RU2338306C1 - Transmitting-receiving module of active phased antenna array - Google Patents

Transmitting-receiving module of active phased antenna array Download PDF

Info

Publication number
RU2338306C1
RU2338306C1 RU2007100213/09A RU2007100213A RU2338306C1 RU 2338306 C1 RU2338306 C1 RU 2338306C1 RU 2007100213/09 A RU2007100213/09 A RU 2007100213/09A RU 2007100213 A RU2007100213 A RU 2007100213A RU 2338306 C1 RU2338306 C1 RU 2338306C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
signal
microwave
ppm
Prior art date
Application number
RU2007100213/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007100213A (en
Inventor
Валерий Павлович Кортнев (RU)
Валерий Павлович Кортнев
Юрий Николаевич Гуськов (RU)
Юрий Николаевич Гуськов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон"-Научно-исследовательский институт радиостроения" (ОАО "Корпорация "Фазотрон"-НИИР")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон"-Научно-исследовательский институт радиостроения" (ОАО "Корпорация "Фазотрон"-НИИР") filed Critical Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон"-Научно-исследовательский институт радиостроения" (ОАО "Корпорация "Фазотрон"-НИИР")
Priority to RU2007100213/09A priority Critical patent/RU2338306C1/en
Publication of RU2007100213A publication Critical patent/RU2007100213A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2338306C1 publication Critical patent/RU2338306C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: invention is related to active phased antenna arrays (AFAR), which consist of transmitting-receiving modules (PPM), which are intended for application in radiolocation stations, communication systems and systems of radio countermeasures. Technical result is achieved with the help of additional phase control of PPM output signal value.
EFFECT: provision of high efficiency factor of PPM AFAR in the mode of transmission and simultaneously provision of wide range of control of radiated signal range with preservation of phase control.
5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к антенным системам направленного излучения - активным фазированным антенным решеткам (АФАР).The present invention relates to antenna systems of directional radiation - active phased antenna arrays (AFAR).

Наиболее эффективно приемопередающий модуль (ППМ) АФАР может быть использован в бортовых авиационных РЛС, корабельных и наземных РЛС, а также в системах радиопротиводействия и радиорелейных станциях.The most effective transceiver module (APM) AFAR can be used in airborne radars, ship and ground radars, as well as in radio countermeasures and radio relay stations.

Приемопередающие модули АФАР известны и представляют собой 2-х канальные устройства, канал передачи и канал приема которых объединены переключателями «прием-передача», которые в свою очередь со стороны эфира с помощью согласующих устройств (СУ) или заменяющих их устройств подключены соответственно к каждому из N излучателей, образующих раскрыв АФАР.AFAR transceiver modules are known and are 2-channel devices, the transmission channel and the reception channel of which are combined by “transmit-receive” switches, which, in turn, are connected to the air via matching devices (CS) or substitute devices, respectively, to each of N emitters forming an open AFAR.

На фиг.1 показана схема - аналог ППМ АФАР и схемы подключения его к 1...N излучателям АФАР, а также к распределительной системе СВЧ-сигнала, которая распределяет на каждый ППМ мощность этого сигнала от возбудителя РЛС в режиме передачи (излучения) и суммирует принятые из эфира и усиленные в каждом ППМ эхо-сигналы в режиме приема, образуя выходной сигнал всей АФАР на входе выходного устройства (см. «Активные фазированные антенные решетки»./Под ред. Д.И.Воскресенского, А.И.Канащенкова. М.: Радиотехника, 2004 г., стр.19).Figure 1 shows a diagram - an analogue of the APM AFAR and its connection to 1 ... N emitters of the AFAR, as well as to the microwave signal distribution system, which distributes the power of this signal from the radar exciter in transmission (radiation) mode to each APM summarizes the received from the ether and amplified in each MRP echo signals in the receiving mode, forming the output signal of the entire AFAR at the input of the output device (see. "Active phased antenna arrays" ./ Edited by D. I. Voskresensky, A. I. Kanaschenkov M.: Radio Engineering, 2004, p. 19).

ППМ - аналог содержит:PPM - the analogue contains:

1 - управляемый фазовращатель для управления фазой СВЧ-сигнала последовательно в режиме передачи и в режиме приема с помощью сигналов управления соответственно Uφ°пер и Uφ°пр, распределяемых с помощью распределительных систем управляющих сигналов (РС упр. сиг.);1 - controlled phase shifter for controlling the phase of the microwave signal sequentially in the transmission mode and in the reception mode using control signals, respectively, U φ ° per and U φ ° pr , distributed using control signal distribution systems (PC control signal);

2 - первый переключатель «прием-передача» (ППП1);2 - the first switch "reception-transmission" (SPT 1 );

3 - предварительный усилитель мощности СВЧ-сигнала;3 - preliminary power amplifier of the microwave signal;

4 - выходной усилитель мощности (УМ);4 - output power amplifier (PA);

5 - модулятор электропитания усилителя мощности, управляемый напряжением сигнала Uмод от распределительной системы модулирующего сигнала (PC мод. сиг.; представляющее собой устройство, равномерно распределяющее по всем ППМ АФАР модулирующий сигнал UM=u(τ,Tп), определяющий длительность излучаемого ППМ импульса τ и его период повторения - Tп;5 - power amplifier power supply modulator, controlled by the voltage of the signal U mod from the distribution system of the modulating signal (PC mod. Sig .; which is a device that uniformly distributes the modulating signal U M = u (τ, T p ) over all APM AFAR, which determines the duration of the emitted PPM pulse τ and its repetition period - T p ;

6 - второй переключатель «прием-передача» (ППП2), «выход-вход» которого соединен с одним из N излучателей через согласующее устройство (СУ), вход соединен с выходом УМ 4, а выход подключен к входу приемного канала 7 ППМ, состоящего из последовательно соединенных ЗУ - защитного устройства, малошумящего усилителя МШУ, Ф - фильтра полосового. Ус - усилителя, А - управляемого аттенюатора (приемного), выход которого подключен к входу ППП1 - первого переключателя «прием-передача» (2).6 - the second switch "reception-transmission" (SPT 2 ), the "output-input" of which is connected to one of the N emitters through a matching device (SU), the input is connected to the output of the PA 4, and the output is connected to the input of the receiving channel 7 PPM, consisting of series-connected memory - protective device, low-noise amplifier LNA, F - bandpass filter. Us - amplifier, A - controlled attenuator (receiving), the output of which is connected to the input of the IFR 1 - the first switch "reception-transmission" (2).

Из схемы на фиг.1 видно, что в режиме передачи (излучения) сигнала, когда задействованы блоки 1, 2, 3, 4, 5 и 6 амплитуда (мощность) излучаемого сигнала не управляема, т.к. отсутствует элемент управления ею, например, аттенюатор.It can be seen from the diagram in FIG. 1 that in the signal transmission (emission) mode, when blocks 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are involved, the amplitude (power) of the emitted signal is not controllable, because there is no control element, for example, an attenuator.

