RU126519U1 - ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY - Google Patents
ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY Download PDFInfo
- Publication number
- RU126519U1 RU126519U1 RU2012140843/08U RU2012140843U RU126519U1 RU 126519 U1 RU126519 U1 RU 126519U1 RU 2012140843/08 U RU2012140843/08 U RU 2012140843/08U RU 2012140843 U RU2012140843 U RU 2012140843U RU 126519 U1 RU126519 U1 RU 126519U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- amplitude
- aperture
- unit
- equivalent rectangular
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Активная фазированная антенная решетка, содержащая излучатели, образующие плоский раскрыв, последовательно включенные с излучателями согласующие цепи, усилители, аттенюаторы и фазовращатели, распределительное устройство, устройство управления лучом, блок управления аттенюаторами, блок управления фазовращателями и блок питания, отличающаяся тем, что дополнительно введено устройство коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы, состоящее из блока вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва, имеющей заданный закон огибающей боковых лепестков в главных сечениях, блока хранения коэффициентов псевдообратной матрицы, блока решения системы линейных алгебраических уравнений и блока выделения модуля и фазы комплексных чисел, устройство управления лучом выполнено в виде блока хранения наборов амплитудно-фазовых распределений, число которых равно необходимому числу положений луча в заданном секторе сканирования, для двух ортогональных линеек, выделенных из состава плоского раскрыва с произвольной формой границы и образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв, с количеством излучателей в каждой из них, равным максимальному значению в главных сечениях плоского раскрыва с произвольной формой границы, блока формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва и первого и второго блоков хранения амплитудно-фазовых распределений в ортогональных линейках, образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв, причем к выходу блока хранения набора амплитудно-фазовых распределений п�Active phased antenna array containing emitters forming a flat opening, matching circuits, amplifiers, attenuators and phase shifters, switchgear, beam control device, attenuator control unit, phase shifter control unit and power supply unit, characterized in that the device is additionally introduced correction of the amplitude-phase distribution on a flat aperture with an arbitrary shape of the border, consisting of a block for calculating the volumetric diagram of the direction of the equivalent rectangular aperture having a given law of envelope envelope of the side lobes in principal sections, a block for storing pseudo-inverse matrix coefficients, a block for solving a system of linear algebraic equations, and a block for extracting a module and phase of complex numbers, the beam control device is made in the form of a block for storing sets of amplitude-phase distributions, the number of which is equal to the required number of beam positions in a given scanning sector, for two orthogonal rulers isolated from a flat plane a jaw with an arbitrary shape of the border and forming an equivalent rectangular opening, with the number of emitters in each of them equal to the maximum value in the main sections of a flat aperture with an arbitrary shape of the border, the unit for generating the amplitude-phase distribution of the equivalent rectangular aperture, and the first and second amplitude-phase storage units distributions in orthogonal rulers forming an equivalent rectangular opening, and to the output of the storage unit of the set of amplitude-phase distributions n
Description
Полезная модель относится к области антенной техники и может быть применена при разработке антенн, входящих в состав радиотехнических систем различного назначения, в частности, размещенных на подвижных объектах.The invention relates to the field of antenna technology and can be used in the development of antennas that are part of radio systems for various purposes, in particular, located on moving objects.
В последние годы широкое применение находят плоские фазированные антенные решетки, имеющие раскрыв с произвольной формой границы, что обусловлено ограничениями на поверхность установки антенн или необходимостью размещения раскрыва под обтекателем. Данные ограничения обусловлены, с одной стороны, требованиями обеспечения аэродинамических характеристик при установке на авиационной технике или, с другой стороны, необходимостью размещения раскрывов различных частот на ограниченном участке поверхности, выделенном для антенных систем, что имеет место при установке антенн на кораблях, автомобилях и т.п.In recent years, flat phased antenna arrays having an opening with an arbitrary shape of the boundary are widely used, due to restrictions on the installation surface of the antennas or the need to place an aperture under the cowling. These restrictions are caused, on the one hand, by the requirements to ensure aerodynamic characteristics when installed on aircraft or, on the other hand, by the need to place openings of various frequencies on a limited surface area allocated for antenna systems, which occurs when antennas are installed on ships, cars, etc. .P.
Известны фазированные антенные решетки, содержащие излучатели, согласующую систему, фазирующую систему, распределительное устройство и устройство управления. Как правило, фазированные антенные решетки состоят из идентичных излучателей, расположенных в узлах плоской координатной сетки с двойной периодичностью (см. например [Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. - М.: Высш. шк., 1988. - С.394-405]).Known phased antenna arrays containing emitters, matching system, phasing system, switchgear and control device. As a rule, phased antenna arrays consist of identical emitters located in nodes of a flat coordinate grid with double periodicity (see, for example, [Sazonov DM Antennas and microwave devices. - M .: Higher school., 1988. - P.394 -405]).
В случае раскрыва прямоугольной формы для управления амплитудно-фазовым распределением, как правило, используется строчно-столбцевой закон управления [Самойленко В.И., Шишов Ю.А. Управление фазированными антенными решетками. - М.: Радио и связь, 1983. С.59-64]. Однако в случае раскрывов с произвольной формой границы использование существующей схемы построения ФАР, реализующей строчно-столбцевой закон управления амплитудно-фазовым распределением, приводит к неточности установки главного луча, повышению уровня боковых лепестков.In the case of a rectangular opening for controlling the amplitude-phase distribution, as a rule, the row-column control law is used [Samoilenko V.I., Shishov Yu.A. Phased array antenna control. - M .: Radio and communications, 1983. P.59-64]. However, in the case of openings with an arbitrary shape of the boundary, the use of the existing scheme for constructing the PAR, which implements the row-column law of controlling the amplitude-phase distribution, leads to inaccuracies in the installation of the main beam and an increase in the level of side lobes.
Данные недостатки присущи фазированным антенным решеткам с любым типом излучателей, фазовращателей и аттенюаторов и связаны с отказом от учета формы раскрыва при использовании строчно-столбцевого закона управления амплитудно-фазовым распределением.These disadvantages are inherent in phased array antennas with any type of emitters, phase shifters and attenuators and are associated with the refusal to take into account the shape of the aperture when using the row-column law of amplitude-phase distribution control.
