RU204429U1 - Сверхкороткоимпульсная антенная решетка с электронным временным сканированием - Google Patents
Сверхкороткоимпульсная антенная решетка с электронным временным сканированием Download PDFInfo
- Publication number
- RU204429U1 RU204429U1 RU2020130343U RU2020130343U RU204429U1 RU 204429 U1 RU204429 U1 RU 204429U1 RU 2020130343 U RU2020130343 U RU 2020130343U RU 2020130343 U RU2020130343 U RU 2020130343U RU 204429 U1 RU204429 U1 RU 204429U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna elements
- transmitting antenna
- receiver
- synchronizer
- generator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к антенной технике, в частности, к антенным решеткам для бортовых радиолокационных систем, и предназначена для формирования радиолокационного изображения с помощью зондирующих сигналов, возбуждаемых генераторами сверхкоротких импульсов (СКИ) в передающих антенных элементах. Техническим результатом полезной модели является сокращение времени обработки информации и увеличение дальности действия бортовых радиолокационных систем транспортных средств, в состав которых входит заявляемая антенная решетка. Технический результат достигается тем, что предложена сверхкороткоимпульсная антенная решетка с электронным временным сканированием, содержащая приемные и передающие антенные элементы, сгруппированные в две параллельные друг другу линейки, по меньшей мере один генератор импульсов, связанный с одним передающим антенным элементом, приемник, связанный с устройством обработки и индикации сигналов, и устройство коммутации, отличающаяся тем, что содержит синхронизатор и управляемые им линии задержки передающих антенных элементов и приемника, в качестве генератора предусмотрен генератор сверхкоротких импульсов (СКИ), причем количество генераторов СКИ соответствует количеству передающих антенных элементов, и каждый генератор СКИ подключен к синхронизатору через соответствующую управляемую линию задержки передающих антенных элементов, при этом в устройство обработки и индикации сигналов входит аналого-цифровой преобразователь, подключенный к синхронизатору через управляемую линию задержки приемника, а приемные антенные элементы подключены к приемнику через устройство коммутации. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к антенным решеткам для бортовых радиолокационных систем и предназначена для формирования радиолокационного изображения с помощью зондирующих сигналов, возбуждаемых генераторами сверхкоротких импульсов (СКИ) в передающих антенных элементах.
Известно устройство «Тактированная антенная решетка с фокусирующим рефлектором для радиотомографии» (патент РФ №167526, опубликован 10.01.2017), сущность которого заключается в том, что решетка содержит сверхширокополосный (СШП) генератор, стробоскопический приемник, устройство обработки и индикации радиоизображения и СШП решетку, состоящую из передающих и приемных элементов, сгруппированных в две линейки. Устройство оборудовано двумя фокусирующими цилиндрическими рефлекторами, обеспечивающими физическую фокусировку излучения в горизонтальной плоскости, причем линейки приемных и передающих элементов размещены параллельно друг другу в фокусах цилиндрических рефлекторов. СШП генератор и стробоскопический приемник подключены соответственно к передающим и к приемным элементам через систему коммутации, обеспечивающую тактовое переключение между ними.
Недостатком известного устройства является увеличенное время обработки информации, обусловленное использованием стробоскопического приемника, а также небольшая дальность действия, которая ограничена временным окном масштабно-временного преобразования сигналов стробоскопического приемника. Когерентная обработка отраженных сигналов после стробоскопического приемника еще более снижает быстродействие всей системы в целом.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание эффективного и быстродействующего антенного устройства для бортовых радиолокационных систем транспортных средств.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в сокращении времени обработки информации и увеличении дальности действия бортовых радиолокационных систем транспортных средств, в состав которых входит заявляемая антенная решетка.
Сверхкороткоимпульсная антенная решетка с электронным временным сканированием содержит приемные и передающие антенные элементы, сгруппированные в две параллельные друг другу линейки, по меньшей мере один генератор сверхкоротких импульсов (СКИ), связанный с одним передающим антенным элементом, приемник, связанный с устройством обработки и индикации сигналов, и устройство коммутации. Кроме того, заявляемая антенная решетка содержит синхронизатор и управляемые им линии задержки передающих антенных элементов и приемника, причем количество генераторов СКИ соответствует количеству передающих антенных элементов и каждый генератор СКИ подключен к синхронизатору через соответствующую управляемую линию задержки передающих антенных элементов. В устройство обработки и индикации сигналов входит аналого-цифровой преобразователь (АЦП), подключенный к синхронизатору через управляемую линию задержки приемника, а приемные антенные элементы подключены к приемнику через устройство коммутации.
Сокращение времени обработки информации в заявляемой антенной решетке достигается за счет применения в устройстве управляемых синхронизатором линий задержки передающих антенных элементов и приемника, обеспечивающих временной сдвиг запуска генераторов СКИ и запуска работы АЦП в соответствии с временными задержками фронта электромагнитной волны, падающей с заданного направления. Благодаря этому получение радиолокационной информации осуществляется в режиме реального времени. Увеличение дальности действия обеспечивается за счет концентрации излучения в нужном направлении при возбуждении генераторами СКИ передающих антенных элементов с заданными задержками, которые определяют направление излучения.