Таким образом, данная схема ППМ АФАР не позволяет управлять амплитудным распределением АФАР в режиме излучения, что является существенным недостатком аналога.Thus, this scheme APM AFAR does not allow you to control the amplitude distribution of AFAR in the radiation mode, which is a significant drawback of the analogue.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения является модуль с коррекцией ошибок (патент США №5.093.667, К. Андриякос от 03.03.1993 г.), блок-схема которого представлена на фиг.2.The closest analogue (prototype) of the present invention is a module with error correction (US patent No. 5.093.667, K. Andriyakos from 03.03.1993), a block diagram of which is presented in figure 2.

Это устройство содержит:This device contains:

1 - переключатель «прием-передача» (на два положения: положение «А» - передача, положение «Б» - прием);1 - switch “reception-transmission” (into two positions: position “A” - transmission, position “B” - reception);

2 - управляемый фазовращатель (φ°);2 - controlled phase shifter (φ °);

3 - управляемый аттенюатор (АТТ.уп);3 - controlled attenuator (ATT.up);

4 - предварительный усилитель (Пр.у);4 - preliminary amplifier (Pr.);

5 - выходной усилитель мощности (УМ) с СВЧ-делителем на входе и СВЧ-сумматором на выходе (элементы 2...5 образуют передающий канал ППМ);5 - output power amplifier (PA) with a microwave divider at the input and a microwave adder at the output (elements 2 ... 5 form the transmitting channel PPM);

6 - циркулятор «прием-передача» (Ц);6 - circulator "reception-transmission" (C);

7 - излучатель;7 - emitter;

8 - приемный канал ППМ, аналогичный приемному каналу ППМ-аналога на фиг.1.8 - receiving channel PPM, similar to the receiving channel PPM-analogue in figure 1.

В режиме передачи СВЧ-сигнал от распределительной системы через переключатель «прием-передача» 1 (положение «А») поступает на вход управляемого фазовращателя 2, где приобретает требуемый фазовый сдвиг φ°, устанавливаемый с помощью управляющего напряжения Uφ°=f(xn,yn,θ°,γ°),In transmission mode, the microwave signal from the distribution system through the receive-transmit switch 1 (position “A”) is fed to the input of the controlled phase shifter 2, where it acquires the required phase shift φ °, set using the control voltage Uφ ° = f (x n , y n , θ °, γ °),

где xn и yn - координаты ППМ на раскрыве АФАР, θ° и γ° - значения азимутального и угломестного направления луча АФАР.where x n and y n are the coordinates of the APM in the aperture of the AFAR, θ ° and γ ° are the azimuthal and elevation directions of the AFAR beam.

Далее СВЧ-сигнал поступает на вход управляемого аттенюатора 3, в котором управляющим напряжением U(t)a установлено требуемое затухание этого сигнала, и с выхода аттенюатора 3 - на вход предварительного усилителя 4, выходной сигнал которого разделяется по мощности (амплитуде) на 2 равные части в делителе, который в описании патента показан (без цифрового обозначения) как разветвитель на 2 параллельных канала, по которым сигналы поступают на входы 2-х-тактного выходного линейного усилителя мощности 5, усиливаются по мощности, а после суммирования общий сигнал поступает на вход циркулятора 6 и через излучатель 7 излучается в пространство для облучения цели. Отраженные от цели сигналы (эхо-сигналы), принятые излучателем 7, через циркулятор 6 поступают на вход приемного канала 8, с выхода которого через переключатель 1 (положение «Б») - на вход распределительной системы (PC). При этом, если выходной усилитель мощности 5 работает в режиме насыщения, коэффициент полезного действия (КПД) его может достигать 50%, но диапазон управления амплитудой излучаемого сигнала не превышает 6...8 дБ при требуемых обычно >30 дБ.Next, the microwave signal is fed to the input of the controlled attenuator 3, in which the required attenuation of this signal is set by the control voltage U (t) a , and from the output of the attenuator 3 to the input of the preliminary amplifier 4, the output signal of which is divided by 2 equal in power (amplitude) parts in the divider, which is shown in the patent description (without digital designation) as a splitter into 2 parallel channels, through which the signals are fed to the inputs of a 2-stroke output linear power amplifier 5, are amplified by power, and after summing common signal is input via the circulator 6 and the emitter 7 is radiated into space for the purpose of irradiation. The signals reflected from the target (echo signals) received by the emitter 7 are fed through the circulator 6 to the input of the receiving channel 8, from the output of which through the switch 1 (position “B”) - to the input of the distribution system (PC). Moreover, if the output power amplifier 5 operates in saturation mode, its efficiency (efficiency) can reach 50%, but the control range of the amplitude of the emitted signal does not exceed 6 ... 8 dB with the required usually> 30 dB.

Если перевести выходной усилитель 5 в линейный режим для увеличения диапазона управления амплитудой, то его КПД уменьшится до ~23% (упомянутый выше патент США, стр.12), что приведет к уменьшению излучаемой мощности сигнала, к увеличению температуры нагревания АФАР, т.е. к увеличению мощности системы охлаждения АФАР, увеличению массы и цены АФАР, что для самолетных БРЛС неприемлемо.If you put the output amplifier 5 in linear mode to increase the amplitude control range, then its efficiency will decrease to ~ 23% (US patent mentioned above, page 12), which will lead to a decrease in the radiated signal power, to an increase in the heating temperature of the AFAR, i.e. . to increase the power of the AFAR cooling system, increase the mass and price of AFAR, which is unacceptable for aircraft radar.

Таким образом, недостатком прототипа является невозможность обеспечения достаточного высокого КПД ППМ (≥40%) в режиме передачи при требуемом, обычно широком (~30 дБ), диапазоне управления амплитудой излучаемого сигнала.Thus, the disadvantage of the prototype is the inability to provide a sufficiently high PPM efficiency (≥40%) in the transmission mode with the required, usually wide (~ 30 dB), range of control of the amplitude of the emitted signal.

Задачей изобретения является устранение приведенных выше недостатков, а именно: обеспечение высокого КПД ППМ АФАР в режиме передачи и одновременно обеспечение широкого диапазона управления амплитудой излучаемого сигнала при сохранении управления фазой.The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages, namely: ensuring high efficiency PPM AFAR in transmission mode and at the same time providing a wide range of control of the amplitude of the emitted signal while maintaining phase control.

Поставленная цель достигается тем, что при сохранении основных функциональных элементов прототипа (переключатель, предварительный усилитель, 2-х-тактный выходной усилитель мощности передающего канала с СВЧ-делителем и СВЧ-сумматором, циркулятор, излучатель, приемный канал) на входе каждого из 2-х параллельно включенных каналов 2-х-тактного выходного усилителя мощности передающего канала ППМ дополнительно введены соответственно первый и второй управляемые фазовращатели, управление которых осуществляется соответственно суммой и разностью составляющих сигнала, управляющего фазой и управляющего амплитудой соответственно.This goal is achieved by the fact that while maintaining the main functional elements of the prototype (switch, pre-amplifier, 2-stroke output power amplifier of the transmitting channel with a microwave divider and microwave adder, circulator, emitter, receiving channel) at the input of each of 2- x parallel-connected channels of the 2-stroke output power amplifier of the PPM transmitting channel, the first and second controlled phase shifters, respectively, are added, which are controlled respectively by the sum and spacing the components of the signal that controls the phase and controls the amplitude, respectively.