Известны активные фазированные антенные решетки, в которых наряду с элементами, имеющимися в фазированных антенных решетках, дополнительно введены активные элементы и управляемые аттенюаторы. Введение данных элементов дает возможность формировать обеспечивающие любой заданный уровень боковых лепестков амплитудно-фазовые распределения в плоском прямоугольном раскрыве, полученные не только на основе строчно-столбцевого закона распределения, но и в том числе при решении задач синтеза. Типовые схемы выполнены на основе совокупности приемо-передающих модулей, каждый из которых содержит излучатель, согласующий элемент, усилитель, аттенюатор и фазовращатель, распределительной системы СВЧ, устройства управления и источника питания. Кроме того, имеются элементы, обеспечивающие выполнение режимов приема-передачи [Синани А.И., Алексеев О.С., Винярский В.Ф. Активные ФАР. Концепция построения и опыт разработки. // Антенны, 2005, вып.2 (93). - С.64-68], [Синани А.И. Антенные системы с электронным управлением лучом для бортовых РЛС. // Антенны, 2008, вып.9 (136). - С.4-14].Active phased antenna arrays are known, in which, along with elements present in phased antenna arrays, active elements and controlled attenuators are additionally introduced. The introduction of these elements makes it possible to form amplitude-phase distributions providing any desired level of side lobes in a flat rectangular aperture, obtained not only on the basis of the row-column distribution law, but also when solving synthesis problems. Typical circuits are based on a combination of transceiver modules, each of which contains a radiator, a matching element, an amplifier, an attenuator and a phase shifter, a microwave distribution system, a control device, and a power source. In addition, there are elements that ensure the execution of transmission and reception [Sinani A.I., Alekseev OS, Vinyarsky V.F. Active HEADLIGHTS. The concept of construction and development experience. // Antennas, 2005, issue 2 (93). - S. 64-68], [Sinani A.I. Electronic beam antenna systems for airborne radars. // Antennas, 2008, issue 9 (136). - S.4-14].
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является активная фазированная антенная решетка, содержащая излучатели, образующие плоскую апертуру, систему формирования и управления положением луча активной фазированной антенной решетки, состоящую из усилителей, аттенюаторов, фазовращателей и согласующих цепей. Каждый излучатель последовательно соединен с согласующей цепью, усилителем, аттенюатором и фазовращателем, образуя один канал активной фазированной антенной решетки. Распределительное устройство обеспечивает распределение сигнала от одного источника по всем каналам (передающий вариант) или суммирование сигналов каналов на общий выход (приемный вариант). Управление системой формирования и управления положением луча производится с помощью устройства управления лучом и блоков управления аттенюаторами и фазовращателями [Активные фазированные антенные решетки. / Под редакцией Д.И.Воскресенского и А.И.Канащенкова. - М.: Радиотехника, 2004. - С.18-35]. Питание элементов производится, как и для выше рассмотренных схем, от блока питания.The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is an active phased antenna array containing emitters forming a flat aperture, a system for generating and controlling the beam position of an active phased antenna array, consisting of amplifiers, attenuators, phase shifters and matching circuits. Each emitter is connected in series with the matching circuit, amplifier, attenuator and phase shifter, forming one channel of the active phased antenna array. The distribution device provides the distribution of the signal from one source over all channels (transmitting option) or summing the channel signals to a common output (receiving option). The formation and control system of the beam position is controlled using the beam control device and control units for attenuators and phase shifters [Active phased antenna arrays. / Edited by D.I. Voskresensky and A.I. Kanaschenkov. - M .: Radio engineering, 2004. - S.18-35]. The elements are powered, as for the above schemes, from the power supply.
Однако в прототипе не учтено влияние на суммарную диаграмму направленности формы излучающего раскрыва, что приводит к различию характеристик формируемой и заданной диаграмм направленности. Таким образом, прототип не может быть использован для формирования диаграммы направленности с заданными характеристиками в активной фазированной антенной решетке, имеющей плоский раскрыв с произвольной формой границы.However, the prototype does not take into account the effect on the total radiation pattern of the shape of the radiating aperture, which leads to a difference in the characteristics of the formed and the given radiation patterns. Thus, the prototype cannot be used to form a radiation pattern with predetermined characteristics in an active phased array antenna having a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary.
Заявляемая полезная модель направлена на обеспечение формирования амплитудно-фазового распределения в плоском раскрыве активной фазированной антенной решетки с произвольной формой границы по объемной диаграмме направленности с заданным законом огибающей боковых лепестков в главных сечениях.The inventive utility model is aimed at ensuring the formation of an amplitude-phase distribution in a flat aperture of an active phased array antenna with an arbitrary boundary shape in a three-dimensional radiation pattern with a given law of the envelope of the side lobes in the main sections.
Для достижения сформулированного технического результата в активную фазированную антенную решетку, содержащую излучатели, образующие плоский раскрыв, последовательно включенные с излучателями согласующие цепи, усилители, аттенюаторы и фазовращатели, распределительное устройство, устройство управления лучом, блок управления аттенюаторами, блок управления фазовращателями и блок питания, дополнительно введено устройство коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы, состоящее из блока вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва, имеющей заданный закон огибающей боковых лепестков в главных сечениях, блока хранения коэффициентов псевдообратной матрицы, блока решения системы линейных алгебраических уравнений и блока выделения модуля и фазы комплексных чисел. Устройство управления лучом выполнено в виде блока хранения наборов амплитудно-фазовых распределений, число которых равно необходимому числу положений луча в заданном секторе сканирования, для двух ортогональных линеек, выделенных из состава плоского раскрыва с произвольной формой границы и образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв, с количеством излучателей в каждой из них, равным максимальному значению в главных сечениях плоского раскрыва с произвольной формой границы, блока формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва и первого и второго блоков хранения амплитудно-фазовых распределений в ортогональных линейках, образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв. К выходам блока хранения набора амплитудно-фазовых распределений подключены первый и второй блоки хранения амплитудно-фазовых распределений в ортогональных линейках, образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв. Выходы первого и второго блоков хранения амплитудно-фазовых распределений в ортогональных линейках, образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв, электрически связаны с соответствующими входами блока формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва. Выходы блока формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва, являющиеся выходами устройства управления лучом, соединены с входами блока вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва, которые являются также входами устройства коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы. Выходы блока вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва и выходы блока хранения коэффициентов псевдообратной матрицы подключены соответственно к первым и вторым входам блока решения системы линейных алгебраических уравнений. Выходы блока решения системы линейных алгебраических уравнений подключены к входам блока выделения модуля и фазы комплексных чисел. Выходы блока выделения модуля и фазы комплексных чисел, являющиеся также выходами устройства коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы, соединены с соответствующими входами блоков управления аттенюаторами и фазовращателями.To achieve the stated technical result, an active phased antenna array containing emitters forming a flat aperture, matching circuits, amplifiers, attenuators and phase shifters, a distribution device, a beam control device, an attenuator control unit, a phase shifter control unit and a power supply, are additionally a device for correcting the amplitude-phase distribution on a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary, consisting of a block and calculating a three-dimensional radiation pattern of an equivalent rectangular aperture having a predetermined law of the envelope of the side lobes in principal sections, a block for storing the coefficients of a pseudo-inverse matrix, a block for solving a system of linear algebraic equations, and a block for extracting the module and phase of complex numbers. The beam control device is made in the form of a storage unit for sets of