RU2267838C2 - Многочастотная антенная решётка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве - Google Patents
Многочастотная антенная решётка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267838C2 RU2267838C2 RU2004101938/09A RU2004101938A RU2267838C2 RU 2267838 C2 RU2267838 C2 RU 2267838C2 RU 2004101938/09 A RU2004101938/09 A RU 2004101938/09A RU 2004101938 A RU2004101938 A RU 2004101938A RU 2267838 C2 RU2267838 C2 RU 2267838C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase shifters
- formation
- space
- radiating elements
- signals
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации, в системах связи и других устройствах, в которых используются последовательности радиоимпульсов. Техническим результатом является пространственное формирование импульсного сигнала и обеспечение широкоугольного электронного сканирования диаграммой направленности по заданному закону. Многочастотная антенная решетка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве содержит систему формирования когерентной сетки частот, излучающие элементы, управляемые фазовращатели, систему управления фазовращателями, при этом сигналы с различными частотами распределены по излучающим элементам решетки по случайному закону. 5 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в радиолокации, в системах связи и других устройствах, в которых используются последовательности радиоимпульсов.
Известные устройства - «Антенная решетка со схемами связи» [1] и «Антенна с электронным сканированной луча» [2], однако они не позволяют формировать в пространстве импульсные сигналы и обеспечить широкоугольное электронное сканирование сформированным сигналом.
Прототипом изобретения по технической сущности является сканирующая антенна [3], схема которой приведена на фиг.1. Известное устройство состоит из системы формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот и линейной эквидистантной антенной решетки (АР), состоящей из N излучающих элементов, соединенных с этой системой. Причем частоты сигналов по элементам решетки от 1-го до N располагаются в порядке возрастания или убывания частоты, а величина дискрета частоты Δƒ между соседними элементами АР является постоянной величиной. При этом скорость изменения разности фаз в элементах АР будет пропорциональна 2πiΔƒ рад/с, где i - номер элемента решетки.
Наличие на элементах решетки переменной фазы с постоянным приращением приведет к сканированию диаграммы направленности в пространстве. Скорость сканирования можно оценить следующим соотношением:
где δ=ΔFmax/ƒ0 - относительная полоса частот;
ƒ0 - средняя частота сигнала;
ΔFmax - ширина полосы многочастотного сигнала;
D - линейный размер решетки;
Θ0 - угол отклонения от нормали к оси решетки.
Интенсивность суммарного сигнала, создаваемого АР, состоящей из изотропных элементов в любой точке пространства может быть определена следующим соотношением:
- комплексные передаточные функции среды распространения от j-го и m-го элементов решетки до заданной в пространстве точки;
N - число элементов решетки;
ψj, ψm - начальные фазы сигналов, излучаемых элементами решетки;
ψГj=kjrj, ψГm=kmrm - набеги фазы на трассе распространения сигналов от j-го и m-го элементов решетки до заданной в пространстве точки;
kj, km - волновые числа;
rj, rm - расстояние от j-го и m-го элементов решетки до заданной в пространстве точки;
ωj, ωm - циклические частоты сигналов, излучаемых j-м и m-м элементами решетки.
На фиг.2 приведено пространственное распределение интенсивности сигнала, сформированного известным устройством, рассчитанное по приведенному выше выражению. Расчеты выполнены при следующих начальных условиях: N=31; D=3 м; ƒ0=6·109 МГц. Частоты сигналов, излучаемых элементами решетки увеличиваются от первого элемента к N-му, а величина дискрета по частоте между соседними элементами составляет Δƒ=10 МГц. Расстояние r изменяется от 985 до 1015 м.
Как следует из полученного распределения, данное устройство обеспечивает регулярный обзор пространства, причем частота повторения этого обзора соответствует частоте дискрета Δƒ.
Однако данное устройство не может обеспечить обзор сектора сканирования по произвольному закону.
Целью изобретения является: пространственное формирование импульсного сигнала с заданной длительностью и частотой повторения и обеспечение широкоугольного электронного сканирования в пространстве по любому заданному закону.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, состоящее из системы формирования когерентной сетки частот 1 и излучающих элементов 2, дополнительно введены: управляемые фазовращатели 3 и система управления фазовращателями 4, причем входы излучающих элементов соединены с выходами управляемых фазовращателей, управляющие выходы фазовращателей соединены с системой управления фазовращателями 4, выходы системы формирования когерентной сетки частот 1 соединены со входами управляемых фазовращателей 3 так, чтобы сигналы с различными частотами были распределены по элементам решетки по случайному закону.
На фиг.3 приведена структурная схема предложенного устройства, которое работает следующим образом: сигналы сформированные устройством формирования когерентной сетки частот соединяются через управляемые фазовращатели с излучающими элементами так, что сигналы с различными частотами распределены по элементам решетки по равномерному случайному закону, так чтобы величина дискрета частоты между любыми соседними элементами была различной и кратной величине минимального частотного дискрета.