На фиг.1 представлена блок-схема аналога - ППМ АФАР;Figure 1 presents the block diagram of the analogue - PPM AFAR;

На фиг.2 - блок-схема прототипа - ППМ АФАР с коррекцией амплитудно-фазовых ошибок в передающем канале;Figure 2 - block diagram of the prototype - APM AFAR with the correction of amplitude-phase errors in the transmitting channel;

На фиг.3 - блок-схема предлагаемого ППМ АФАР;Figure 3 is a block diagram of the proposed PPM AFAR;

На фиг.4 - векторные диаграммы выходных сигналов ППМ, управляемых по амплитуде и фазе.Figure 4 is a vector diagram of the output signals of the MRP, controlled by amplitude and phase.

Приемопередающий модуль АФАР (фиг.3) содержит:The transceiver module AFAR (figure 3) contains:

1 - переключатель «прием-передача» на 2 положения: положение «А» - передача сигнала, положение «Б» - прием эхо-сигнала, имеющий контакт «вход-выход», с помощью которого в положении «А» переключателя 1 вход передающего канала - вход предварительного усилителя Пр. ус через контакт «выход» подключается к распределительной системе, к которой в положении «Б» подключается выход приемного канала через контакт «вход» переключателя 1;1 - switch “reception-transmission” to 2 positions: position “A” - signal transmission, position “B” - reception of an echo signal having an input-output contact, by means of which, in position “A” of switch 1, the input of the transmitter channel - pre-amplifier input the whisker is connected through the contact “output” to the distribution system, to which in position “B” the output of the receiving channel is connected through the contact “input” of switch 1;

2 - предварительный усилитель (Пр.ус.) передающего канала ППМ, выход которого соединен с СВЧ-мостовым делителем мощности;2 - a preliminary amplifier (Pr.) Of the PPM transmitting channel, the output of which is connected to a microwave bridge power divider;

3 - СВЧ-мостовой делитель мощности (МДМ) выходного сигнала предварительного усилителя с выходами: 31 - первого передающего канала и 32 - второго передающего канала соответственно, которые соединены с входами фазовращателей соответственно 41 и 42;3 - microwave bridge power divider (MDM) of the output signal of the pre-amplifier with outputs: 3 1 - the first transmitting channel and 3 2 - the second transmitting channel, respectively, which are connected to the inputs of the phase shifters 4 1 and 4 2 , respectively;

4 - первый (41) и второй (42) управляемые фазовращатели первого и второго передающего каналов, выходы которых соединены соответственно с входами усилителей 2-х-канального выходного усилителя мощности 51 и 52;4 - the first (4 1 ) and second (4 2 ) controlled phase shifters of the first and second transmitting channels, the outputs of which are connected respectively to the inputs of amplifiers of a 2-channel output power amplifier 5 1 and 5 2 ;

5 - выходной 2-х-канальный (усилители 51, 52 - первого и второго передающих каналов соответственно) 2-х-тактный нелинейный усилитель мощности, выходы которого соединены с входами СВЧ-сумматора;5 - output 2-channel (amplifiers 5 1 , 5 2 - of the first and second transmitting channels, respectively) 2-stroke non-linear power amplifier, the outputs of which are connected to the inputs of the microwave adder;

6 - СВЧ-сумматор мощности с входами 61 и 62 (первого и второго передающих каналов соответственно), выход которого подключен к входу циркулятора 7 «прием-передача», «вход-выход» которого соединен с излучателем 8, а «выход» - с входом приемного канала 9, состоящего из последовательно соединенных: защитного устройства (ЗУ), малошумящего усилителя (МШУ), управляемого аттенюатора (АТТ), усилителя (УС) и управляемого фазовращателя (Фпр), выход которого является выходом приемного канала и соединен с входом переключателя «прием-передача» 1 (положение «Б»-прием).6 - microwave power adder with inputs 6 1 and 6 2 (of the first and second transmitting channels, respectively), the output of which is connected to the input of the circulator 7 "receive-transmit", the "input-output" of which is connected to the emitter 8, and the "output" - with the input of the receiving channel 9, consisting of series-connected: a protective device (memory), a low-noise amplifier (LNA), a controlled attenuator (ATT), an amplifier (CSS) and a controlled phase shifter (F CR ), the output of which is the output of the receiving channel and connected with the input of the switch "reception-transmission" 1 (position "B the accept).

Элементы (блоки) 2, 3, 4, 5, 6 образуют передающий канал ППМ.Elements (blocks) 2, 3, 4, 5, 6 form the transmitting channel PPM.

Элементы 3, 4, 5, 6 образуют 2-х-канальное устройство управления амплитудой и фазой передающего канала.Elements 3, 4, 5, 6 form a 2-channel device for controlling the amplitude and phase of the transmitting channel.

Переключатель - 1 может быть выполнен по известным схемам на pin-диодах в гибридно-интегральной схеме (ГИС) с микрополосковыми линиями соединений. Он имеет общий контакт «вход-выход», подключенный к распределительной системе, распределяющей СВЧ-сигналы от задающего генератора на все ППМ АФАР через контакт «выход» при включении в положение «А»-передача сигнала контакт «вход» - положение «Б»-прием эхо-сигнала. Кроме того, переключатель - 1 может быть реализован также на полевых транзисторах или в виде MEMS - коммутаторов (микроэлектромеханическая структура), известных в литературе (JEEE МТТ - S. Internalional Microwave Sdmposkim. Diqest. vol.1, 2000, p. 165-168, Коммутационные устройства СВЧ на диапазонах», Вайсблад, М. РиСв., 1987 г., 120 с.).Switch - 1 can be made according to known schemes on pin diodes in a hybrid integrated circuit (GIS) with microstrip connection lines. It has a common input-output contact connected to a distribution system that distributes microwave signals from the master oscillator to all APM AFARs through the output contact when turned on in position “A” —signals the contact “input” - position “B” Reception of an echo signal. In addition, switch-1 can also be implemented on field-effect transistors or in the form of MEMS-switches (microelectromechanical structure), known in the literature (JEEE MTT - S. Internalional Microwave Sdmposkim. Diqest. Vol. 1, 2000, p. 165-168 , Microwave Switching Devices on the Bands ”, Weissblad, M. RiSv., 1987, 120 pp.).

Предварительный усилитель 2 может быть выполнен на полевых транзисторах с барьером Шоттки (ПТШ) в гибридно-интегральном исполнении.The preamplifier 2 can be performed on field-effect transistors with a Schottky barrier (PTSh) in a hybrid integrated design.

Выход его подключен к входу СВЧ-мостового делителя мощности 3, производящего деление на две равные части мощности выходного сигнала предварительного усилителя.Its output is connected to the input of a microwave bridge power divider 3, dividing into two equal parts the power of the output signal of the pre-amplifier.