amplitude-phase distributions, the number of which is equal to the required number of beam positions in a given scanning sector, for two orthogonal rulers isolated from a flat aperture with an arbitrary border shape and forming an equivalent rectangular opening, with the number of emitters in each of them, equal to the maximum value in the main sections of a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary, of the unit for the formation of the amplitude-phase distribution The equivalent rectangular aperture and the first and second blocks storing amplitude and phase distributions in orthogonal rulers forming equivalent rectangular opening. The outputs of the storage unit of the set of amplitude-phase distributions are connected to the first and second storage units of the amplitude-phase distributions in orthogonal rulers forming an equivalent rectangular opening. The outputs of the first and second blocks of the storage of the amplitude-phase distributions in the orthogonal rulers forming an equivalent rectangular opening are electrically connected to the corresponding inputs of the amplitude-phase distribution forming unit of the equivalent rectangular aperture. The outputs of the amplitude-phase distribution formation unit of the equivalent rectangular aperture, which are the outputs of the beam control device, are connected to the inputs of the volumetric radiation pattern calculation unit of the equivalent rectangular aperture, which are also the inputs of the amplitude-phase distribution correction device on a flat aperture with an arbitrary border shape. The outputs of the unit for calculating the volumetric radiation pattern of the equivalent rectangular aperture and the outputs of the unit for storing the coefficients of the pseudoinverse matrix are connected respectively to the first and second inputs of the unit for solving the system of linear algebraic equations. The outputs of the block solving the system of linear algebraic equations are connected to the inputs of the block allocation module and phase complex numbers. The outputs of the unit for extracting the module and phase of complex numbers, which are also the outputs of the device for correcting the amplitude-phase distribution on a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary, are connected to the corresponding inputs of the control units of the attenuators and phase shifters.
Проведенный сравнительный анализ признаков заявленного устройства и устройства-прототипа показывает, что заявленное устройство отличается тем, что изменена совокупность существенных признаков:A comparative analysis of the features of the claimed device and the prototype device shows that the claimed device is different in that the set of essential features is changed:
введено устройство коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы, состоящее из блока вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва, блока хранения коэффициентов псевдообратной матрицы, блока решения системы линейных алгебраических уравнений и блока выделения модуля и фазы комплексных чисел;introduced a correction device for the amplitude-phase distribution on a flat aperture with an arbitrary shape of the border, consisting of a unit for calculating a three-dimensional radiation pattern of an equivalent rectangular aperture, a unit for storing the coefficients of a pseudo-inverse matrix, a unit for solving a system of linear algebraic equations, and a unit for isolating the module and phase of complex numbers;
изменена структура устройства управления лучом: оно выполнено в виде блока хранения наборов амплитудно-фазовых распределений, число которых равно необходимому числу положений луча в заданном секторе сканирования, для двух ортогональных линеек, выделенных из состава плоского раскрыва с произвольной формой границы и образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв, с количеством излучателей в каждой из них, равным максимальному значению в главных сечениях плоского раскрыва с произвольной формой границы, блока формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва и первого и второго блоков хранения амплитудно-фазовых распределений в ортогональных линейках, образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв, включенных между блоком хранения наборов амплитудно-фазовых распределений и блоком формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва, число наборов амплитудно-фазовых распределений для двух ортогональных линеек определяется числом положений луча в заданном секторе сканирования активной фазированной антенной решетки; количество излучателей в каждой из ортогональных линеек равно максимальным значениям излучателей в главных сечениях плоского раскрыва с произвольной формой границы;the structure of the beam control device has been changed: it is made in the form of a storage unit for sets of amplitude-phase distributions, the number of which is equal to the required number of beam positions in a given scanning sector, for two orthogonal rulers isolated from a flat aperture with an arbitrary shape of the border and forming an equivalent rectangular opening, with the number of emitters in each of them equal to the maximum value in the main sections of a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary, the amplitude-formation block of the distribution of the equivalent rectangular aperture and the first and second storage units of the amplitude-phase distributions in the orthogonal rulers forming the equivalent rectangular opening included between the storage unit of the sets of amplitude-phase distributions and the unit for generating the amplitude-phase distribution of the equivalent rectangular aperture, the number of sets of amplitude-phase distributions for two orthogonal rulers is determined by the number of beam positions in a given scanning sector of the active phase an antenna array; the number of emitters in each of the orthogonal rulers is equal to the maximum values of the emitters in the main sections of a flat aperture with an arbitrary shape of the border;
изменена форма излучающего раскрыва при расчете электрических характеристик активной фазированной антенной решетки: введен эквивалентный прямоугольный раскрыв, образованный двумя ортогональными линейками, количество излучателей в каждой из ортогональных линеек выбрано равным максимальным значениям излучателей в главных сечениях плоского раскрыва с произвольной формой границы. Для эквивалентного прямоугольного раскрыва определяется диаграмма направленности в различных сечениях, с заданным законом огибающей боковых лепестков в главных сечениях;the shape of the radiating aperture was changed when calculating the electrical characteristics of the active phased antenna array: an equivalent rectangular aperture formed by two orthogonal rulers was introduced, the number of emitters in each of the orthogonal rulers was chosen equal to the maximum values of the emitters in the main sections of a flat aperture with an arbitrary boundary shape. For an equivalent rectangular aperture, a radiation pattern is determined in different sections, with a given law of the envelope of the side lobes in the main sections;
изменены и введены новые связи: выходы устройства управления лучом, являющиеся одновременно и выходами блока формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва, соединены с входами устройства коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы, а именно: с входами блока вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва; выходы блока вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва и выходы блока хранения коэффициентов псевдообратной матрицы подключены соответственно к первым и вторым входам блока решения системы линейных алгебраических уравнений; выходы блока решения системы линейных алгебраических уравнений подключены к входам блока выделения модуля и фазы комплексных чисел, выходы блока выделения модуля и фазы комплексных чисел, являющиеся выходами устройства коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы, соединены с соответствующими входами блока управления аттенюаторами и блока управления фазовращателями.new connections have been changed and introduced: the outputs of the beam control device, which are simultaneously the outputs of the amplitude-phase distribution formation unit of the equivalent rectangular aperture, are connected to the inputs of the amplitude-phase distribution correction device on a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary, namely, with the inputs of the volumetric calculation unit radiation patterns of equivalent rectangular aperture; the outputs of the block for calculating the volumetric radiation pattern of the equivalent rectangular aperture and the outputs of the block for storing the coefficients of the pseudoinverse matrix are connected respectively to the first and second inputs of the block for solving the system of linear algebraic equations; the outputs of the unit for solving the system of linear algebraic equations are connected to the inputs of the unit for isolating the module and phase of complex numbers, the outputs of the unit for isolating the module and phase of complex numbers, which are outputs of the correction device for amplitude-phase distribution on a flat aperture with an arbitrary shape of the border, are connected to the corresponding inputs of the control unit of attenuators and a phase shifter control unit.
