем поступает в блок 11 цифровой обработки. В блоке 11 цифровой обработки сигнал оцифровывается и с помощью цифровых линий задержки к сигналу в канале каждого излучателя 2 добавляется фазовый сдвиг, необходимый для приема сигнала эквивалентной апертурой данной антенной решетки. Затем сигналы суммируются в блоке 11 с соответствующими весовыми коэффициентами. После цифровой обработки сигнал передается на вход 12 приемника цифрового сигнала. Синхронизация оцифрованных сигналов всех элементов антенной решетки осуществляется блоком 14 синхронизации.The signals from the generator 5 are fed to the digital processing unit 11. In the digital processing unit 11, the signals are digitized by successive conversions. Then, in the converter 7, the frequencies are transferred to the microwave range, amplified in the amplifier 8 and fed through the circulator 4 to the corresponding emitter 2 of the antenna array. In the reception mode, the signal received by the corresponding emitter 2 is fed through the circulator 4 to the input of the low-noise amplifier 9, amplified to the level necessary for digital processing, fed to the input of the frequency converter 10 and, using the local oscillator 13, transferred to the lower frequency region, and then fed to the unit 11 digital processing. In block 11 of the digital processing, the signal is digitized and, using digital delay lines, the phase shift necessary to receive the signal with the equivalent aperture of this antenna array is added to the signal in the channel of each emitter 2. Then the signals are summed in block 11 with the corresponding weights. After digital processing, the signal is transmitted to the input 12 of the digital signal receiver. The synchronization of the digitized signals of all elements of the antenna array is carried out by block 14 synchronization.

Полотно активной цифровой антенной решетки (экран 1) заполняется элементами по гексагональной структуре. Фазирование элементов осуществляется схемой цифрового диаграммообразования таким образом, чтобы обеспечить пространственное формирование лучей с плоской апертуры. При этом шаг проекций излучателей 2 на эквивалентный линейный излучающий раскрыв не должен превышать длину рабочей волны, чтобы не возникали дифракционные максимумы. ДН такой антенны формируется плоскости размещения элементов и в требуемом секторе может отклоняться в ортогональной плоскости, а цифровая обработка существенно упрощает структуру распределительной системы.The canvas of the active digital antenna array (screen 1) is filled with elements along the hexagonal structure. Phasing of elements is carried out by a digital diagram-forming circuit in such a way as to ensure spatial formation of rays from a flat aperture. In this case, the step of the projections of the emitters 2 on the equivalent linear radiating opening should not exceed the working wavelength so that diffraction maxima do not arise. The bottom of such an antenna is formed by the plane of the elements and in the desired sector can deviate in the orthogonal plane, and digital processing greatly simplifies the structure of the distribution system.

Предложенные схемы формирования лучей и обработки сигналов позволяют реализовать частный случай пространственной антенной решетки двумерным сканированием. Причем, в плоскости размещения элементов, благодаря осевой симметрии решетки, имеется возможность кругового обзора пространства с незначительным изменением характеристик направленности и энергетических характеристик в секторе сканирования (фиг.5).The proposed schemes for the formation of beams and signal processing make it possible to implement a special case of a spatial antenna array by two-dimensional scanning. Moreover, in the plane of placement of the elements, due to the axial symmetry of the lattice, there is the possibility of a circular view of the space with a slight change in the directivity and energy characteristics in the scanning sector (Fig. 5).

При построении антенны для бортовой РЛС уровень бокового и обратного излучения не должен превышать -25-27 дБ. Для уменьшения УБЛ обычно применяются различные методы синтеза ДН: амплитудный, фазовый, амплитудно-фазовый и конструктивный. В антеннах с широкоугольным сканированием целесообразно применять амплитудный и конструктивный методы синтеза. Синтез пространственного размещения элементов и амплитудного распределения позволяет снизить уровень бокового излучения до - 27 дБ (фиг.5 и фиг.6) с учетом допусков на изготовление элементов ант енного полотна и фидерного тракта.When constructing an antenna for an airborne radar, the level of side and backward radiation should not exceed -25-27 dB. To reduce the UBL, various methods of MD synthesis are usually used: amplitude, phase, amplitude-phase, and constructive. In antennas with wide-angle scanning, it is advisable to apply amplitude and structural synthesis methods. The synthesis of the spatial arrangement of the elements and the amplitude distribution makes it possible to reduce the level of side radiation to -27 dB (Fig. 5 and Fig. 6), taking into account the tolerances for the manufacture of elements of the antenna sheet and feeder path.