При этом пространственное распределение интенсивности суммарного сигнала, рассчитанное при тех же начальных условиях что и на фиг.2, приведено на фиг.4. Характерной особенностью данного распределения является то, что оно имеет единственный максимум, ширина которого по уровню половинной мощности определяется соотношением Θ1=λср1/D, где λср - средняя длина волны многочастотного сигнала. При этом длительность сформированного импульса составит τu=1/ΔFmax, а частота повторения импульсов будет равна величине минимального частотного дискрета Δƒ.
Принципиальной особенностью применения случайного распределения сигналов с различными частотами по элементам решетки является то, что направление излучения импульсного сигнала, сформированного в пространстве, определяется начальным фазовым распределением, которое устанавливается управляемыми фазовращателями 3.
На фиг.5 показано смещение главного максимума интенсивности импульсного сигнала, сформированного в пространстве для трех различных начальных фазовых распределений, которые формируются системой электронного сканирования.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
1. Антенная решетка со схемами связи, Заявка №2397722, Франция, Публикация 1979 г., 16 марта.
2. Антенна с электронным сканированием луча. Заявка №1558794 Великобритания, Публикация 1980 г., 9 января.
3. Сканирующая антенна, Заявка №2153076, Франция, опубл. 1973 г., 1 июня.
Claims (1)
- Многочастотная антенная решетка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве, содержащая систему формирования когерентной сетки частот (1) и излучающие элементы (2), отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности сканирования диаграммой направленности по заданному закону, дополнительно введены управляемые фазовращатели (3) и система управления фазовращателями (4), причем входы излучающих элементов (2) соединены с выходами фазовращателей (3), управляющие входы фазовращателей (3) соединены с выходами системы управления фазовращателями (4), выходы системы формирования когерентной сетки частот (1) соединены со входами управляемых фазовращателей (3) так, чтобы сигналы с различными частотами были распределены по излучающим элементам (3) решетки по случайному закону.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101938/09A RU2267838C2 (ru) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Многочастотная антенная решётка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101938/09A RU2267838C2 (ru) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Многочастотная антенная решётка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004101938A RU2004101938A (ru) | 2005-07-10 |
RU2267838C2 true RU2267838C2 (ru) | 2006-01-10 |
Family
ID=35837611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004101938/09A RU2267838C2 (ru) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Многочастотная антенная решётка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2267838C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456723C1 (ru) * | 2011-04-11 | 2012-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Многочастотная антенная решетка для формирования в пространстве последовательности радиоимпульсов |
RU2634752C2 (ru) * | 2016-02-01 | 2017-11-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Сканирующая многочастотная антенная решетка для формирования в пространстве последовательности сверхширокополосных импульсных сигналов с управляемой частотой повторения импульсов |
-
2004
- 2004-01-27 RU RU2004101938/09A patent/RU2267838C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456723C1 (ru) * | 2011-04-11 | 2012-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Многочастотная антенная решетка для формирования в пространстве последовательности радиоимпульсов |
RU2634752C2 (ru) * | 2016-02-01 | 2017-11-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Сканирующая многочастотная антенная решетка для формирования в пространстве последовательности сверхширокополосных импульсных сигналов с управляемой частотой повторения импульсов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004101938A (ru) | 2005-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9581681B2 (en) | Method and apparatus for processing coded aperture radar (CAR) signals | |
Keizer | Synthesis of thinned planar circular and square arrays using density tapering | |
CN100590449C (zh) | 雷达装置 | |
US7692574B2 (en) | Radar apparatus | |
Lawrence | Low probability of intercept antenna array beamforming | |
US9535151B2 (en) | Coded aperture beam analysis method and apparatus | |
US5128683A (en) | Radar system with active array antenna, elevation-responsive PRF control, and beam multiplex control | |
EP0913705B1 (en) | FM-CW radar | |
US7737879B2 (en) | Split aperture array for increased short range target coverage | |
EP3077848B1 (en) | Methods and apparatus for processing coded aperture radar (car) signals | |
CN114488128B (zh) | 一种抗多基地雷达探测的伪装超表面构建方法 | |
US20050046607A1 (en) | Ultra high resolution radar with active electronically scanned antenna (AESA) | |
CN108363058A (zh) | 频控阵成像雷达的信号参数设计方法 | |
Deng et al. | A virtual antenna beamforming (VAB) approach for radar systems by using orthogonal coding waveforms | |
EP0509842A2 (en) | Radar processor with range sidelobe reduction following doppler filtering | |
Yu et al. | Transmitting strategy with high degrees of freedom for pulsed‐coherent FDA radar | |
Xu et al. | FDA beampattern synthesis with both nonuniform frequency offset and array spacing | |
Foo et al. | Time-domain array factor for UWB antenna array | |
RU2267838C2 (ru) | Многочастотная антенная решётка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве | |
Wan et al. | Space-time modulated wideband array antenna | |
RU2285317C2 (ru) | Устройство формирования мощных широкополосных импульсных сигналов на антенной решетке отражательного типа | |
RU2280930C2 (ru) | Многочастотная антенная решетка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве | |
Lim et al. | Shifting MIMO SAR system for high-resolution wide-swath imaging | |
Dong | Frequency diverse array radar signal and data processing | |
CA2854620C (en) | Detection system with simultaneous multiple transmissions and detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060128 |