Сочетание отличительных признаков предлагаемой полезной модели из литературы неизвестно, поэтому она соответствует критерию новизны.The combination of distinguishing features of the proposed utility model from the literature is unknown, therefore, it meets the criterion of novelty.
На фигуре 1 изображена электрическая структурная схема активной фазированной антенной решетки.The figure 1 shows the electrical structural diagram of an active phased antenna array.
На фигуре 2 приведена электрическая структурная схема устройства управления лучом.The figure 2 shows the electrical block diagram of the beam control device.
На фигуре 3 изображена электрическая структурная схема устройства коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы.The figure 3 shows the electrical structural diagram of a device for correcting the amplitude-phase distribution on a flat aperture with an arbitrary shape of the border.
На фигуре 4 схематически показаны плоский раскрыв с произвольной формой границы, эквивалентный прямоугольный раскрыв и ортогональные линейки, образующие эквивалентный прямоугольный раскрыв.Figure 4 schematically shows a flat opening with an arbitrary shape of the border, an equivalent rectangular opening, and orthogonal rulers forming an equivalent rectangular opening.
На фигуре 5-10 приведены результаты численных исследований, подтверждающих возможность реализации предложенной активной фазированной антенной решетки.The figure 5-10 shows the results of numerical studies confirming the feasibility of the proposed active phased antenna array.
Активная фазированная антенная решетка содержит N излучателей 1, образующих плоский раскрыв с произвольной формой границы, последовательно включенные с излучателями согласующие цепи 2, усилители 3, аттенюаторы 4 и фазовращатели 5. Выходы фазовращателей подключены к входам распределительного устройства 6. Входы управления аттенюаторов 4 и фазовращателей 5 соединены соответственно с выходами блока 7 управления аттенюаторами и блока 8 управления фазовращателями. Питание всех блоков и устройств производится с помощью блока 9 питания. Линии, посредством которых подводится электроэнергия, на фигуре 1 не показаны, так как они практически не отличаются от подобных соединений в устройстве-прототипе и аналогах. Устройство 10 управления лучом соединено с входами блока 7 управления аттенюаторами и блока 8 управления фазовращателями через устройство 11 коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы.The active phased antenna array contains
Не показаны элементы и связи, с помощью которых обеспечивается синхронизация работы блоков и устройств активной фазированной антенной решетки, так как их введение существенно затруднит понимание. В то же время следует заметить, что эти элементы и их связи практически не отличаются от выполнения подобных в устройствах-аналогах.The elements and connections that are used to synchronize the operation of blocks and devices of an active phased array antenna are not shown, since their introduction will substantially complicate understanding. At the same time, it should be noted that these elements and their connections practically do not differ from the performance of similar elements in similar devices.
Устройство 10 управления лучом (фигура 2) содержит блок 12 хранения наборов амплитудно-фазовых распределений, первый 13 и второй 14 блоки хранения амплитудно-фазовых распределений в ортогональных линейках, образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв, и блок 15 формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва. К выходам блока 12 хранения наборов амплитудно-фазовых распределений подключены первый 13 и второй 14 блоки хранения амплитудно-фазовых распределений в ортогональных линейках, образующих эквивалентный прямоугольный раскрыв. Выходы первого 13 и второго 14 блоков хранения амплитудно-фазовых распределений в ортогональных линейках электрически связаны с соответствующими входами блока 15 формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва. Выходы блока формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва являются выходами устройства управления лучом.The beam control device 10 (FIG. 2) comprises a
Устройство 11 коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы (фигура 3) состоит из блока 16 вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва, блока 17 хранения коэффициентов псевдообратной матрицы, блока 18 решения системы линейных алгебраических уравнений и блока 19 выделения модуля и фазы комплексных чисел. Входы блока 16 вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва, являющиеся также входами устройства коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы, подключены к выходам блока 15 формирования амплитудно-фазового распределения эквивалентного прямоугольного раскрыва, являющихся также выходами устройства управления. Выходы блока 16 вычисления объемной диаграммы направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва и выходы блока 17 хранения коэффициентов псевдообратной матрицы подключены соответственно к первым и вторым входам блока 18 решения системы линейных алгебраических уравнений. Выходы блока решения системы линейных алгебраических уравнений подключены к входам блока 19 выделения модуля и фазы комплексных чисел. Выходы блока выделения модуля и фазы комплексных чисел, являющиеся выходами устройства коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы, соединены с соответствующими входами блока 7 управления аттенюаторами и блока 8 управления фазовращателями.The
На фигуре 4 схематически показаны плоский раскрыв 1 с произвольной формой границы и плоский раскрыв 2 с эквивалентным прямоугольным контуром, а также ортогональные линейки 3 и 4, образующие эквивалентный прямоугольный раскрыв.The figure 4 schematically shows a
Прежде чем рассмотреть функционирование предлагаемой активной фазированной антенной решетки, проведем теоретическое обоснование метода, который реализован в полезной модели.Before considering the functioning of the proposed active phased antenna array, we carry out a theoretical justification of the method, which is implemented in a utility model.