СВЧ-делитель 3 может быть выполнен в виде микрополосковой мостовой схемы («Радиопередающие устройства»./Под. ред. Благовещенского М.В., Уткина Г.М. М.: Радио и связь, 1982 г., стр.109), с выходов (31) первого и (32) второго каналов которого сигнал поступает соответственно на первый - 41 и второй - 42 - управляемые фазовращатели.The microwave divider 3 can be made in the form of a microstrip bridge circuit (“Radio transmitting devices” ./ Under the editorship of Blagoveshchensky MV, Utkina GM M .: Radio and communications, 1982, p. 109), from the outputs (3 1 ) of the first and (3 2 ) second channels of which the signal is supplied respectively to the first - 4 1 and second - 4 2 - controlled phase shifters.

Электрически управляемые фазовращатели 41 и 42 могут быть выполнены в виде pin-диодных переключателей или в виде микрополосковой интегральной схемы (МИС) на полевых транзисторах Шоттки. Диапазоны управления 0°...360°, дискрет установки фазы 3° («Активные фазированные антенные решетки»./Под ред. Д.И.Воскресенского и др., М.: Радиотехника, 2004 г., стр.26, 27).Electrically controlled phase shifters 4 1 and 4 2 can be made in the form of pin-diode switches or in the form of a microstrip integrated circuit (MIS) on Schottky field effect transistors. Control ranges 0 ° ... 360 °, phase setting discrete 3 ° (“Active phased antenna arrays” ./ Edited by D.I. Voskresensky et al., M .: Radio engineering, 2004, p. 26, 27 )

Управляющий сигнал U1 - цифровой двоичный код (0,1) в виде обычно применяемой последовательности импульсов ТТЛ - уровня (транзисторно-транзисторная логика) - 4-х, 5-и или 6-и разрядных слов (в зависимости от требуемой точности установки) - подается на управляемый вход первого 41 фазовращателя в виде суммы U1=Uφ°+ΔUΔφ°, где Uφ° - сигнал управления фазой φ° СВЧ-сигнала, a ΔUΔφ° - сигнал управления амплитудой СВЧ-сигнала (Определение кодов см. «Антенны и устройства СВЧ»./Под ред. Д.И.Воскресенского. М.: Сов.радио, 1981 г., стр.164...166).The control signal U 1 is a digital binary code (0,1) in the form of a commonly used sequence of TTL pulses - level (transistor-transistor logic) - 4, 5 or 6-bit words (depending on the required installation accuracy) - fed to the controlled input of the first 4 1 phase shifter in the form of the sum U 1 = Uφ ° + ΔU Δφ ° , where U φ ° is the phase control signal φ ° of the microwave signal, and ΔU Δφ ° is the control signal of the microwave signal amplitude (Definition of codes see "Antennas and microwave devices ./ Edited by D.I. Voskresensky. M .: Sov.radio, 1981, pp. 164 ... 166).

Управляющий сигнал U2 подается на управляющий вход второго фазовращателя 42 в виде разности U2=Uφ°-ΔUΔφ°, где Uφ° - сигнал управления фазой φc° СВЧ-сигнала (точно соответствующий коду управляющего фазой сигнала для фазовращателя 41), а ΔUΔφ - сигнал управления амплитудой СВЧ-сигнала, точно соответствующий коду управляющего амплитудой СВЧ-сигнала 41, но с противоположным знаком, т.е. с противоположным значением знакового разряда относительно ΔUΔφ° первого фазовращателя.The control signal U 2 is supplied to the control input of the second phase shifter 4 2 in the form of a difference U 2 = U φ ° -ΔU Δφ ° , where U φ ° is the phase control signal φ c ° of the microwave signal (exactly corresponding to the code of the phase control signal for phase shifter 4 1 ), and ΔU Δφ is the microwave amplitude control signal that corresponds exactly to the code for controlling the amplitude of the microwave signal 4 1 , but with the opposite sign, i.e. with the opposite value of the sign discharge relative to ΔU Δφ ° of the first phase shifter.

Таким образом, управляющие сигналы U1 и U2 отличаются по величине на 2ΔUΔφ°, что обеспечивает увеличение фазы СВЧ-сигнала в первом управляемом фазовращателе 41 до φc1° первого канала φc1°=φc°+Δφc° (где Δφс° - поправка фазы СВЧ-сигнала за счет воздействия напряжения управления ΔUΔφ°) и уменьшение фазы СВЧ-сигнала до φс2° - во втором управляемом фазовращателе 42 второго канала φc2°=φc°-Δφc° на одну и ту же величину поправки Δφс° (см. фиг.4).Thus, the control signals U 1 and U 2 differ in magnitude by 2ΔU Δφ ° , which provides an increase in the phase of the microwave signal in the first controlled phase shifter 4 1 to φ c1 ° of the first channel φ c1 ° = φ c ° + Δφ c ° (where Δφ с ° - correction of the microwave signal phase due to the control voltage ΔU Δφ ° ) and reduction of the microwave signal phase to φ с2 ° - in the second controlled phase shifter 4 of the second channel φ c2 ° = φ c ° -Δφ c ° by one and the same correction value Δφ with ° (see figure 4).

Составляющая фазы 1-го и 2-го каналов φс° определяет фазовое распределение излучаемого сигнала в раскрыве АФАР, т.е. положение луча в пространстве и вычисляется блоком управления как функция расположения ППМ в раскрыве АФАР и направления излучения СВЧ-энергии в пространстве φс°=f(xn,yn,θ°,γ°), где xn и yn - координаты ППМ на раскрыве АФАР;The phase component of the 1st and 2nd channels φ с ° determines the phase distribution of the emitted signal in the AFAR aperture, i.e. the position of the beam in space and is calculated by the control unit as a function of the location of the PMD in the aperture of the AFAR and the direction of radiation of microwave energy in the space φс ° = f (x n , y n , θ °, γ °), where x n and y n are the coordinates of the PMP on the opening AFAR;

θ° и γ° - угловые направления луча АФАР в азимутальной и угломестной плоскости соответственно.θ ° and γ ° are the angular directions of the AFAR beam in the azimuthal and elevation plane, respectively.

Составляющая Δφс° - величина, зависящая только от амплитуды сигнала, требуемого для обеспечения заданного амплитудного распределения по раскрыву АФАР.The component Δφ с ° is a quantity that depends only on the amplitude of the signal required to ensure a given amplitude distribution over the open AFAR.

Зависимость амплитуды излучаемого сигнала от величины Δφс° на выходе сумматора 6 будет определена ниже.The dependence of the amplitude of the emitted signal on the value Δφ with ° at the output of the adder 6 will be determined below.

Выход первого управляемого фазовращателя 41 первого канала подключен к входу усилителя мощности 51 первого канала, а выход второго управляемого фазовращателя 42 второго канала - к входу усилителя мощности 52 второго канала 2-х-тактного выходного нелинейного усилителя мощности 5.The output of the first controlled phase shifter 4 1 of the first channel is connected to the input of the power amplifier 5 1 of the first channel, and the output of the second controlled phase shifter 4 2 of the second channel is connected to the input of the power amplifier 5 2 of the second channel of a 2-stroke output nonlinear power amplifier 5.