Сущность полезной модели поясняется на следующих фигурах.
На фиг. 1 изображена одна из возможных схем устройства, где
1 - приемник,
2 - управляемая линия задержки приемника,
3 - устройство обработки и индикации сигналов,
4 - синхронизатор,
5 - передающие антенные элементы,
6 - генераторы СКИ,
7 - управляемые линии задержки передающих антенных элементов,
8 - приемные антенные элементы,
9 - устройство коммутации,
10-АЦП.
На фиг. 2 показано формирование направления на цель фронта электромагнитной волны.
На фиг. 3 приведены временные диаграммы тактирования приемных антенных элементов и АЦП, где
S1 - импульс с 1-го приемного антенного элемента после устройства коммутации,
S2 - импульс со 2-го приемного антенного элемента после устройства коммутации,
S3 - импульс с 3-го приемного антенного элемента после устройства коммутации,
Sn - импульс с n-го приемного антенного элемента после устройства коммутации,
t - время,
UT1 - начало тактирования АЦП для 1-го приемного антенного элемента,
UT2 - начало тактирования АЦП для 2-го приемного антенного элемента,
UT3- начало тактирования АЦП для 3-го приемного антенного элемента,
UTn - начало тактирования АЦП для n-го приемного антенного элемента,
Δt1 - время задержки момента начала работы АЦП при коммутации 1-го приемного антенного элемента,
Δt2 - время задержки момента начала работы АЦП при коммутации 2-го приемного антенного элемента,
Δt(N-1) - время задержки момента начала работы АЦП при коммутации N-1 приемного антенного элемента,
N - число приемных антенных элементов,
n - номер цикла.
Сверхкороткоимпульсная антенная решетка (фиг. 1) включает в себя приемные и передающие антенные системы, приемник 1, управляемую линию задержки приемника 2, устройство обработки и индикации сигналов 3, синхронизатор 4. В передающую антенную систему входит линейка передающих антенных элементов 5, подключенные непосредственно к передающим антенным элементам генераторы СКИ 6, по одному на каждый передающий элемент 5, и управляемые линии задержки 7 передающих антенных элементов 5, подключенные к синхронизатору 4. Для формирования радиолокационного изображения в режиме реального времени каждый генератор СКИ 4 подключен к синхронизатору 4 через управляемые линии задержки 7 передающих антенных элементов 5. В приемную антенную систему входит линейка приемных антенных элементов 8 и устройство коммутации 9. Приемные антенные элементы 8 подключены на вход приемника 1 через устройство коммутации 9. В устройство обработки и индикации сигналов 3 входит АЦП реального времени 10, один вход которого подключен к синхронизатору 4 через управляемую линию задержки приемника 2, а другой - к выходу приемника 1. Выход АЦП 10 подключен к устройству обработки и индикации сигналов 3.
Устройство работает следующим образом.
Синхронизатор 4 через управляемые линии задержки передающих антенных элементов 5 запускает генераторы СКИ 6. Управляемая линия задержки передающих антенных элементов 5 обеспечивает временной сдвиг импульсов генераторов СКИ в соответствии с направлением на цель фронта электромагнитной волны, при этом величина задержки соответствует времени распространения электромагнитной волны от излучателя до фронта электромагнитной волны, формируемой передающими антенными элементами 5 в заданном направлении (фиг. 2). Импульсы генераторов СКИ 6 поступают на линейку передающих антенных элементов 5 и возбуждают в направлении цели электромагнитную волну. Вторичная электромагнитная волна, отраженная от цели, падает на линейку приемных антенных элементов 8. Устройство коммутации 9 производит поочередное подключение каждого приемного антенного элемента 8 к приемнику 1. С выхода аналогового приемника 1 сигнал поступает на АЦП 10, момент начала работы которого Δt(N-1), где N - число приемных антенных элементов) устанавливается управляемой линией задержки приемника 2 и синхронизирован на величину временной задержки, равную времени распространения фронта электромагнитной волны, принимаемого приемными антенными элементами 8, с заданного направления до приемника 1 (фиг. 3). Сигналы с выхода АЦП 10 поступают в устройство обработки и индикации сигналов 10, где производится суммирование N сигналов, полученных с приемных антенных элементов 8. За один цикл опроса и суммирования сигналов с приемных антенных элементов 8 в устройстве обработки и индикации сигналов 3 формируется радиолокационный отклик цели с заданного направления.
Таким образом, управляемые синхронизатором линии задержки передающих антенных элементов и приемника обеспечивают формирование временных задержек запуска передающих антенных элементов и запуска момента преобразования АЦП на прием таким образом, чтобы в устройстве обработки и индикации сигналов, куда поступают оцифрованные данные с выхода АЦП, производилась когерентная обработка принимаемой радиолокационной информации - синтез апертуры приемных антенных элементов, формирование и визуализация радиолокационных сигналов, получаемых с заданного направления посредством электронного временного сканирования, в режиме реального времени (в отличии от когерентной обработки после стробоскопического приемника в прототипе). Возбуждение генераторами СКИ передающих антенных элементов с заданными задержками определяет концентрацию излучения в нужном направлении, тем самым увеличивая дальность действия бортовых радиолокационных систем транспортных средств, в состав которых входит заявляемая антенная решетка.