Основной задачей, которую необходимо решить, это наиболее точно сформировать объемную диаграмму направленности с заданными законами огибающей боковых лепестков в главных сечениях. В качестве такой диаграммы направленности рассмотрим диаграмму направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва, амплитудно-фазовое распределение в котором обеспечивает заданный закон огибающей боковых лепестков в главных сечениях. Назовем эту диаграмму направленности прямоугольного раскрыва вспомогательной.The main task that needs to be solved is to most accurately form a three-dimensional radiation pattern with the given laws of the envelope of the side lobes in the main sections. As such a radiation pattern, we consider the radiation pattern of an equivalent rectangular aperture, the amplitude-phase distribution in which provides a given law of the envelope of the side lobes in the main sections. We will call this radiation pattern of the rectangular aperture auxiliary.
Решение задачи синтеза для плоского раскрыва с произвольной формой границы, содержащего N излучателей, при использовании вспомогательной диаграммы позволит реализовать в главных плоскостях близкий к заданному закон огибающей боковых лепестков в главных сечениях и более низкий уровень боковых лепестков в промежуточных азимутальных сечениях. Обеспечение такого поведения боковых лепестков достигается путем наложения требований на формируемую диаграмму направленности не в двух, а в большем числе сечений.The solution of the synthesis problem for a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary containing N emitters, using an auxiliary diagram, will allow realizing in the main planes a law close to the specified envelope law of the side lobes in the main sections and a lower level of side lobes in the intermediate azimuthal sections. Ensuring this behavior of the side lobes is achieved by imposing requirements on the generated radiation pattern not in two, but in a larger number of sections.
В качестве вспомогательной диаграммы направленности выбрана диаграмма направленности эквивалентного прямоугольного раскрыва, сформированного на основе выбранных из плоского раскрыва активной фазированной антенной решетки с произвольной формой границы двух ортогональных линеек с максимальным числом излучателей в главных сечениях. Такой выбор определяется наиболее простой и хорошо исследованной взаимосвязью параметров амплитудно-фазового распределения с характеристиками диаграммы направленности и, в частности с поведением огибающей боковых лепестков [Волошин В.А., Ларин А.Ю., Оводов О.В. Алгоритм синтеза линейных антенных решеток по заданной огибающей боковых лепестков диаграммы направленности // Антенны. 2011. №12. С.3-8.].The radiation pattern of the equivalent rectangular aperture formed on the basis of an active phased antenna array selected from a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary of two orthogonal arrays with a maximum number of emitters in the main sections is selected as an auxiliary radiation pattern. Such a choice is determined by the simplest and most well-studied relationship between the parameters of the amplitude-phase distribution with the characteristics of the radiation pattern and, in particular, with the behavior of the envelope of the side lobes [Voloshin VA, Larin A.Yu., Ovodov OV Algorithm for the synthesis of linear antenna arrays according to a given envelope of the side lobes of the radiation pattern // Antennas. 2011. No. 12. C.3-8.].
При данном подходе к решению задачи синтеза на первом этапе по заданным положению главного лепестка и законам огибающей боковых лепестков в главных плоскостях заданной диаграммы направленности в блоке хранения наборов амплитудно-фазовых распределений выбираются амплитудно-фазовые распределения 
На основе выбранных амплитудно-фазовых распределений в указанных ортогональных линейках формируется амплитудно-фазовое распределение в раскрыве прямоугольной формы, содержащем Nx×Ny излучателей, и далее находится вспомогательная диаграмма направленности Fвсп(θ,φ), имеющая в главных плоскостях заданный закон огибающей боковых лепестков.Based on the selected amplitude-phase distributions in the indicated orthogonal rulers, the amplitude-phase distribution is formed in a rectangular aperture containing N x × N y emitters, and then an auxiliary radiation pattern F aux (θ, φ) is found that has a given envelope law in the main planes side lobes.
С учетом сказанного вспомогательная диаграмма направленности определяется как диаграмма направленности, формируемая эквивалентным прямоугольным раскрывом, амплитудно-фазовое распределение в котором задается в видеIn view of the foregoing, an auxiliary radiation pattern is defined as a radiation pattern formed by an equivalent rectangular opening, in which the amplitude-phase distribution is specified in the form
Соответственно вспомогательная диаграмма направленности F(θ,φ) определяется выражениемAccordingly, the auxiliary radiation pattern F (θ, φ) is determined by the expression
где µmn(θ,φ) - ДН, излучателя, стоящего на пересечении m-й строки и n-го столбца, и имеет заданные параметры (заданный закон огибающей боковых лепестков в главных плоскостях и требуемое значение коэффициента направленного действия).where μ mn (θ, φ) is the beam pattern of the emitter at the intersection of the mth row and the nth column and has the specified parameters (the given law of the envelope of the side lobes in the main planes and the required value of the directional coefficient).
Запишем диаграмму направленности активной фазированной антенной решетки с плоским N-элементным раскрывом, имеющим произвольную форму границы, в виде:We write the radiation pattern of the active phased antenna array with a flat N-element opening having an arbitrary boundary shape, in the form:
где µn(θ,φ) - ДН n-го излучателя в составе излучающего раскрыва с произвольной формой границы.where µ n (θ, φ) is the pattern of the n-th emitter in the radiating aperture with an arbitrary shape of the boundary.
Для нахождения амплитудно-фазового распределения Jn в таком раскрыве потребуем совпадения синтезируемой диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки и вспомогательной диаграммы направленности в Р направленияхTo find the amplitude-phase distribution J n in such an aperture, we require that the synthesized radiation pattern of the active phased array antenna and the auxiliary radiation pattern in P directions
В матричной форме условие (4) может быть представлено следующим образомIn matrix form, condition (4) can be represented as follows
Элементы матрицы системы (5) определяются соотношениямиThe elements of the matrix of system (5) are determined by the relations
tpn=µn(θp,φp), р=1,…,Р, n=1,…,N.t pn = µ n (θ p , φ p ), p = 1, ..., P, n = 1, ..., N.
где µn(θp,φp) - диаграмма направленности n-го излучателя в направлении, определяемом углами θp, φр, элементами вектора-столбца |J〉 являются неизвестные токи в излучателях активной фазированной антенной решетки, а элементами вектора-столбца |F〉 - значения Fвсп(θр,φр), р=1,…,Р.where μ n (θ p , φ p ) is the radiation pattern of the nth emitter in the direction determined by the angles θ p , φ p , the elements of the column vector | J〉 are unknown currents in the emitters of the active phased array antenna, and the elements of the column vector | F〉 - the values of F pop (θ p , φ p ), p = 1, ..., P.