Усилители мощности 51 и 52 могут быть выполнены в виде микрополосковой интегральной схемы на ПТШ-арсенидгалиевом полевом транзисторе, например, по схеме из книги «Радиопередающие устройства». / Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина. М.Радио и связь, 1982 г., стр.107, 109.Power amplifiers 5 1 and 5 2 can be made in the form of a microstrip integrated circuit on a PTSh-arsenidgalium field-effect transistor, for example, according to the scheme from the book "Radio transmitting devices". / Ed. M.V. Blagoveshchensky, G.M. Utkin. M.Radio and Communications, 1982, p. 107, 109.

Выходы усилителей 51 и 52 подключены соответственно к первому 61 и второму 62 входам сумматора мощности (МС) 6, который может быть выполнен как мост - сумматор аналогично мостовому делителю 3.The outputs of the amplifiers 5 1 and 5 2 are connected respectively to the first 6 1 and second 6 2 inputs of the power adder (MC) 6, which can be performed as a bridge - adder similar to bridge divider 3.

Выход МС6 подключен к контакту «вход» циркулятора «прием-передача» - 7, контакт «вход-выход» которого соединен с излучателем 8, а контакт «выход» - с входом приемного канала ППМ - 9, выход которого подключен к контакту «вход» переключателя 1 «прием-передача». В положении «Б» переключателя 1 через контакт «вход-выход» выход приемного канала подключен к распределительной системе.MC6 output is connected to the “input” contact of the receive-transfer circulator - 7, the input-output contact of which is connected to the emitter 8, and the “output” contact - to the input of the receiving channel PPM - 9, the output of which is connected to the “input” contact "Switch 1" transmission ". In position "B" of switch 1 through the input-output contact, the output of the receiving channel is connected to the distribution system.

Управление первым 41 и вторым 42 фазовращателями производится цифровыми кодовыми сигналами U1 и U2 от блока управления.The first 4 1 and second 4 2 phase shifters are controlled by digital code signals U 1 and U 2 from the control unit.

Приемопередающий модуль АФАР работает следующим образом.The transceiver module AFAR works as follows.

В режиме передачи сигнал с выхода распределительной системы поступает на контакт «вход-выход» переключателя «прием-передача» - 1 и через него (положение «А») - на выход предварительного усилителя мощности 2, где усиливается и с его выхода поступает на вход делителя 3, где мощность СВЧ-сигнала делится на 2 равные части, каждая из которых с выходов 31 и 32 поступает на входы соответственно первого 41 и второго 42 управляемых фазовращателей, на выходах которых устанавливаются фазы сигналов φc1° и φс2° в соответствии с цифровыми сигналами управления U1 и U2, структура которых может быть представлена в виде 6-ти разрядного слова 110111, где первая единица знак +, если первый нуль - знак минус. Остальные элементы двоичного кода показывают одно из 64 возможных значений фазы, устанавливаемой данным кодом в фазовращателе, минимальная величина которой составляет 5, 6 градуса - цена младшего разряда. Управляющие сигналы вырабатываются с помощью драйверов (программ).In transmission mode, the signal from the output of the distribution system is fed to the input-output contact of the receive-transfer switch - 1 and through it (position "A") - to the output of the power pre-amplifier 2, where it is amplified and fed from its output to the input divider 3, where the power of the microwave signal is divided into 2 equal parts, each of which from the outputs 3 1 and 3 2 is supplied to the inputs of the first 4 1 and second 4 2 controlled phase shifters, at the outputs of which the signal phases φc 1 ° and φс 2 are set ° according to digital signals controlled U 1 and U 2 , the structure of which can be represented as a 6-bit word 110111, where the first unit is a + sign, if the first zero is a minus sign. The remaining elements of the binary code show one of the 64 possible values of the phase set by this code in the phase shifter, the minimum value of which is 5, 6 degrees - the price of the least significant bit. Control signals are generated using drivers (programs).

Взаимозависимость сигнала управления и величины изменения фазы СВЧ-сигнала Uφ°=f(φc°) и ΔUΔφ°=f(Δφ°) представлена в литературе, например, «Справочник по радиолокации»./Под ред. М.Сколника, том 2, М.: Сов. радио, 1977 г., стр.255 или «Антенны с немеханическим движением луча» Вендик А.И., 1973 г., стр.250.The relationship between the control signal and the magnitude of the phase change of the microwave signal U φ ° = f (φ c °) and ΔU Δφ ° = f (Δφ °) is presented in the literature, for example, “Radar Reference.” / Ed. M. Skolnik, Volume 2, Moscow: Sov. radio, 1977, p. 255 or “Antennas with non-mechanical motion of the beam” A. Vendik, 1973, p. 250.

Так как фаза СВЧ-сигнала первого канала устанавливается равной φс1°, то в комплексной показательной форме этот сигнал на входе первого нелинейного усилителя 51 будет иметь видSince the phase of the microwave signal of the first channel is set equal to φ c1 °, then in a complex exponential form, this signal at the input of the first nonlinear amplifier 5 1 will have the form

Figure 00000002
Figure 00000002

где Uвх1 - амплитуда входного СВЧ-сигнала 1-го канала;where U in1 is the amplitude of the input microwave signal of the 1st channel;

φc1° - фаза входного СВЧ-сигнала 1-го канала.φ c1 ° - phase of the input microwave signal of the 1st channel.

Аналогично на входе второго нелинейного усилителя 52 СВЧ-сигнал в комплексном виде равен:Similarly, at the input of the second nonlinear amplifier 5 2 the microwave signal in complex form is equal to:

Figure 00000003
Figure 00000003

где Uвх2 - амплитуда входного СВЧ-сигнала 2-го канала;where U in2 - the amplitude of the input microwave signal of the 2nd channel;

φс2° - фаза входного СВЧ-сигнала 2-го канала.φ c2 ° - phase of the input microwave signal of the 2nd channel.

Учитывая, что СВЧ-усилители, работающие в нелинейном режиме класса В или С, имеют КПД>40% («Активные ФАР» Гостюхин В.Л., М.: Радио и связь. 1993 г., стр.190) и достаточно широкополосны, фаза выходного сигнала первого нелинейного усилителя 51 будет иметь вид:Given that microwave amplifiers operating in a nonlinear class B or C mode have an efficiency of> 40% (“Active PAR” Gostyukhin VL, M .: Radio and Communications. 1993, p. 190) and are quite broadband , the phase of the output signal of the first nonlinear amplifier 5 1 will be:

φс1°=φс°+Δφс°φ s1 ° = φ s ° + Δφ s °

Фаза выходного сигнала второго нелинейного усилителя 52:The phase of the output signal of the second nonlinear amplifier 5 2 :

φс2°=φс°-Δφс°.φ s2 ° = φ s ° -Δφ s °.

