RU2410804C1 - Многолучевая активная антенная решетка - Google Patents
Многолучевая активная антенная решетка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2410804C1 RU2410804C1 RU2010102286/07A RU2010102286A RU2410804C1 RU 2410804 C1 RU2410804 C1 RU 2410804C1 RU 2010102286/07 A RU2010102286/07 A RU 2010102286/07A RU 2010102286 A RU2010102286 A RU 2010102286A RU 2410804 C1 RU2410804 C1 RU 2410804C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- outputs
- attenuator
- phase changer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в многофункциональных радиолокационных станциях для формирования многолучевой диаграммы направленности в активных фазированных решетках. Техническим результатом изобретения является независимое формирование управляемых М-лучей при работе антенной решетки на прием. Согласно изобретению многолучевая активная антенная решетка содержит N антенных элементов и первое диаграммообразующее устройство (ДОУ), при этом дополнительно введены М-1 ДОУ, N приемопередающих модулей, блок управления лучом и М устройств управления (УУ) фазовращателями (ФВ) и аттенюаторами (АТА), первый из них имеет 3N выходов, а остальные М-1 УУ ФВ и АТА по 2N выходов каждый. М-1 выходов блока управления лучом подключены к входам М-1 УУ ФВ и АТА, каждый из приемопередающих модулей выполнен в виде последовательно соединенных первого ФВ и усилителя мощности, выход которого соединен с входом первого переключателя, вход-выход его подключен к антенному элементу. Выход первого переключателя соединен с входом малошумящего усилителя, выход малошумящего усилителя подключен к входу делителя СВЧ, первый выход которого подключен к первому входу первого АТА. Выход первого АТА соединен с первым входом второго ФВ, выход которого соединен с входом второго переключателя. Остальные М-1 выходов делителя СВЧ соединены с первыми входами каждого М-1 АТА, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом М-1 ФВ, вторые входы которых подключены к первым выходам М-1 УУ и АТА. Выходы каждого из ФВ соединены с входами М-1 ДОУ. К первому входу первого ФВ подключен первый выход первого УУ ФВ и АТА, ко второму входу второго ФВ подключен второй выход первого УУ ФВ И АТА, выход второго переключателя соединен со вторым входом первого ФВ. Вход-выход второго переключателя подключен к входу-выходу первого ДОУ. Третий выход первого УУ ФВ И АТА подключен ко второму входу первого АТА, вторые выходы каждого из М-1 УУ ФВ И АТА соединены с вторыми входами М-1 АТА. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в многофункциональных радиолокационных станциях для формирования многолучевой диаграммы направленности в активных фазированных решетках.
Известна «Многолучевая антенная решетка» [SU 1184035 А опубл. 07.10.1985 г], содержащая М излучателей и соединенные последовательно первую, вторую и третью диаграммообразующие схемы (ДОС), причем излучатели подключены к входам первой ДОС. Первая ДОС выполнена с (2М-1) выходами, вторая ДОС - с (2М-1) входами и (2М-1) выходами, а третья ДОС - с М входами и М выходами. Кроме того, многолучевая антенная решетка содержит (2М-1) аттенюаторов с коэффициентом ослабления, пропорциональным собственным числам матрицы, и согласованные нагрузки, причем аттенюаторы включены между выходами первой ДОС и соответствующими входами второй ДОС. М выходов второй ДОС соединены с входами третьей ДОС, выходы которой являются выходами многолучевой антенной решетки. Остальные выходы второй ДОС соединены с согласованными нагрузками. Первая и вторая ДОС представляют собой матрицы (2М-10-мерного дискретного преобразования Фурье, а третья ДОС представляет собой матрицу М-мерного дискретного преобразования Фурье.
Наиболее близкой по технической сущности является «Многолучевая адаптивная антенная система» [SU 1688329 опубл. 30.10.1991 г.], состоящая из сумматора и N каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные антенный элемент, фазовращатель, первый ключ, выход которого подключен к соответствующему входу сумматора, а также N цепей адаптации. Каждая из N цепей адаптации состоит из измерителя мощности, вход которого подключен к выходу соответствующего антенного элемента, и порогового блока, выход которого соединен с управляющим входом соответствующего первого ключа, выход сумматора является выходом многолучевой адаптивной антенной системы. В каждую цепь адаптации введены последовательно соединенные дифференцирующий блок, инвертор, первый пиковый детектор, первый параллельный прерыватель, блок вычитания. Выход блока вычитания соединен с входом порогового блока. Вход дифференцирующего блока подключен к выходу измерителя мощности. Кроме того, в каждую цепь адаптации введены второй ключ и последовательно соединенные второй пиковый детектор и второй параллельный прерыватель, управляющий вход которого соединен с управляющим входом первого параллельного прерывателя и выходом второго ключа, а выход подключен ко второму входу блока вычитания. Вход второго пикового детектора соединен с выходом дифференцирующего блока, выход порогового блока соединен с входом второго ключа, управляющий вход которого подключен к выходу первого параллельного прерывателя.