При выполнении условия Р>>N получаемое решение системы (5) дает наилучшее приближенное решение по методу наименьших квадратов [Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука. 1967. 575 с.]. Поскольку ранг матрицы Т равен N, решение задачи амплитудно-фазового синтеза активной фазированной антенной решетки при этом может быть найдено в виде [Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука. 1967. 575 с.]When the condition P >> N is fulfilled, the resulting solution to system (5) gives the best approximate solution using the least squares method [Gantmakher F.R. Matrix theory. M .: Science. 1967.575 p.]. Since the rank of the matrix T is equal to N, the solution to the problem of amplitude-phase synthesis of an active phased antenna array can be found in the form [F. Gantmakher Matrix theory. M .: Science. 1967.575 pp.]
где [T]+ - псевдообратная матрица для матрицы [T], определяемая выражением [Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука. 1967. 575 с.]where [T] + is the pseudoinverse matrix for the matrix [T] defined by the expression [Gantmakher F.R. Matrix theory. M .: Science. 1967.575 pp.]
В выражении (7) Т* - матрица, транспонированная и комплексно-сопряженная по отношению к Т.In expression (7), T * is the matrix transposed and complex conjugate with respect to T.
В частном случае при условии P=N получаем [T]+=T-1, и решение (6) принимает видIn the particular case, under the condition P = N, we obtain [T] + = T -1 , and solution (6) takes the form
Получаемое в (6) решение обеспечивает минимальное отклонение синтезируемой диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки с плоским раскрывом, имеющим произвольную форму границы, от вспомогательной диаграммы направленности, в среднеквадратическом смысле.The solution obtained in (6) provides the minimum deviation of the synthesized radiation pattern of the active phased array antenna with a flat aperture having an arbitrary boundary shape from the auxiliary radiation pattern in the mean-square sense.
Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.
На первом этапе в соответствии с алгоритмом функционирования производится ввод исходных данных. К ним относятся направления формирования максимума диаграммы направленности F0(θ,φ) активной фазированной антенной решетки и заданный закон изменения огибающей уровня боковых лепестков. Указанные данные преобразуются в цифровой код, например, с помощью аналого-цифрового преобразователя, входящего в состав блока 12 хранения наборов амплитудно-фазовых распределений. По поступающим командам из него выбираются соответствующие амплитудно-фазовые распределения
Тем самым обеспечивается формирование диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки, имеющей плоский раскрыв с произвольной формой границы, в требуемом направлении при заданных параметрах (заданном законе огибающей боковых лепестков в главных плоскостях и требуемом значении коэффициента направленного действия).This ensures the formation of the radiation pattern of the active phased antenna array, having a flat aperture with an arbitrary shape of the border, in the desired direction for the given parameters (the given law of the envelope of the side lobes in the main planes and the required value of the directional coefficient).
Рассмотрим результаты численных исследований, подтверждающие факт достижения поставленной задачи.Consider the results of numerical studies confirming the fact of achieving the task.
Исследовалась точность формирования диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки, имеющей плоский раскрыв с произвольной формой границы, по отношению к вспомогательной диаграмме направленности и определялось значение коэффициента направленного действия для раскрыва с различной формой границы. При этом дополнительно анализировалась величина снижения коэффициента направленного действия по отношению к раскрыву прямоугольной формы, в который вписан заданный раскрыв.The accuracy of forming the radiation pattern of an active phased antenna array with a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary with respect to the auxiliary radiation pattern was studied and the directional coefficient for the aperture with a different shape of the boundary was determined. At the same time, the magnitude of the decrease in the coefficient of directional action with respect to a rectangular opening into which a given opening is inscribed was additionally analyzed.
Исследования проводились для 384-элементного раскрыва, геометрия которого показана на фигуре 4. При проведении исследований рассматривалась взаимосвязь числа направлений Р и соответствия уровня боковых лепестков формируемой диаграммы направленности заданному закону изменения огибающей. Вспомогательная диаграмма направленности формировалась с использованием 480-элементного (40×12) прямоугольного раскрыва. Шаг размещения излучателей как в излучающем раскрыве, приведенном на фигуре 4, так и в раскрыве, используемом для формирования заданной диаграммы направленности, вдоль обеих осей выбирался равным 0.5λ. Направления, в которых накладывались требования совпадения вспомогательной и синтезируемой диаграмм направленности, выбирались равномерно по углам θp, φр в верхнем полупространстве.The studies were conducted for the 384-element aperture, the geometry of which is shown in Figure 4. When conducting the studies, the relationship between the number of directions P and the correspondence of the level of the side lobes of the generated radiation pattern to the given law of envelope variation was considered. An auxiliary radiation pattern was formed using a 480-element (40 × 12) rectangular aperture. The spacing of the emitters both in the radiating aperture, shown in figure 4, and in the aperture used to form a given radiation pattern, along both axes was chosen equal to 0.5λ. The directions in which the requirements for coincidence of the auxiliary and synthesized radiation patterns were imposed were chosen uniformly along the angles θ p , φ p in the upper half-space.
На первом этапе исследований анализировалось влияние числа направлений Р, в которых накладывается условие F0(θр,φр)=Fвсп(θр,φр) на формирование диаграммы направленности с требуемым законом изменения уровня боковых лепестков в главных плоскостях. Указанные направления равномерно выбирались по углу места и углу азимута с одинаковым шагом в пределах полусферы. Исследования проведены при соотношениях Р=N, Р=4N и Р=6N соответственно. Рассматривались следующие случаи:At the first stage of the study, the influence of the number of directions P in which the condition F 0 (θ p , φ p ) = F pop (θ p , φ p ) is imposed on the formation of the radiation pattern with the required law for changing the level of side lobes in the main planes was analyzed. The indicated directions were evenly selected by elevation and azimuth angle with the same pitch within the hemisphere. The studies were conducted with the ratios P = N, P = 4N and P = 6N, respectively. The following cases were considered:
- случай формирования ДН с главным максимумом в направлении нормали к плоскости раскрыва и огибающей линейно уменьшающейся в сечении φ=0° (вдоль большей стороны раскрыва) от -40 дБ до -25 дБ и от -50 дБ до -30 дБ (по разные стороны от главного максимума), а в сечении φ=90° (вдоль меньшей стороны раскрыва) - симметрично по отношению к главному максимуму от -38 дБ до -15 дБ;- the case of the formation of MDs with the main maximum in the direction normal to the aperture plane and the envelope linearly decreasing in the section φ = 0 ° (along the greater aperture side) from -40 dB to -25 dB and from -50 dB to -30 dB (on opposite sides from the main maximum), and in the section φ = 90 ° (along the smaller side of the aperture) - symmetrically with respect to the main maximum from -38 dB to -15 dB;
- случай формирования ДН с главным максимумом, отклоненным от направления нормали к плоскости раскрыва на угол 30° в плоскости φ=0°, и огибающей линейно уменьшающейся в сечении φ=0° от -60 дБ до -30 дБ и от -45 дБ до -25 дБ (по разные стороны от главного максимума), а в сечении φ=90° - симметрично по отношению к главному максимуму от -38 дБ до -15 дБ.- the case of the formation of MD with the main maximum deviated from the direction of the normal to the aperture plane by an angle of 30 ° in the plane φ = 0 °, and the envelope linearly decreasing in the section φ = 0 ° from -60 dB to -30 dB and from -45 dB to -25 dB (on opposite sides of the main maximum), and in the section φ = 90 ° it is symmetrical with respect to the main maximum from -38 dB to -15 dB.
Из полученных данных следует, что в случае P=N решение задачи амплитудно-фазового синтеза не имеет практического значения, поскольку наблюдается значительное превышение уровня боковых лепестков над заданным уровнем. При выполнении условия P=4N получаемое решение практически сходится. При дальнейшем увеличении Р до значения Р=6N уровень боковых лепестков в формируемых диаграммах направленности не превышает заданный. Использование других вариантов выбора направлений, в которых накладывается условие совпадения заданной и синтезируемой диаграмм направленности, практически не приводит к изменению результатов.From the obtained data it follows that in the case of P = N, the solution of the amplitude-phase synthesis problem is not practical, since there is a significant excess of the side lobe level over a given level. When the condition P = 4N is fulfilled, the resulting solution almost converges. With a further increase in P to a value of P = 6N, the level of the side lobes in the generated radiation patterns does not exceed a predetermined one. The use of other options for choosing directions in which the condition for the coincidence of the given and synthesized radiation patterns is imposed does not practically lead to a change in the results.
Данный вывод остается справедливым и при рассмотрении случаев формирования диаграмм направленности, огибающие уровней боковых лепестков которых определяются другими параметрами. Таким образом, в дальнейшем решение задачи синтеза проводится при условии Р=4N.This conclusion remains valid when considering the formation of radiation patterns, the envelopes of the levels of the side lobes of which are determined by other parameters. Thus, in the future, the solution of the synthesis problem is carried out under the condition P = 4N.
В таблице 1 приведены данные, характеризующие коэффициент направленного действия активной фазированной антенной решетки (АФАР) с эквивалентным прямоугольным раскрывом, коэффициент направленного действия активной фазированной антенной решетки с синтезированной диаграммой направленности (ДН) и коэффициент направленного действия активной фазированной антенной решетки, возбужденной амплитудно-фазовым распределением (АФР), вычисленным по формуле (1). Представленные данные соответствуют первому и второму случаю синтеза ДН, отмеченным выше.Table 1 shows the data characterizing the directional coefficient of the active phased array antenna (AFAR) with an equivalent rectangular opening, the directional coefficient of the active phased array antenna with a synthesized radiation pattern (ND) and the directional coefficient of the active phased array antenna excited by the amplitude-phase distribution (AFR) calculated by the formula (1). The data presented correspond to the first and second cases of DN synthesis noted above.
Результаты синтеза диаграммы направленности для 384-элементного раскрыва (максимальная длина линеек вдоль осей Ох и Oy соответственно составляла Nx=40 и Ny=12 элементов) приведены на фигурах 5-10, где соответственно показаны сечения диаграмм направленности в плоскостях φ=0°, φ=45° и φ=90° для неотклоненного луча (фигуры 5-7) и сечения диаграмм направленности для φ=0°, φ=45° и φ=90° при отклонении луча от нормали к раскрыву вдоль большей стороны раскрыва на 30° (фигуры 8-10). При этом на фигурах 5-10 показаны сплошной линией синтезированная и пунктирной линией вспомогательная диаграммы направленности.The results of the synthesis of the radiation pattern for the 384-element aperture (the maximum length of the rulers along the axes Ox and Oy was N x = 40 and N y = 12 elements, respectively) are shown in figures 5-10, where the sections of the radiation patterns in the planes φ = 0 ° are respectively shown , φ = 45 ° and φ = 90 ° for the non-deflected beam (Figures 5-7) and the section of the radiation patterns for φ = 0 °, φ = 45 ° and φ = 90 ° when the beam deviates from the normal to the aperture along the larger side of the aperture on 30 ° (figures 8-10). In this case, Figures 5-10 show the solid line synthesized and the dotted line of the auxiliary radiation pattern.
Как следует из представленных результатов на фигурах 5-10 и в таблице 1, уровень боковых лепестков синтезированной в главных плоскостях практически ниже заданного для всех рассмотренных вариантов огибающей. В диагональном сечении уровень боковых лепестков также не превосходит заданных для главных сечений уровней. При этом снижение коэффициента направленного действия составляет 0,68 дБ для неотклоненного луча и 0.48 дБ при отклонении луча на 30°.As follows from the presented results in figures 5-10 and in table 1, the level of the side lobes synthesized in the main planes is practically lower than the envelope set for all considered options. In the diagonal section, the level of the side lobes also does not exceed the levels set for the main sections. In this case, the decrease in the directional coefficient is 0.68 dB for an unbent beam and 0.48 dB for a beam deflection of 30 °.
Таким образом, для рассмотренной активной фазированной антенной решетки обеспечивается наиболее точное формирование объемной диаграммы направленности с заданными законами изменения огибающей боковых лепестков не только в главных, но и промежуточных сечениях. При этом возникающее снижение коэффициента направленного действия значительно меньше по сравнению с уменьшением площади раскрыва антенны.Thus, for the considered active phased antenna array, the most accurate formation of the three-dimensional radiation pattern with the given laws of changing the envelope of the side lobes is provided not only in the main, but also in the intermediate sections. In this case, the resulting decrease in the coefficient of directional action is much less in comparison with a decrease in the antenna opening area.
Реализация введенных блоков и узлов не вызывает затруднений и может быть произведена с использованием современной базы, описанной например в [Антенны, 2005, вып.2(93), с.48-50; с.64-75].The implementation of the introduced blocks and nodes is straightforward and can be done using the modern base described for example in [Antennas, 2005, issue 2 (93), p. 48-50; p.64-75].