Учитывая, что коэффициенты передачи по мощности К1 и К2 усилителей 51 и 52 равны (K1=K2=k) получим на первом входе 61 сумматора 6 комплексный входной сигнал в видеGiven that the transmission coefficients for power K 1 and K 2 of amplifiers 5 1 and 5 2 are equal (K 1 = K 2 = k), we obtain at the first input 6 1 of adder 6 a complex input signal in the form

Figure 00000004
Figure 00000004

а на втором входе 62 - комплексный входной сигнал в видеand at the second input 6 2 - a complex input signal in the form

Figure 00000005
Figure 00000005

Суммирование сигналов на выходе сумматора 6 определит выходной (суммарный) сигнал передающего канала

Figure 00000006
The summation of the signals at the output of the adder 6 will determine the output (total) signal of the transmitting channel
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

В соответствии с формулой ЭйлераAccording to Euler's formula

Figure 00000008
Figure 00000008

Подставляя полученный результат в формулу (1), получимSubstituting the result into formula (1), we obtain

Figure 00000009
Figure 00000009

Из формулы (2) видно, что амплитуда выходного сигнала сумматора 6 - это модуль управляемого комплексного сигнала передающего канала

Figure 00000010
From the formula (2) it is seen that the amplitude of the output signal of the adder 6 is a module of the controlled complex signal of the transmitting channel
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Фаза выходного сигнала сумматора 6 передающего канала φс° определяется требуемым базовым распределителем по раскрыву АФАР.The phase of the output signal of the adder 6 of the transmitting channel φ with ° is determined by the required base distributor according to the open AFAR.

Амплитуда выходного сигнала в соответствий с формулой (3) изменяется в зависимости от величины поправки фазы СВЧ-сигнала Δφс°, на которую в фазовращателе 41 фаза СВЧ-сигнала увеличивается, а в фазовращателе 42 уменьшается на одну и ту же величину Δφс°.The amplitude in accordance with the formula of the output signal (3) varies depending on a correction amount of the microwave signal phase Δφ c °, which in the phase shifter 1 April microwave signal phase increases and a phase shifter 2 April reduced by one and the same value Δφ with °.

Например, амплитуда выходного сигнала передающего канала равна 0, если Δφс=90° и достигает максимума (2k Uвх) приFor example, the amplitude of the output signal of the transmitting channel is 0 if Δφ c = 90 ° and reaches a maximum (2k U in ) at

Δφс°=0°Δφ s ° = 0 °

Таким образом, если данный ППМ, расположенный в строке xj и столбце yj раскрыва АФАР, должен излучать максимальный сигнал, то Δφс° дБ равна нулю.Thus, if this MRP, located in row x j and column y j of the AFAR opening, should emit a maximum signal, then Δφ with ° dB is equal to zero.

Тогда выходной сигнал сумматора 6 будет состоять из 2-х синфазных составляющих сигналов (на входе 61-

Figure 00000012
и такой же - на входе 62) и иметь вид:Then the output signal of adder 6 will consist of 2 common-mode signal components (at input 6 1 -
Figure 00000012
and the same - at the input 6 2 ) and have the form:

Figure 00000013
Figure 00000013

Управляющие сигналы Uφ1 и Uφ2 равны, а их коды одинаковые (Uφ1=Uφ2=Uφ).The control signals Uφ 1 and Uφ 2 are equal, and their codes are the same (U φ1 = U φ2 = U φ ).

Если для реализации заданного амплитудного распределения требуется амплитуду выходного сигнала сумматора ППМ UΣрег уменьшить в «n» раз, то, исходя из величины «n» необходимо определить величину соответствующей фазовой поправки Δφс°.If the implementation of the given amplitude distribution requires the amplitude of the output signal of the PPM adder U Σreg to be reduced by "n" times, then, based on the value of "n", it is necessary to determine the value of the corresponding phase correction Δφ with °.

Эти величины связаны следующим образом:These values are related as follows:

Figure 00000014
Figure 00000014

UΣmax=2k·Uвх - максимальный уровень амплитуды сигнала на выходе сумматора 6.U Σmax = 2k · U in - the maximum level of the signal amplitude at the output of the adder 6.

UΣрег=2k·UвхcosΔφ

Figure 00000015
- требуемый уровень амплитуды сигнала на выходе сумматора 6.U Σreg = 2k · U Rin cosΔφ
Figure 00000015
- the required level of signal amplitude at the output of the adder 6.

Figure 00000016
Figure 00000016

илиor

. .

Это означает, что, если требуется уменьшить амплитуду СВЧ-сигнала на выходе сумматора 6 (на выходе ППМ), например, в два раза (n=2), то фазовая поправка Δφс° должна составить величинуThis means that if it is necessary to reduce the amplitude of the microwave signal at the output of the adder 6 (at the output of the PPM), for example, by half (n = 2), then the phase correction Δφ with ° should be

Figure 00000018
Figure 00000018

Суммируя величины фазы (φс°) и поправки фазы (Δφс°) φc1°=φc°+Δφc° и вычитая эти величины φc2°=φc°-Δφc, находят фазы СВЧ-сигналов φc1° и φс2° на входе 61 и 62 сумматора 6.Summarizing the phase value (φ c °) and phase correction (Δφ c °) φ c1 ° = φ c ° + Δφ c ° and subtracting these values φ c2 ° = φ c ° -Δφ c, are the phase of the microwave signal φ c1 ° and φ c2 ° at the input 6 1 and 6 2 of the adder 6.

По этим величинам определяют величины управляющих напряжений U1=(Uφ°+ΔUΔφ°) и U2=(Uφ°-ΔUΔφ°), которые поступают в виде упомянутых выше кодов на управляющие входы фазовращателей 41 и 42, в которых этими напряжениями устанавливаются соответствующие фазы φс°+Δφс° и φс°-Δφс°, что при суммировании СВЧ-сигналов в сумматоре 6 приводит к уменьшению амплитуды выходного сигнала ППМ относительно амплитуды этого сигнала при Δφс°=0 и к повороту фазы этого сигнала на угол φс° относительно фазы φс°=0. При этом, как было упомянуто выше, величина сигнала управления Uрег=Uφ°=f(φc°), гдеFrom these values determine the values of the control voltages U 1 = (Uφ ° + ΔU Δφ °) and U 2 = (Uφ ° -ΔU Δφ °), which are supplied in the form of the codes mentioned above to the control inputs of the phase shifters 4 1 and 4 2 , in which with these voltages, the corresponding phases φ with ° + Δφ with ° and φ with ° -Δφ with ° are set, which, when summing the microwave signals in the adder 6, leads to a decrease in the amplitude of the PPM output signal relative to the amplitude of this signal at Δφ with ° = 0 and to turn phase of this signal at an angle φ c ° relative to the phase φ c ° = 0. Moreover, as mentioned above, the magnitude of the control signal U reg = U φ ° = f (φ c °), where

Figure 00000019
а ΔUΔφ°=f(Δφ°), где
Figure 00000020
Figure 00000019
and ΔU Δφ ° = f (Δφ °), where
Figure 00000020