Недостатком известных устройств является взаимозависимость формируемых лучей.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в достижении возможности независимого формирования управляемых М-лучей при работе многолучевой активной антенной решетки на прием.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что многолучевая активная антенная решетка содержит N антенных элементов и первое диаграммообразующее устройство.
Для формирования управляемых М-лучей при работе многолучевой активной антенной решетки на прием дополнительно введены М-1 диаграммообразующих устройств, N приемопередающих модулей, блок управления лучом и М устройств управления фазовращателями и аттенюаторами, первый из них имеет 3N выходов, а остальные М-1 устройств управления фазовращателями и атенюаторами по 2N выходов каждый. М-1 выходов блока управления лучом подключены к входам М-1 устройства управления фазовращателями и аттенюаторами, каждый из приемопередающих модулей выполнен в виде последовательно соединенных первого фазовращателя и усилителя мощности, выход которого соединен с входом первого переключателя, вход-выход его подключен к антенному элементу. Выход первого переключателя соединен с входом малошумящего усилителя, выход малошумящего усилителя подключен к входу делителя СВЧ, первый выход которого подключен к первому входу первого аттенюатора. Выход первого аттенюатора соединен с первым входом второго фазовращателя, выход которого соединен с входом второго переключателя. Остальные М-1 выходов делителя СВЧ соединены с первыми входами каждого М-1 аттенюатора, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом М-1 фазовращателя, вторые входы которых подключены к первым выходам М-1 устройств управления фазовращателями и аттенюаторами. Выходы каждого из фазовращателей соединены с входами М-1 диаграммообразующих устройств. К первому входу первого фазовращателя подключен первый выход первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами, ко второму входу второго фазовращателя подключен второй выход первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами, выход второго переключателя соединен со вторым входом первого фазовращателя. Вход-выход второго переключателя подключен к входу-выходу первого диаграммообразующего устройства. Третий выход первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами подключен ко второму входу первого аттенюатора, вторые выходы каждого из М-1 устройств управления фазовращателями и аттенюаторами соединены с вторыми входами М-1 аттенюаторов.
На фиг.1 изображена функциональная схема многолучевой активной антенной решетки.
На фиг.2 изображена функциональная схема приемопередающего модуля. Многолучевая активная антенная решетка состоит из блока управления лучом 1, первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами 2, М-1 устройств управления фазовращателями и аттенюаторами 3, N антенных элементов 4, N приемопередающих модулей 5, каждый из которых выполнен в составе первого переключателя 6, усилителя мощности 7, первого фазовращателя 8, второго переключателя 9. малошумящего усилителя 10, делителя СВЧ 11, М-1 аттенюаторов 12, первого аттенюатора 13, М-1 фазовращателей 14, второго фазовращателя 15, первого диаграммообразующего устройства 16, М-1- диаграммообразующих устройств 17. М-1 выходов блока управления лучом 1 подключены к входам М-1 устройства управления фазовращателями и аттенюаторами 3, каждый из приемопередающих модулей выполнен в виде последовательно соединенных первого фазовращателя 8 и усилителя мощности 7, выход которого соединен с входом первого переключателя 6. Вход-выход первого переключателя 6 подключен к антенному элементу 4. Выход первого переключателя 6 соединен с входом малошумящего усилителя 10, выход малошумящего усилителя 10 подключен к входу делителя СВЧ 11, первый выход которого подключен к первому входу первого аттенюатора 13. Выход первого аттенюатора 13 соединен с первым входом второго фазовращателя 15, выход которого соединен со входом второго переключателя 9. Остальные М-1 выходов делителя СВЧ 11 соединены с первыми входами каждого М-1 аттенюатора 12, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом М-1 фазовращателя 14, вторые входы которых подключены к первым выходам М-1 устройств управления фазовращателями и аттенюаторами 3. Выходы каждого из М-1 фазовращателей 14 соединены со входами М-1 диаграммообразующих устройств 17. К первому входу первого фазовращателя 8 подключен первый выход первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами 2, ко второму входу второго фазовращателя 15 подключен второй выход первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами 2. Выход второго переключателя 9 соединен со вторым входом первого фазовращателя 8. Вход-выход второго переключателя 9 подключен к входу-выходу первого диаграммообразующего устройства 16. Третий выход первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами 2 подключен ко второму входу первого аттенюатора 13, вторые выходы каждого из М-1 устройств управления фазовращателями и аттенюаторами 3 соединены с вторыми входами М-1 аттенюаторов 12.
