RU2285317C2 - Устройство формирования мощных широкополосных импульсных сигналов на антенной решетке отражательного типа - Google Patents
Устройство формирования мощных широкополосных импульсных сигналов на антенной решетке отражательного типа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285317C2 RU2285317C2 RU2004106579/09A RU2004106579A RU2285317C2 RU 2285317 C2 RU2285317 C2 RU 2285317C2 RU 2004106579/09 A RU2004106579/09 A RU 2004106579/09A RU 2004106579 A RU2004106579 A RU 2004106579A RU 2285317 C2 RU2285317 C2 RU 2285317C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase shifters
- inputs
- antenna
- components
- short
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в радиолокации, в системах связи и других устройствах, в которых используются последовательности радиоимпульсов. Технический результат - повышение излучаемой импульсной мощности. Устройство формирования содержит сканирующую антенну, включающую устройство формирования когерентной сетки частот и излучающие элементы, фазированную антенную решетку отражательного типа, состоящую из переизлучающих элементов, управляемых фазовращателей и короткозамкнутых линий задержки, в которой входы переизлучающих элементов соединены с выходами управляемых фазовращателей, управляющие входы фазовращателей соединены с выходами системы управления фазовращателями, а входы фазовращателей соединены с выходами короткозамкнутых линий задержки, сканирующая антенна образует облучатель фазированной антенной решетки отражательного типа, а короткозамкнутые линии задержки предназначены для компенсации разницы во времени в попадании максимума сигнала облучателя на соседние переизлучающие элементы, равной τ3=d/(VскR), где d - расстояние между соседними переизлучающими элементами, Vск - скорость сканирования диаграммы направленности, R - дальность от центра сканирующей антенны. 4 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 сканированием луча" [2].
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 Δf между соседними элементами АР является постоянной величиной. При этом скорость изменения разности фаз в элементах АР будет пропорциональна 2πiΔf 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/fo - относительная полоса частот;
fо - 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 [4]:
- 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-то элементов решетки до заданной в пространстве точки;
ωj, ωm- циклические частоты сигналов, излучаемых j-м и m-м элементами решетки.
На фиг.2 показано, как изменяется интенсивность сигнала, сформированного известным устройством на дальности от центра решетки R=3 м в диапазоне углов ±0,5 рад к оси решетки в зависимости от времени t. Расчеты выполнены при следующих начальных условиях: N=21; D=0,8 м; f0=7·109 МГц. Частоты сигналов, излучаемых элементами решетки, увеличиваются от первого элемента к N-му, а величина дискрета по частоте между соседними элементами составляет Δf=10 МГц.
Как следует из полученного распределения, данное устройство обеспечивает регулярный обзор пространства, причем частота повторения этого обзора соответствует частоте дискрета Δf.
На фиг.3 показана огибающая сигнала, сформированного рассмотренным выше устройством, в четырех различных направлениях на дальности R=3 м.
Целью изобретения является повышение излучаемой импульсной мощности.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, состоящее из системы формирования когерентной сетки частот (1) и излучающих элементов (2), дополнительно введена фазированная антенная решетка отражательного типа с питанием от излучающих элементов (2), состоящая из приемоизлучающих элементов (3), управляемых фазовращателей (4) с системой управления фазовращателями (5) и короткозамкнутых линий задержки (6). Известное устройство при этом выполняет роль облучателя фазированной антенной решетки.
На фиг.4 приведена структурная схема предложенного устройства, которое работает следующим образом. Максимум сигнала, сформированного в пространстве излучающими элементами (1) и системой формирования когерентной сетки частот (2), последовательно проходит через все приемоизлучающие элементы (3). Разница во времени в попадании максимума на соседние приемоизлучающие элементы, расстояние между которыми равно d, определяется как τз=d/(VскR). Линии задержки (6) компенсируют эту разницу во времени для приемоизлучающих элементов (3) таким образом, что максимум излучаемого ими сигнала достигается на всех элементах одновременно. В результате фазированная антенная решетка отражательного типа излучает в пространство энергию, собранную (аккумулированную) за время прохода максимума сигнала, сформированного в пространстве излучающими элементами (1) и системой формирования когерентной сетки частот (2), через всю апертуру приемоизлучающих элементов (3). Фазовращатели (5) с системой управления фазовращателями позволяют сформировать диаграмму направленности фазированной антенной решетки с заданным направлением главного максимума в пространстве.
Источники информации
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, публикация 1973 г., 1 июня.