Так устройство управления лучом, выполняющее кроме указанных выше функций хранения, выборки соответствующих различным законам огибающей боковых лепестков амплитудно-фазовых распределений в ортогональных линейках и определения амплитудно-фазового распределения в эквивалентном раскрыве также формирование синхроимпульсов, управление логикой работы активной фазированной антенной решетки в различных режимах, может быть реализовано с использованием микроконтроллера, программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) и микросхем Flash памяти. Информация в ПЛИС и Flash память загружается на стадии разработки и испытаний.So, a beam control device that performs, in addition to the storage functions mentioned above, samples of amplitude-phase distributions corresponding to different laws of the envelope of the side lobes in orthogonal arrays and determines the amplitude-phase distribution in the equivalent aperture, also generates clock pulses, controls the logic of the active phased array antenna in various modes, can be implemented using a microcontroller, programmable logic integrated circuit (FPGA) and Flas chips h memory. Information in FPGAs and Flash memory is loaded at the development and testing stage.
Устройство коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы может быть выполнено с использованием программно - логических матриц, микроконтроллера, программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) и микросхем Flash памяти.A device for correcting the amplitude-phase distribution on a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary can be performed using program logic matrices, a microcontroller, a programmable logic integrated circuit (FPGA), and Flash memory chips.
В устройстве управления лучом антенной решетки также может быть использован PIC контроллер с встроенными аналого-цифровыми преобразователями. Такой PIC контроллер содержит в своем составе оперативную память, постоянную память, арифметике - логическое устройство с регистрами и тактовый генератор.The PIC controller with integrated analog-to-digital converters can also be used in the beam control device of the antenna array. Such a PIC controller contains RAM, read only memory, arithmetic - a logical device with registers and a clock.
Из приведенного выше материала следует, что введенные устройство и блоки состоят из стандартных узлов и блоков, реализация которых описана в известной литературе, а сама полезная модель является промышленно применимой.From the above material it follows that the introduced device and blocks consist of standard units and blocks, the implementation of which is described in the well-known literature, and the utility model itself is industrially applicable.
Таким образом, получаемый технический результат, достигаемый в результате введения в активную фазированную антенную решетку устройства коррекции амплитудно-фазового распределения на плоском раскрыве с произвольной формой границы, изменения структуры устройства управления лучом, изменения формы излучающего раскрыва при расчете электрических характеристик активной фазированной антенной решетки и изменения в связи с этим связей между блоками и устройствами, а также введения новых связей, заключается в обеспечении формирования амплитудно-фазового распределения в плоском раскрыве активной фазированной антенной решетки с произвольной формой границы по объемной диаграмме направленности с заданным законом огибающей боковых лепестков в главных сечениях.Thus, the obtained technical result achieved by introducing into the active phased array antenna a correction device for amplitude-phase distribution on a flat aperture with an arbitrary shape of the boundary, changing the structure of the beam control device, changing the shape of the radiating aperture when calculating the electrical characteristics of the active phased antenna array and changing in this regard, the connections between blocks and devices, as well as the introduction of new connections, is to ensure the formation of amplitudes udno-phase distribution in flat aperture active phased array antenna with an arbitrary boundaries of bulk radiation pattern with a given law of the envelope of the side lobes in the main sections.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012140843/08U RU126519U1 (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012140843/08U RU126519U1 (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU126519U1 true RU126519U1 (en) | 2013-03-27 |
Family
ID=49125565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012140843/08U RU126519U1 (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU126519U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2719627C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-04-21 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Multibeam transmitting active phased antenna array |
| RU2722408C1 (en) * | 2019-11-14 | 2020-05-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский военный ордена Жукова институт войск национальной гвардии Российской Федерации" | Digital receiving module of active phased antenna array |
-
2012
- 2012-09-24 RU RU2012140843/08U patent/RU126519U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2719627C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-04-21 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Multibeam transmitting active phased antenna array |
| RU2722408C1 (en) * | 2019-11-14 | 2020-05-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский военный ордена Жукова институт войск национальной гвардии Российской Федерации" | Digital receiving module of active phased antenna array |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3352299B1 (en) | Wideband beam broadening for phased array antenna systems | |
| EP2923412B1 (en) | Beam-forming network for an array antenna and array antenna comprising the same | |
| Kwak et al. | Asymmetric sum and difference beam pattern synthesis with a common weight vector | |
| US9780448B1 (en) | True path beam steering | |
| Haupt | Optimizing the sidelobe level of a two-way antenna array pattern by thinning the receive aperture | |
| RU126519U1 (en) | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY | |
| Woestenburg et al. | Experimental results for the sensitivity of a low noise aperture array tile for the SKA | |
| RU2755642C1 (en) | Method for forming highly directional scanning compensation directive patterns in flat phased antenna array with spatial excitation | |
| JP2014239370A (en) | Antenna device | |
| RU2764000C1 (en) | Method for forming a directional diagram | |
| RU142208U1 (en) | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH SPATIAL PLACEMENT OF ELEMENTS | |
| Chen et al. | Performance analysis for millimeter wave array antenna systems based on influence of amplitude quantization error | |
| Snegur et al. | Influence of Sige Vector Phase Shifter Characteristics on Antenna Array Radiation Pattern | |
| RU2393597C1 (en) | Antenna | |
| Tan et al. | An Amplitude Distribution Network in the T/R Module for Beamforming Applications | |
| CN111929675B (en) | Four-phased array ultra-low elevation angle space domain tracking multi-target method and system | |
| Kaddour et al. | Reconfigurable and Foldable Monolithic Reflectarray | |
| Kaur | Electronically Steerable planer Phased Array Antenna | |
| Garg et al. | Design of beam steered weighted array with sidelobe cancellation | |
| Fakoukakis et al. | On the design of a Butler matrix-based beamformer introducing low sidelobe level and enhanced beam-pointing accuracy | |
| Angeletti et al. | A digital revisitation of analog beam-forming techniques for satellite multibeam antennas | |
| US20220166140A1 (en) | Periodic linear array with uniformly distributed antennas | |
| Angeletti et al. | Digital beam-forming network with reduced complexity and low power consumption for array antennas | |
| RU87293U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF A FOUR-SIDED ANTENNA ARRAY ON A SQUARE SECTION CYLINDER | |
| Ovchinnikova et al. | Multi-element antenna systems of information radio data transmission lines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130308 |