Многолучевая активная антенная решетка работает в режиме передачи следующим образом: на вход первого диаграммообразующего устройства 16 подается зондирующий сигнал. В нем этот сигнал делится на N входов и подается на входы всех приемопередающих модулей 5. В каждом приемопередающем модуле 5 СВЧ-сигнал фазируется по командам, поступающим с выхода блока управления лучом 1 на устройство управления фазовращателем и аттенюаторами 2, усиливается в усилителе мощности 7 и через переключатель 6 подается в излучатель 4 и затем излучает в пространство.
В режиме приема падающей на апертуру многолучевой активной антенной решетки СВЧ-сигнал принимается каждым излучателем 4 и через первый переключатель 6 поступает на вход малошумящего усилителя 10, где он усиливается и передается на делитель СВЧ 11. С первого выхода делителя СВЧ 11 усиленный СВЧ-сигнал подается на вход первого аттенюатора 13, с выхода которого сигнал подается на вход второго фазовращателя 15, где по командам с блока управления лучом 1, поступающим на устройство управления фазовращателями и аттенюаторами 2, он приобретает необходимые фазовые сдвиги и уровень и через второй переключатель 9 подается на соответствующий вход первого диаграммообразующего устройства 16. В первом диаграммообразующем устройстве 16 СВЧ-сигналы от всех излучателей 4 суммируются и формируют первую приемную диаграмму направленности многолучевой активной антенной решетки, причем это может быть как суммарная диаграмма направленности, так и суммарная и две ортогональные разностные (моноимпульсная триада) диаграммы направленности.
С остальных выходов делителя СВЧ 11 усиленный СВЧ-сигнал подается на входы аттенюаторов 12 и далее на входы фазовращателей 14, где по командам с М-1 устройств управления фазовращателями и аттенюаторами 3 каждый СВЧ-сигнал приобретает необходимые для него фазовый сдвиг и уровень и подается на вход соответствующего М-1 диаграммообразующего устройства 17. В каждом диаграммообразующем устройстве 17 формируется независимый луч (или моноимпульсная триада) многолучевой активной антенной решетки. В результате, поставленная задача оказывается решенной.
Claims (1)
- Многолучевая активная антенная решетка, содержащая N антенных элементов и первое диаграммообразующее устройство, отличающаяся тем, что дополнительно введены М-1 диаграммообразующих устройств, N приемопередающих модулей, блок управления лучом и М устройств управления фазовращателями и аттенюаторами, первый из них имеет 3N выходов, а остальные М-1 устройств управления фазовращателями и аттенюаторами по 2N выходов каждый, М-1 выходов блока управления лучом подключены к входам М-1 устройства управления фазовращателями и аттенюаторами, каждый из приемопередающих модулей выполнен в виде последовательно соединенных первого фазовращателя и усилителя мощности, выход которого соединен с входом первого переключателя, вход-выход которого подключен к антенному элементу, а выход первого переключателя соединен с входом малошумящего усилителя, выход малошумящего усилителя подключен к входу делителя СВЧ, первый выход которого подключен к первому входу первого аттенюатора, выход которого соединен с первым входом второго фазовращателя, выход которого соединен со входом второго переключателя, а остальные М-1 выходов делителя СВЧ соединены с первыми входами каждого М-1 аттенюатора, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом М-1 фазовращателя, вторые входы которых подключены к первым выходам М-1 устройств управления фазовращателями и аттенюаторами, выходы каждого из фазовращателей соединены со входами М-1 диаграммообразующих устройств, причем к первому входу первого фазовращателя подключен первый выход первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами, ко второму входу второго фазовращателя подключен второй выход первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами, выход второго переключателя соединен со вторым входом первого фазовращателя, вход-выход второго переключателя подключен к входу-выходу первого диаграммообразующего устройства, третий выход первого устройства управления фазовращателями и аттенюаторами подключен ко второму входу первого аттенюатора, вторые выходы каждого из М-1 устройств управления фазовращателями и аттенюаторами соединены с вторыми входами М-1 аттенюаторов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102286/07A RU2410804C1 (ru) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Многолучевая активная антенная решетка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102286/07A RU2410804C1 (ru) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Многолучевая активная антенная решетка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2410804C1 true RU2410804C1 (ru) | 2011-01-27 |
Family
ID=46308606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010102286/07A RU2410804C1 (ru) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Многолучевая активная антенная решетка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2410804C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541888C1 (ru) * | 2013-10-29 | 2015-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Многолучевая свч линейная антенная решётка и двумерная антенная решётка на ее основе |
RU2583336C1 (ru) * | 2014-12-15 | 2016-05-10 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Приемо-передающая активная фазированная антенная решетка |
RU2614030C1 (ru) * | 2016-02-05 | 2017-03-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт Войск воздушно-космической обороны Минобороны России (ФГБУ "ЦНИИ ВВКО Минобороны России") | Способ формирования многолучевой диаграммы направленности самофокусирующейся адаптивной антенной решетки |
RU2638149C1 (ru) * | 2017-02-13 | 2017-12-12 | АО "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Устройство передачи данных |
RU2688836C1 (ru) * | 2018-04-09 | 2019-05-22 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Двухдиапазонная приемо-передающая активная фазированная антенная решетка |
-
2010
- 2010-01-25 RU RU2010102286/07A patent/RU2410804C1/ru active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541888C1 (ru) * | 2013-10-29 | 2015-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Многолучевая свч линейная антенная решётка и двумерная антенная решётка на ее основе |
RU2583336C1 (ru) * | 2014-12-15 | 2016-05-10 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Приемо-передающая активная фазированная антенная решетка |
RU2614030C1 (ru) * | 2016-02-05 | 2017-03-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт Войск воздушно-космической обороны Минобороны России (ФГБУ "ЦНИИ ВВКО Минобороны России") | Способ формирования многолучевой диаграммы направленности самофокусирующейся адаптивной антенной решетки |
RU2638149C1 (ru) * | 2017-02-13 | 2017-12-12 | АО "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Устройство передачи данных |
RU2688836C1 (ru) * | 2018-04-09 | 2019-05-22 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Двухдиапазонная приемо-передающая активная фазированная антенная решетка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3259805B1 (en) | Low cost space-fed reconfigurable phased array for spacecraft and aircraft applications | |
US8559823B2 (en) | Multi-aperture three-dimensional beamforming | |
US10761184B2 (en) | Polarimetric phased array radar system and method for operating thereof | |
RU2338307C1 (ru) | Активная фазированная антенная решетка | |
KR20120065652A (ko) | 레이더 센서용 rf 송수신기 | |
RU2410804C1 (ru) | Многолучевая активная антенная решетка | |
US20210149038A1 (en) | Radar device | |
US8958408B1 (en) | Coded aperture scanning | |
JP5371841B2 (ja) | アンテナ装置 | |
US20240039173A1 (en) | Multiple input multiple steered output (mimso) radar | |
RU2730120C1 (ru) | Способ построения активной фазированной антенной решетки | |
US11916631B2 (en) | Multi-beam phased array antenna with disjoint sets of subarrays | |
JP2010068482A (ja) | アレイアンテナ装置 | |
RU2446526C1 (ru) | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом | |
RU2697194C1 (ru) | Способ построения активной фазированной антенной решётки | |
RU2751980C2 (ru) | Преобразовательный приемопередающий модуль цифровой антенной решетки с ортогональным управлением (варианты) | |
US9686001B1 (en) | Beem-steering apparatus for an antenna array | |
CN111106858A (zh) | 基于天线阵列设计的无线功率传输的设备及方法 | |
RU2683141C1 (ru) | Преобразовательный приемопередающий модуль цифровой антенной решетки с двухуровневым управлением (варианты) | |
JP2014187584A (ja) | アンテナ装置 | |
RU2731604C1 (ru) | Способ построения системы диаграммообразования активной фазированной антенной решётки | |
Shaik et al. | Analysis of Uniform Amplitude Butler Beam Forming Network for X/Ku-Band for Air-Borne Synthetic Aperture Radar Applications | |
RU2299502C2 (ru) | Пассивно-активная фазированная антенная решетка | |
US20210055376A1 (en) | Device and method for transmitting a radar signal | |
RU2312435C1 (ru) | Активная пространственная приемо-передающая антенная решетка обратного излучения |