В антенне с широкоугольным сканированием важно обеспечивать допустимое изменение крутизны пеленгационной характеристики в моноимпульсном режиме. Простейший способ реализации широкоугольного сканирования в азимутальной плоскости с незначительным изменением пеленгационной характеристики - применение антенной решетки с квадратным раскрывом. Для увеличения шага излучателей элементы размещаются в узлах гексагональной структуры. Такая схема построения может быть реализована в виде модульной конструкции, удобной для управления положением и формой диаграммы направленности, а также для обеспечения требуемого амплитудного распределения. Как видно из характеристик направленности фиг.5, антенна с квадратным раскрывом имеет требуемый уровень обратного излучения. Моноимпульсный режим работы в широком секторе углов в такой решетке осуществляется при помощи цифровой системы формирования и управления лучом. При этом схема построения антенного полотна и способы формирования лучей позволяют перемещать моноимпульс с минимальными искажениями в требуемом широком секторе обзора по сравнению с имеющимися аналогами.In an antenna with wide-angle scanning, it is important to ensure a permissible change in the steepness of the direction-finding characteristic in a single-pulse mode. The simplest way to implement wide-angle scanning in the azimuthal plane with a slight change in direction-finding characteristics is to use an antenna array with a square aperture. To increase the pitch of the emitters, the elements are placed in the nodes of the hexagonal structure. Such a construction scheme can be implemented in the form of a modular design, convenient for controlling the position and shape of the radiation pattern, as well as to ensure the required amplitude distribution. As can be seen from the directivity characteristics of figure 5, the antenna with a square opening has the desired level of back radiation. The monopulse mode of operation in a wide sector of angles in such a lattice is carried out using a digital beam forming and control system. At the same time, the antenna fabric construction scheme and beam forming methods make it possible to move the monopulse with minimal distortion in the required wide viewing sector in comparison with existing analogues.

Полученные результаты для активной фазированной антенной решетки хорошо согласуются с общей теорией антенн. Рассматриваемые АФАР являются частным случаем выпуклых антенн, для которых расчет поля, излучаемого выпуклой поверхностью, осуществляется методом эквивалентных апертур.The results obtained for an active phased array antenna are in good agreement with the general theory of antennas. The considered AFARs are a special case of convex antennas for which the field emitted by a convex surface is calculated by the equivalent aperture method.

Таким образом, разработана активная фазированная антенная решетка с двумерным широкоугольным сканированием, обеспечивающая высокую крутизну пеленгационных характеристик за счет пространственной схемы размещения элементов в апертуре и цифровой диаграммообразующей системы. Показано, что при перемещении луча отсутствует углочастотная чувствительность, поэтому при наличии широкополосных элементов пространственные структуры обладают широкой рабочей полосой. Пространственное размещение элементов и соответствующее управление амплитудно-фазовым распределением позволяют уменьшить число элементов в антенной решетке и распределительной системе и исключить из схемы построения коммутирующие устройства, что существенно упрощает распределительную систему данной антенны по сравнению с распределительными системами аналогов.Thus, an active phased antenna array with two-dimensional wide-angle scanning has been developed, which provides high steepness of direction-finding characteristics due to the spatial arrangement of elements in the aperture and the digital beam-forming system. It is shown that when moving the beam there is no angle-frequency sensitivity, therefore, in the presence of broadband elements, spatial structures have a wide working band. The spatial arrangement of the elements and the corresponding control of the amplitude-phase distribution can reduce the number of elements in the antenna array and distribution system and exclude switching devices from the construction scheme, which greatly simplifies the distribution system of this antenna compared to analog distribution systems.

Упрощение структуры антенного полотна, а также распределительной системы, состоящее в уменьшении числа элементов, достигается применением пространственной схемы построения антенной решетки и системы цифрового диаграммообразования. Ранее применялись плоские или выпуклые антенные решетки, не позволяющие увеличить шаг излучателей в антенном полотне больше, чем на 0,7λ. Пространственная структура построения антенного полотна позволяет увеличить шаг излучателей до одной длины волны в эквиваленной апертуре при сохранении характеристик направленности.A simplification of the structure of the antenna sheet, as well as the distribution system, consisting in reducing the number of elements, is achieved by applying the spatial scheme for constructing the antenna array and the digital diagram formation system. Previously, flat or convex antenna arrays were used that did not allow increasing the pitch of the emitters in the antenna sheet by more than 0.7λ. The spatial structure of the antenna sheet construction allows increasing the step of the emitters to one wavelength in an equivalent aperture while maintaining the directivity characteristics.

Цифровое диаграммообразование и обработка сигнала на промежуточной частоте, также позволяют существенно упростить распределительную систему. Пространственная схема построения антенного полотна и распределительной системы обеспечивает формирование суммарной и разностной диаграммы направленности и широкоугольное двумерное сканирование при цифровом диаграммообразовании.Digital beamforming and signal processing at an intermediate frequency also significantly simplify the distribution system. The spatial pattern of the antenna fabric and the distribution system provides the formation of the total and difference radiation patterns and wide-angle two-dimensional scanning with digital beamforming.

В настоящее время в связи с появлением быстродействующей цифровой аппаратуры появилась возможность осуществлять обработку без преобразования частоты в приемо-передающем модуле.Currently, in connection with the advent of high-speed digital equipment, it is possible to carry out processing without frequency conversion in the transceiver module.