Предлагаемая полезная модель позволяет произвести электронное временное сканирование свободного пространства и обеспечивает сокращение времени обработки информации и увеличение дальности действия устройства.
Claims (1)
- Сверхкороткоимпульсная антенная решетка с электронным временным сканированием, содержащая приемные и передающие антенные элементы, сгруппированные в две параллельные друг другу линейки, по меньшей мере один генератор импульсов, связанный с одним передающим антенным элементом, приемник, связанный с устройством обработки и индикации сигналов, и устройство коммутации, отличающаяся тем, что содержит синхронизатор и управляемые им линии задержки передающих антенных элементов и приемника, в качестве генератора предусмотрен генератор сверхкоротких импульсов (СКИ), причем количество генераторов СКИ соответствует количеству передающих антенных элементов и каждый генератор СКИ подключен к синхронизатору через соответствующую управляемую линию задержки передающих антенных элементов, при этом в устройство обработки и индикации сигналов входит аналого-цифровой преобразователь, подключенный к синхронизатору через управляемую линию задержки приемника, а приемные антенные элементы подключены к приемнику через устройство коммутации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020130343U RU204429U1 (ru) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | Сверхкороткоимпульсная антенная решетка с электронным временным сканированием |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020130343U RU204429U1 (ru) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | Сверхкороткоимпульсная антенная решетка с электронным временным сканированием |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU204429U1 true RU204429U1 (ru) | 2021-05-24 |
Family
ID=76034220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020130343U RU204429U1 (ru) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | Сверхкороткоимпульсная антенная решетка с электронным временным сканированием |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU204429U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030088180A1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-05-08 | Van Veen Barry D. | Space-time microwave imaging for cancer detection |
RU2269811C2 (ru) * | 2004-04-23 | 2006-02-10 | Владимир Васильевич Копейкин | Устройство для получения свч-голограмм и визуализации восстановленного изображения |
US20060214835A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Lee Gregory S | System and method for inspecting transportable items using microwave imaging |
RU167526U1 (ru) * | 2014-11-27 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Тактированная антенная решетка с фокусирующим рефлектором для радиотомографии |
-
2020
- 2020-09-15 RU RU2020130343U patent/RU204429U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030088180A1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-05-08 | Van Veen Barry D. | Space-time microwave imaging for cancer detection |
RU2269811C2 (ru) * | 2004-04-23 | 2006-02-10 | Владимир Васильевич Копейкин | Устройство для получения свч-голограмм и визуализации восстановленного изображения |
US20060214835A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Lee Gregory S | System and method for inspecting transportable items using microwave imaging |
RU167526U1 (ru) * | 2014-11-27 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Тактированная антенная решетка с фокусирующим рефлектором для радиотомографии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Improved interrupted sampling repeater jamming based on DRFM | |
CN201716414U (zh) | 目标物探测装置 | |
CN103608694A (zh) | 太赫兹相控阵列系统的模拟基带电路 | |
JP5887539B2 (ja) | レーダ装置 | |
CA2201262C (en) | Synthetic aperture radar | |
JPWO2010064723A1 (ja) | アレイアンテナ | |
CN1055392A (zh) | 炉内熔渣料面测定仪 | |
CN102176024A (zh) | 多脉冲门延迟距离选通激光成像雷达 | |
CN110058218B (zh) | 一种基于四维天线阵的射频隐身发射波束形成方法及系统 | |
US6639546B1 (en) | Radar system in which range ambiguity and range eclipsing are reduced by frequency diversity and alternation of pulse periodicity | |
CN115754924B (zh) | 卫星分布式短波雷达系统及空间目标探测方法 | |
CN101329397B (zh) | 一种多波束快速探测方法及装置 | |
CN103728620B (zh) | 一种基于收发交替脉冲组的合成孔径雷达系统 | |
CN107250837A (zh) | 雷达装置和雷达装置的对象物检测方法 | |
RU204429U1 (ru) | Сверхкороткоимпульсная антенная решетка с электронным временным сканированием | |
JP5846248B2 (ja) | レーダ装置、及びその制御方法 | |
US10698099B2 (en) | Randomized phase and amplitude radar codes for space object tracking | |
JP2003167052A (ja) | 合成開口レーダ装置 | |
JP5549790B1 (ja) | レーダ装置、及びその制御方法 | |
WO2016194044A1 (ja) | 目標検出装置および目標検出方法 | |
CN109490866A (zh) | 一种冲激雷达系统、信号发射、接收、收发方法 | |
CN113064151B (zh) | 一种细分多普勒速度处理方法和装置 | |
CN112986920A (zh) | 一种可快速分辨目标架次的多宽带雷达系统 | |
RU2009123962A (ru) | Способ радиолокационного измерения скорости объекта | |
CN113064152B (zh) | 雷达波形设计方法、装置和计算机存储介质 |