На фиг.4а (левый рисунок) показан вектор входного сигнала делителя 3

Figure 00000021
, который разделен на 2 равные части (2 равных вектора) ОА и ОД, фаза которых сдвинута относительно вектора
Figure 00000022
управляемым фазовращателем 41(ОД) - до фазы φc1°=φc°+Δφc°, а фазовращателем 42 (ОА) - до величины φc2°=φco-Δφco. Предполагая для простоты изображения, что коэффициенты усиления первого и второго усилителей мощности равны 1, получим, что при суммировании в сумматоре 6, сигналы, представленные векторами ОА и ОД, образуют вектор ОС, соответствующий выходному сигналу UΣ с фазой относительно вектора
Figure 00000023
, равной φ°, а амплитудой, меньшей, чем
Figure 00000024
т.е. как видно из рисунка
Figure 00000025
при Δφ°≠0.Figure 4 a (left figure) shows the input signal vector of the divider 3
Figure 00000021
, which is divided into 2 equal parts (2 equal vectors) OA and OD, the phase of which is shifted relative to the vector
Figure 00000022
controlled phase shifter 4 1 (OD) - up to the phase φ c1 ° = φ c ° + Δφ c °, and phase shifter 4 2 (OA) - up to the value φ c2 ° = φ c o -Δφ c o . Assuming for simplicity of the image that the amplification factors of the first and second power amplifiers are 1, we get that when summing in adder 6, the signals represented by the vectors OA and OD form the OS vector corresponding to the output signal U Σ with a phase relative to the vector
Figure 00000023
equal to φ °, and an amplitude less than
Figure 00000024
those. as seen from the figure
Figure 00000025
at Δφ ° ≠ 0.

На фиг.4а (правый рисунок) показан случай, когда фаза выходного сигнала (вектора ОС) не изменяется относительно фазы сигнала

Figure 00000026
т.е. φс°=0, а амплитуда уменьшена (как и в левом рисунке) за счет Δφс°≠0, т. е.
Figure 00000027
Figure 4 a (right figure) shows the case when the phase of the output signal (OS vector) does not change relative to the phase of the signal
Figure 00000026
those. φ с ° = 0, and the amplitude is reduced (as in the left figure) due to Δφ с ° ≠ 0, i.e.
Figure 00000027

На фиг.4б (левый рисунок) показан случай, когда фаза выходного сигнала сумматора φс°≠0, а Δφс°=0. В этом случае амплитуда выходного сигнала сумматора - максимальна

Figure 00000028
, так как cos0°=1 (см. формулу 2).Figure 4 b (left figure) shows the case when the phase of the output signal of the adder φ с ° ≠ 0, and Δφ с ° = 0. In this case, the amplitude of the output signal of the adder is maximum
Figure 00000028
, since cos0 ° = 1 (see formula 2).

На правом рисунке показан случай, когда амплитуда выходного сигнала равна нулю при любом значении фазы φс°, так как cos90°=0, т.е. -

Figure 00000029
.The right figure shows the case when the amplitude of the output signal is equal to zero for any phase value φ с °, since cos90 ° = 0, i.e. -
Figure 00000029
.

В режиме приема отраженный от цели сигнал принимается излучателем 8 и через циркулятор 7 поступает на вход приемного канала ППМ 9, где усиливается в МШУ, корректируется по фазе и амплитуде управляемыми фазовращателем Ф°пр и аттенюатором «АТТ» и через переключатель 1 (в положении «Б») поступает на вход распределительной системы PC.In the receiving mode, the signal reflected from the target is received by the emitter 8 and fed through the circulator 7 to the input of the PPM 9 receiving channel, where it is amplified in the LNA, corrected in phase and amplitude by the controlled phase shifter Ф ° pr and attenuator “ATT” and through switch 1 (in the “ B ”) is fed to the input of the PC distribution system.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает одновременно высокий КПД передающего канала ППМ АФАР и широкий диапазон управления амплитудой излучаемого сигнала при сохранении управления фазой сигнала в требуемом диапазоне.The proposed technical solution provides at the same time a high efficiency of the transmitting channel APM AFAR and a wide range of control of the amplitude of the emitted signal while maintaining control of the phase of the signal in the desired range.

При этом обеспечивается:This provides:

- заданная идентичность амплитуды и фазы выходных сигналов ППМ (коррекция ошибок), что повышает коэффициент направленного действия АФАР;- a given identity of the amplitude and phase of the PPM output signals (error correction), which increases the directivity coefficient of the AFAR;

- требуемое амплитудно-фазовое распределение по раскрыву АФАР в режиме передачи сигнала, что позволяет управлять уровнем боковых лепестков (УБЛ) диаграммы направленности (ДН)АФАР в режиме передачи.- the required amplitude-phase distribution over the opening of the AFAR in the signal transmission mode, which allows you to control the level of the side lobes (UBL) of the directivity pattern (BF) of the AFAR in the transmission mode.

Достижение этого технического результата позволяет обеспечить в режиме передачи:The achievement of this technical result allows to provide in the transmission mode:

- максимальную мощность излучения;- maximum radiation power;

- максимальный КНД АФАР;- maximum KND AFAR;

- требуемый УБЛ ДН АФАР на передачу.- the required UBL DN AFAR for transmission.

При применении предлагаемой АФАР в бортовой радиолокационной станции (БРЛС) увеличивается дальность действия БРЛС, повышается точность измерения угловых координат БРЛС, повышается помехозащищенность БРЛС.When using the proposed AFAR in an airborne radar station, the range of the radar increases, the accuracy of measuring the angular coordinates of the radar increases, and the noise immunity of the radar increases.

Claims (1)

Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки (ППМ АФАР), содержащий переключатель «прием-передача» на 2 положения, контакт «вход-выход» которого подключен к распределительной системе, а контакт «выход» в положении А-«передача» подключен к входу передающего канала ППМ, состоящего из предварительного усилителя мощности и выходного 2-тактного усилителя мощности передающего канала с СВЧ-делителем на его входе и СВЧ-сумматором на выходе, являющимся выходом передающего канала ППМ, который подключен к входу циркулятора «прием-передача», контакт «выход-вход» которого соединен с излучателем, а контакт «выход» - с входом приемного канала, содержащего последовательно соединенные защитное устройство, малошумящий усилитель, управляемый аттенюатор, усилитель, управляемый фазовращатель, выход которого подключен к контакту «вход» переключателя «прием-передача», отличающийся тем, что первый и второй выходы СВЧ-делителя мощности сигнала подключены соответственно к первому и второму входам соответствующих дополнительно введенных первого и второго управляемых фазовращателей, выход каждого из которых подключен соответственно к входу первого и второго усилителей 2-тактного выходного усилителя мощности, а на вход управления каждого из упомянутых управляемых фазовращателей поданы сигналы управления U1 и U2, образуемые соответственно для первого фазовращателя суммой U1=Uφ°+ΔUΔφ°, а для второго - разностью U2=Uφ°-ΔUΔφ° двух составляющих управляющего сигнала, а именно: Uφ° составляющей управляющего фазой φc° СВЧ-сигнала и ΔUΔφ° составляющей управляющего амплитудой СВЧ-сигнала передающего канала ППМ, причем величина составляющей Uφ° определяется координатами xn, yn ППМ в плоскости раскрыва АФАР, а также направлением луча АФАР по азимуту Θ° и по углу места γ°:A transceiver module of an active phased antenna array (AFM AFAR), comprising a 2-position receive-transmit switch, an input-output contact of which is connected to a distribution system, and an output-contact in position A - transmission is connected to an input of a transmitting PPM channel, consisting of a preliminary power amplifier and output 2-cycle power amplifier of the transmitting channel with a microwave divider at its input and a microwave adder at the output, which is the output of the PPM transmitting channel, which is connected to the input of the circulator em-transmission ”, the“ output-input ”contact of which is connected to the emitter, and the“ output ”contact - with the input of the receiving channel, containing a protective device in series, a low-noise amplifier, a controlled attenuator, an amplifier, a controlled phase shifter, the output of which is connected to the contact“ input "switch" reception-transmission ", characterized in that the first and second outputs of the microwave power divider signal are connected respectively to the first and second inputs of the respective additionally introduced first and second controlled phases controllers, the output of each of which is connected respectively to the input of the first and second amplifiers of a 2-step output power amplifier, and control signals U 1 and U 2 are generated at the control input of each of the controlled phase shifters, which are formed respectively for the first phase shifter with the sum U 1 = Uφ ° + ΔU Δφ °, and for the second - the difference U 2 = U φ ° -ΔU Δφ ° of the two components of the control signal, namely: Uφ ° component of the phase control φ c ° of the microwave signal and ΔU Δφ ° component of the control amplitude of the microwave signal transmitting PPM channel , and the magnitude of the component U φ ° is determined by the coordinates x n , y n PPM in the aperture plane of the AFAR, as well as the direction of the beam of the AFAR in azimuth Θ ° and in elevation γ °: Uφ°=F(xn,yn,θ°,γ°),Uφ ° = F (x n , y n , θ °, γ °), а величина составляющей управляющей амплитудой сигналаand the magnitude of the component controlling the amplitude of the signal ΔUΔφ°=f(Δφ°)ΔU Δφ ° = f (Δφ °) определяется поправкой Δφс° фазы СВЧ-сигнала, зависящей от отношения требуемой амплитуды выходного СВЧ-сигнала передающего канала ППМ
Figure 00000030
к максимально возможному значению ее
Figure 00000031
как зависимость
Figure 00000032
is determined by the correction Δφ s ° of the phase of the microwave signal, depending on the ratio of the required amplitude of the output microwave signal of the transmitting channel PPM
Figure 00000030
to its maximum possible value
Figure 00000031
like addiction
Figure 00000032
RU2007100213/09A 2007-01-11 2007-01-11 Transmitting-receiving module of active phased antenna array RU2338306C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007100213/09A RU2338306C1 (en) 2007-01-11 2007-01-11 Transmitting-receiving module of active phased antenna array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007100213/09A RU2338306C1 (en) 2007-01-11 2007-01-11 Transmitting-receiving module of active phased antenna array

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007100213A RU2007100213A (en) 2008-07-20
RU2338306C1 true RU2338306C1 (en) 2008-11-10

Family

ID=40230472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007100213/09A RU2338306C1 (en) 2007-01-11 2007-01-11 Transmitting-receiving module of active phased antenna array

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2338306C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446525C1 (en) * 2010-09-06 2012-03-27 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Active spatial transmitting antenna array
RU2453017C1 (en) * 2010-11-29 2012-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" Transceiving antenna switching device
RU2458437C1 (en) * 2011-05-11 2012-08-10 Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" Transceiving antenna system with controlled directivity pattern
RU2566601C1 (en) * 2014-07-01 2015-10-27 Публичное акционерное общество "Радиофизика" Receiving-transmitting microwave module
RU170015U1 (en) * 2016-11-10 2017-04-11 Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" DIGITAL TRANSMISSION MODULE
RU2657336C1 (en) * 2017-05-11 2018-06-13 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Transceiving module of active phased antenna array
RU2683141C1 (en) * 2017-12-21 2019-03-26 Российская Федерация, от имени которого выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) Converting transmit-receive module of a digital antenna array with a two-level control (variants)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446525C1 (en) * 2010-09-06 2012-03-27 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Active spatial transmitting antenna array
RU2453017C1 (en) * 2010-11-29 2012-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" Transceiving antenna switching device
RU2458437C1 (en) * 2011-05-11 2012-08-10 Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" Transceiving antenna system with controlled directivity pattern
RU2566601C1 (en) * 2014-07-01 2015-10-27 Публичное акционерное общество "Радиофизика" Receiving-transmitting microwave module
RU170015U1 (en) * 2016-11-10 2017-04-11 Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" DIGITAL TRANSMISSION MODULE
RU2657336C1 (en) * 2017-05-11 2018-06-13 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Transceiving module of active phased antenna array
RU2683141C1 (en) * 2017-12-21 2019-03-26 Российская Федерация, от имени которого выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) Converting transmit-receive module of a digital antenna array with a two-level control (variants)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007100213A (en) 2008-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2338306C1 (en) Transmitting-receiving module of active phased antenna array
US9397766B2 (en) Calibration system and technique for a scalable, analog monopulse network
US7714776B2 (en) Antenna array calibration
CN110336627B (en) Array antenna amplitude and phase regulation and control system based on time modulation and implementation method thereof
US4454513A (en) Simulation of an electronic countermeasure technique
JP5462186B2 (en) Monostatic multi-beam radar sensor device for vehicles
RU2298267C1 (en) Multibeam active phased antenna array
CA3186897A1 (en) System and method for a multi-beam beamforming front-end architecture for wireless transceivers
JPH08226962A (en) Phased array radar for self-monitoring and calibration
CN107430186B (en) Amplitude comparison monopulse radar system
Lee et al. $ W $-Band multichannel FMCW radar sensor with switching-TX antennas
US9780448B1 (en) True path beam steering
EP3114497B1 (en) Electronic rotman lens
US9831906B1 (en) Active electronically scanned array with power amplifier drain bias tapering
Singhal et al. Review and comparison of different limited scan phased array antenna architectures
Alessandro et al. Analog Beamforming Network for Ka Band Satellite on the Move Terminal with phase shifting technique based on I/Q mixer
RU2751980C2 (en) Converter transceiver module of digital antenna array with orthogonal control (options)
RU2800337C1 (en) Transceiver module of an active phased antenna array of the microwave frequency range
US11955999B2 (en) Device for controlling a scanning active antenna
RU2800158C1 (en) Two-component flat passive phased array antenna with performance correction
Umar et al. Antenna-Duplexed Passive Beamforming Front-end for Joint Communication and Sensing
RU2683141C1 (en) Converting transmit-receive module of a digital antenna array with a two-level control (variants)
Gresham ‘An AESA revolution utilizing the disruptive technology of highly-integrated silicon ICs
RU2623836C1 (en) Scanning aperture hybrid transceiving antenna
Lai et al. A mm-wave multiple-beam phased array breadboard for GEO-LEO inter-satellite links