Claims (2)

1. Активная фазированная антенная решетка с широкоугольным сканированием, содержащая излучатели, размещенные на экране и соединенные, соответственно, с приемопередающими модулями, отличающаяся тем, что каждый приемопередающий модуль включает циркулятор приемного и передающего канала сигналов, приемный канал которого состоит из последовательно подключенных генератора сигнала, блока цифровой обработки, преобразователя частоты и усилителя сигналов приемного канала, а передающий канал циркулятора состоит из последовательно присоединенных усилителя передающего сигнала, преобразователя частоты передающего сигнала, блока цифровой обработки и приемника цифрового сигнала, при этом приемопередающий модуль дополнительно содержит гетеродин и блок синхронизации обоих каналов, выходами подключенный, соответственно, к генератору сигнала и блоку цифровой обработки приемного канала, а также - к блоку цифровой обработки и приемнику цифрового сигнала передающего канала, причем гетеродин через преобразователь частоты передающего канала выходом подключен к преобразователю частоты приемного канала.1. An active phased antenna array with wide-angle scanning, comprising emitters placed on the screen and connected, respectively, with transceiver modules, characterized in that each transceiver module includes a circulator for the receiving and transmitting signal channel, the receiving channel of which consists of a series-connected signal generator, digital processing unit, frequency converter and signal amplifier of the receiving channel, and the transmitting channel of the circulator consists of sequentially connecting the transmitting signal amplifier, the transmitting frequency converter, the digital processing unit, and the digital signal receiver, the transceiver module further comprising a local oscillator and a synchronization unit for both channels, outputs connected respectively to a signal generator and a digital processing unit for the receiving channel, as well as the digital processing unit and the receiver of the digital signal of the transmitting channel, and the local oscillator through the frequency converter of the transmitting channel is connected to the converter by the output tunnels of the receiving channel. 2. Антенная решетка по п.1, отличающаяся тем, что излучатели расположены по гексагональной структуре.
Figure 00000001
2. The antenna array according to claim 1, characterized in that the emitters are located along the hexagonal structure.
Figure 00000001
RU2012146454/08U 2012-11-01 2012-11-01 ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH WIDE-SCAN SCAN RU126200U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146454/08U RU126200U1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH WIDE-SCAN SCAN

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146454/08U RU126200U1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH WIDE-SCAN SCAN

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU126200U1 true RU126200U1 (en) 2013-03-20

Family

ID=49125248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146454/08U RU126200U1 (en) 2012-11-01 2012-11-01 ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH WIDE-SCAN SCAN

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU126200U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611600C1 (en) * 2015-10-22 2017-02-28 Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Converting transmitting-receiving module of digital antenna array (optional)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611600C1 (en) * 2015-10-22 2017-02-28 Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Converting transmitting-receiving module of digital antenna array (optional)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107329134B (en) Wave control array ultra wide band radar antenna array based on array element feed waveform control
CN102955155B (en) Distributed active phased array radar and beam forming method thereof
US8432307B2 (en) Agile-beam radar notably for the obstacle ‘sense and avoid’ function
US20210389454A1 (en) Dual-polarized phased array antenna and dual-polarized phased array weather radar
CN101278441A (en) Synthetic aperture perimeter array radar
CN109407092B (en) Imaging radar device and imaging method
CN103022728B (en) Method for designing partial-feed paraboloid multi-beam antenna feed array
RU2010106098A (en) SYSTEM TO SIMPLIFY THE PROCESSING OF A RECONFIGURABLE DIAGRAM FORMING DIAGRAM IN A PHASED ANTENNA ARRAY FOR A TELECOMMUNICATION SATELLITE
CN110058218B (en) Radio frequency stealth emission beam forming method and system based on four-dimensional antenna array
CN109560392A (en) A kind of low cost wide-angle wave cover phased array antenna system
CN206619700U (en) A kind of two dimensional phased array antenna applied to wireless frequency compact system
CN107290728B (en) Equivalent electromagnetic wave orbital angular momentum pulse radar detection method and system
RU2627958C1 (en) Method for forming direction diagram by digital antenna array
CN102544751A (en) Multi-target medium frequency digital phased-array antenna
CN114578337A (en) Digital multi-beam low-small-slow detection radar capable of transmitting phase-scanning wide beam and receiving wide beam
CN104777467A (en) Target detection method based on frequency scan antenna
CN209560074U (en) A kind of imaging radar device
RU2697389C1 (en) Combined radar and communication system on radio photon elements
RU126200U1 (en) ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH WIDE-SCAN SCAN
RU2662509C1 (en) Method for forming the diagrams of the direction of a receiving ring digital phase antenna array
RU2730120C1 (en) Method of constructing an active phased antenna array
US10473776B2 (en) Transmit-array antenna for a monopulse radar system
CN104993220A (en) Rotating-field-type omnidirectional antenna, low-altitude short-range radar system and signal processing method
RU142208U1 (en) ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH SPATIAL PLACEMENT OF ELEMENTS
KR101007213B1 (en) Antenna combiner of radar system where many radiation patterns can be synthesized

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201102