Claims (1)
- Устройство формирования мощных широкополосных импульсных сигналов на антенной решетке отражательного типа, содержащее сканирующую антенну, включающую устройство формирования когерентной сетки частот и излучающие элементы, отличающееся тем, что введена фазированная антенная решетка отражательного типа, состоящая из переизлучающих элементов, управляемых фазовращателей и короткозамкнутых линий задержки, в которой входы переизлучающих элементов соединены с выходами управляемых фазовращателей, управляющие входы фазовращателей соединены с выходами системы управления фазовращателями, а входы фазовращателей соединены с выходами короткозамкнутых линий задержки, сканирующая антенна образует облучатель фазированной антенной решетки отражательного типа, а короткозамкнутые линии задержки предназначены для компенсации разницы во времени в попадании максимума сигнала облучателя на соседние переизлучающие элементы, равной τ3=d/(VскR), где d - расстояние между соседними переизлучающими элементами, Vск - скорость сканирования диаграммы направленности, R - дальность от центра сканирующей антенны.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106579/09A RU2285317C2 (ru) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Устройство формирования мощных широкополосных импульсных сигналов на антенной решетке отражательного типа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106579/09A RU2285317C2 (ru) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Устройство формирования мощных широкополосных импульсных сигналов на антенной решетке отражательного типа |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004106579A RU2004106579A (ru) | 2005-08-20 |
RU2285317C2 true RU2285317C2 (ru) | 2006-10-10 |
Family
ID=35845856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106579/09A RU2285317C2 (ru) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Устройство формирования мощных широкополосных импульсных сигналов на антенной решетке отражательного типа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2285317C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662051C1 (ru) * | 2016-07-01 | 2018-07-23 | Акционерное общество "Московский радиотехнический институт Российской академии наук" (АО "МРТИ РАН") | Устройство формирования мощных широкополосных радиоимпульсов на волноводно-щелевых мостах |
RU2767454C1 (ru) * | 2020-09-17 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Московский радиотехнический институт Российской академии наук" (АО "МРТИ РАН") | Устройство формирования мощных широкополосных сигналов на амплитудных модуляторах |
-
2004
- 2004-03-09 RU RU2004106579/09A patent/RU2285317C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662051C1 (ru) * | 2016-07-01 | 2018-07-23 | Акционерное общество "Московский радиотехнический институт Российской академии наук" (АО "МРТИ РАН") | Устройство формирования мощных широкополосных радиоимпульсов на волноводно-щелевых мостах |
RU2767454C1 (ru) * | 2020-09-17 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Московский радиотехнический институт Российской академии наук" (АО "МРТИ РАН") | Устройство формирования мощных широкополосных сигналов на амплитудных модуляторах |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004106579A (ru) | 2005-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9810774B2 (en) | Short-range point defense radar | |
US7319427B2 (en) | Frequency diverse array with independent modulation of frequency, amplitude, and phase | |
US8559823B2 (en) | Multi-aperture three-dimensional beamforming | |
KR100749560B1 (ko) | 레이더장치 | |
EP3432027B1 (en) | High resolution wide swath synthetic aperture radar system | |
EP2541679A1 (en) | Wideband beam forming device, wideband beam steering device and corresponding methods | |
US9885777B2 (en) | Detection of stealth vehicles using VHF radar | |
EP3521852B1 (en) | Radar beamforming method | |
US20050046607A1 (en) | Ultra high resolution radar with active electronically scanned antenna (AESA) | |
CN104280733A (zh) | 一种合成孔径雷达成像方法、设备及系统 | |
CN101059563B (zh) | 合成孔径雷达脉间移相方法 | |
JP2005233723A (ja) | 分散開口レーダ装置 | |
Yu et al. | Transmitting strategy with high degrees of freedom for pulsed‐coherent FDA radar | |
EP3978951A1 (en) | Mimo radar system for an aerial vehicle | |
RU2516683C9 (ru) | Способ цифрового формирования диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки при излучении и приеме линейно-частотно-модулированного сигнала | |
Durden et al. | System design and subsystem technology for a future spaceborne cloud radar | |
RU2285317C2 (ru) | Устройство формирования мощных широкополосных импульсных сигналов на антенной решетке отражательного типа | |
Lim et al. | Shifting MIMO SAR system for high-resolution wide-swath imaging | |
RU2280930C2 (ru) | Многочастотная антенная решетка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве | |
CN112505669A (zh) | 脉内空域扫描雷达系统及其接收和处理方法 | |
RU2267838C2 (ru) | Многочастотная антенная решётка для формирования последовательности импульсных сигналов в пространстве | |
Liu et al. | A Rasr Analysis Method Based on F-Scan Sar | |
Maman et al. | Phase-only Beam Broadening for Array Antennas | |
Galati et al. | On the signal design for multifunction/multi-parameter radar | |
Loew et al. | 159 ARCHITECTURE OVERVIEW AND SYSTEM PERFORMANCE OF THE AIRBORNE PHASED ARRAY RADAR (APAR) FOR ATMOSPHERIC RESEARCH |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |