RU2434327C1 - Coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device - Google Patents

Coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device Download PDF

Info

Publication number
RU2434327C1
RU2434327C1 RU2010129156/09A RU2010129156A RU2434327C1 RU 2434327 C1 RU2434327 C1 RU 2434327C1 RU 2010129156/09 A RU2010129156/09 A RU 2010129156/09A RU 2010129156 A RU2010129156 A RU 2010129156A RU 2434327 C1 RU2434327 C1 RU 2434327C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
input
antennas
signal
controlled delay
Prior art date
Application number
RU2010129156/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Евгеньевич Седельников (RU)
Юрий Евгеньевич Седельников
Сергей Александрович Лучкин (RU)
Сергей Александрович Лучкин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority to RU2010129156/09A priority Critical patent/RU2434327C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2434327C1 publication Critical patent/RU2434327C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering. ^ SUBSTANCE: coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device includes signal shaping and processing module the radio frequency output of which is connected to input of adder the appropriate outputs of which are connected to N controlled delay lines respectively, each of which is connected to its antenna; the appropriate control diagram input is connected to each controlled delay line; the first information input of control system is connected to the appropriate output of signal shaping and processing module; the second information input of control diagram is connected to the module for determining the object location, and N antennae are installed with the pitch which meets the condition where R - maximum range of coverage of the device, - radio signal wave length, L - maximum linear size of the area in which antennae are located, N - natural number that is bigger than or equal to four. ^ EFFECT: improving spatial selectivity of the device as to range of coverage. ^ 4 dwg

Description

Настоящее устройство относится к области радиотехники и может быть использовано в радиосвязи.This device relates to the field of radio engineering and can be used in radio communications.

Из существующего уровня техники известно устройство по патенту RU 2075832 С1. Способ пространственного разнесенного приема сигнала от источника излучения, переданного по многолучевому каналу, и устройство для его осуществления (20.03.1997, Фиговский Э.А., Бахарев О.Д.), содержащее N приемных антенн, размещенных на прямой, ориентированной на источник излучения, на расстоянии друг от друга большем длины волны или кратном ей; N-1 блоков когерентного сложения, один из входов i-го блока когерентного сложения (i=1,…,N-1) подключен к выходу j-го приемного антенного элемента (j=2,…,N), а другие входы блоков когерентного сложения подключены к выходу первой приемной антенны; блок когерентного сложения, N входов которого подключены к N выходам приемных антенн; причем каждый блок когерентного сложения содержит управляемый фазовращатель и схему управления; блок оптимального сложения, выполненный в виде блока мажоритарного весового суммирования, входы которого подключены к выходам блоков когерентного сложения.The prior art device according to patent RU 2075832 C1. A method of spatial diversity receiving a signal from a radiation source transmitted over a multipath channel, and a device for its implementation (03/20/1997, Figovsky EA, Bakharev OD), containing N receiving antennas placed on a straight line oriented to the radiation source , at a distance from each other greater than the wavelength or a multiple thereof; N-1 blocks of coherent addition, one of the inputs of the i-th block of coherent addition (i = 1, ..., N-1) is connected to the output of the j-th receiving antenna element (j = 2, ..., N), and the other inputs of the blocks coherent addition connected to the output of the first receiving antenna; a coherent addition unit, N inputs of which are connected to N outputs of the receiving antennas; wherein each coherent addition unit comprises a controllable phase shifter and a control circuit; the optimal addition unit, made in the form of a majority weighting summation unit, the inputs of which are connected to the outputs of the coherent addition units.

Недостатком данного технического решения является отсутствие пространственной селекции радиосигналов по дальности.The disadvantage of this technical solution is the lack of spatial selection of radio signals in range.

Наиболее близкой по технической сущности к данному изобретению является устройство, описанное в патенте RU 2192094 С1. Способ когерентной передачи данных (27.10.2002, Гармонов А.В., Карпитский Ю.Е., Савинков А.Ю.), где передающая сторона содержит К ветвей разнесенной передачи сигнала К пользователей, каждая ветвь разнесенной передачи сигнала пользователя содержит N блоков предыскажения информационного сигнала, генератор пилот-сигналов, N сумматоров, блок коррекции, N передающих антенн и N приемных антенн; первые входы ветвей разнесенной передачи сигнала пользователей являются информационными входами и образуют входы устройства, вторые их входы соединены с соответствующими им выходами блока коррекции; выходы ветвей разнесенной передачи сигнала пользователей соединены с соответствующими им первыми входами N сумматоров, вторые входы сумматоров соединены с соответствующими им выходами генератора пилот-сигналов; выход каждого сумматора соединен с входом соответствующей ему передающей антенны; приемные антенны соединены с входами блока коррекции, причем первые входы блоков предыскажения информационного сигнала в каждой ветви разнесенной передачи сигнала пользователя объединены, образуя первый вход этой ветви; вторые входы блоков предыскажения информационного сигнала образуют вторые входы в каждой ветви, а выходы блоков предыскажения информационного сигнала являются выходами соответствующих ветвей разнесенной передачи сигнала пользователя; приемная сторона содержит приемную антенну, демодулятор, блок оценки, блок обратной связи и передающую антенну; приемная антенна соединена с первым входом демодулятора и входом блока оценки, первый выход блока оценки соединен со вторым входом демодулятора, выход которого является выходом устройства, второй выход блока оценки соединен с входом блока обратной связи, выход которого соединен с передающей антенной.The closest in technical essence to this invention is the device described in patent RU 2192094 C1. The method of coherent data transmission (10.27.2002, Garmonov A.V., Karpitsky Yu.E., Savinkov A.Yu.), where the transmitting side contains K branches of a diversity signal transmission K users, each branch of a diversity transmission of a user signal contains N predistortion blocks an information signal, a pilot signal generator, N adders, a correction unit, N transmit antennas and N receive antennas; the first inputs of the branches of the diversity transmission of the user signal are information inputs and form the inputs of the device, their second inputs are connected to the corresponding outputs of the correction unit; the outputs of the branches of the diversity transmission of the user signal are connected to the corresponding first inputs of N adders, the second inputs of the adders are connected to the corresponding outputs of the pilot signal generator; the output of each adder is connected to the input of the corresponding transmitting antenna; receiving antennas are connected to the inputs of the correction unit, the first inputs of the pre-emphasis blocks of the information signal in each branch of the diversity transmission of the user signal are combined to form the first input of this branch; the second inputs of the information signal predistortion blocks form the second inputs in each branch, and the outputs of the information signal predistortion blocks are the outputs of the corresponding branches of the diversity transmission of the user signal; the receiving side comprises a receiving antenna, a demodulator, an evaluation unit, a feedback unit, and a transmitting antenna; the receiving antenna is connected to the first input of the demodulator and the input of the evaluation unit, the first output of the evaluation unit is connected to the second input of the demodulator, the output of which is the output of the device, the second output of the evaluation unit is connected to the input of the feedback unit, the output of which is connected to the transmitting antenna.

Недостатком данного технического решения является отсутствие пространственной селекции радиосигналов по дальности.The disadvantage of this technical solution is the lack of spatial selection of radio signals in range.

Решаемая техническая задача в изобретении заключается в повышении пространственной избирательности по дальности при передаче и приеме радиосигналов.The technical problem to be solved in the invention is to increase the spatial selectivity in range when transmitting and receiving radio signals.

Решаемая техническая задача в устройстве когерентного пространственно-разнесенного приема и передачи радиосигналов, содержащем модуль формирования и обработки сигнала, радиочастотный выход которого подключен к входу сумматора, соответствующие выходы которого подключены к N управляемым линиям задержки соответственно, каждая из которых связана со своей антенной, к каждой управляемой линии задержки подключен соответствующий вход схемы управления, первый информационный вход схемы управления подключен к соответствующему выходу модуля формирования и обработки сигнала, достигается тем, что дополнительно введен модуль определения местоположения объекта, подключенный ко второму информационному входу схемы управления, а N антенн установлены с шагом, который удовлетворяет условиюThe technical problem to be solved is in a coherent spatially diversity receiver and transmission of radio signals containing a signal generation and processing module, the radio frequency output of which is connected to the adder input, the corresponding outputs of which are connected to N controlled delay lines, respectively, each of which is connected to its antenna, to each the controlled delay line is connected to the corresponding input of the control circuit, the first information input of the control circuit is connected to the corresponding output of the module the formation and processing of the signal, it is achieved by the addition of a module for determining the location of the object connected to the second information input of the control circuit, and N antennas are installed in increments that satisfy the condition

Figure 00000001
Figure 00000001

где R - максимальная дальность действия устройства, λ - длина волны радиосигнала, L - максимальный линейный размер области, в которой расположены антенны, N - натуральное число большее или равное четырем.where R is the maximum range of the device, λ is the wavelength of the radio signal, L is the maximum linear size of the region in which the antennas are located, N is a natural number greater than or equal to four.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства когерентного пространственно-разнесенного приема и передачи радиосигналов.Figure 1 shows a functional diagram of a device coherent spatially separated reception and transmission of radio signals.

На фиг.2 приведена функциональная схема управляемой линии задержки.Figure 2 shows a functional diagram of a controlled delay line.

На фиг.3 приведена условная схема размещения антенн устройства.Figure 3 shows the conditional layout of the antennas of the device.

На фиг.4 приведена интерференционная картина поля в окрестности точки фокусировки, формируемой устройством.Figure 4 shows the interference pattern of the field in the vicinity of the focus point formed by the device.

Заявленное устройство, показанное на фиг.1, состоит из модуля формирования и обработки сигнала 1, сумматора 2, N управляемых линий задержки 31…3N, N антенн 41…4N, схемы управления 5, модуля определения местоположения объекта 6. Радиочастотный выход модуля формирования и обработки сигнала 1 подключен к соответствующему входу сумматора 2, выходы которого подключаются к соответствующим входам управляемых линий задержки 31…3N соответственно, выходы которых подключены к антеннам 41…4N, к управляющим входам управляемых линий задержки подключены соответствующие входы схемы управления 5, к первому информационному выходу схемы управления 5 подключен соответствующий информационный вход модуля формирования и обработки сигнала 1, ко второму информационному входу схемы управления 5 подключен информационный выход устройства определения местоположения объекта 6, N антенн установлены с шагом, который удовлетворяет условиюThe claimed device shown in figure 1, consists of a module for generating and processing signal 1, adder 2, N controlled delay lines 3 1 ... 3 N , N antennas 4 1 ... 4 N , control circuit 5, module for determining the location of the object 6. Radio-frequency the output of the signal generation and processing module 1 is connected to the corresponding input of the adder 2, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the controlled delay lines 3 1 ... 3 N, respectively, the outputs of which are connected to the antennas 4 1 ... 4 N , and the control inputs of the controlled delay lines are connected the corresponding inputs of the control circuit 5 are connected, the corresponding information input of the signal generation and processing module 1 is connected to the first information output of the control circuit 5, the information output of the device for determining the location of the object 6 is connected to the second information input of the control unit, N antennas are installed in steps that satisfy the condition

Figure 00000002
Figure 00000002

где R - максимальная дальность действия устройства, λ - длина волны радиосигнала, L - максимальный линейный размер области, в которой расположены антенны, N - натуральное число большее или равное четырем.where R is the maximum range of the device, λ is the wavelength of the radio signal, L is the maximum linear size of the region in which the antennas are located, N is a natural number greater than or equal to four.

На фиг.2 показана функциональная схема управляемой линии задержки 3i,

Figure 00000003
обеспечивающей задержку сигнала в диапазоне [0; Λ], где Λ>>2π. Управляемая линия задержки 3i,
Figure 00000004
состоит из коммутируемых линий задержки 7m,
Figure 00000005
8k,
Figure 00000006
и коммутаторов 9 и 10. Величина задержки коммутируемой линии задержки 7m определяется выражением λ/2m. Величина задержки коммутируемой линии задержки 8k определяется выражением 2(k-l)λ. Принципы построения управляемых линий задержки известны и описаны (см. Каганов В.И. СВЧ-полупроводниковые радиопередатчики. - М.: Радио и связь, 1981, с.74-79).Figure 2 shows a functional diagram of a controlled delay line 3 i ,
Figure 00000003
providing a signal delay in the range [0; Λ], where Λ >> 2π. Controlled delay line 3 i ,
Figure 00000004
consists of 7 m switched delay lines,
Figure 00000005
8 k
Figure 00000006
and switches 9 and 10. The delay value of the switched delay line 7 m is determined by the expression λ / 2 m . The delay value of the switched delay line 8 k is determined by the expression 2 (kl) λ. The principles for constructing controlled delay lines are known and described (see Kaganov V.I. Microwave Semiconductor Radio Transmitters. - M.: Radio and Communication, 1981, pp. 74-79).

Модуль формирования и обработки сигналов 1 представляет собой приемопередающий модуль, дополненный цифровым модулем формирования и обработки сигналов. Принципы построения подобных модулей известны и описаны (см. Активные фазированные антенные решетки / Под ред. Д.И.Воскресенского и А.И.Канащенкова. - М.: Радиотехника, 2004, с.18-31).The signal generation and processing module 1 is a transceiver module, supplemented by a digital signal generation and processing module. The principles for constructing such modules are known and described (see Active phased antenna arrays / Ed. By D.I. Voskresensky and A.I. Kanaschenkov. - M.: Radio Engineering, 2004, p. 18-31).

Сумматор 2 может быть построен на базе полосковых структур. Принципы построения полосковых сумматоров/делителей мощности известны и описаны (см. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток / Под ред. Д.И. Воскресенского, 2-е изд., доп.и перераб. - М.: Радио и связь, 1994, с.297-308).The adder 2 can be built on the basis of strip structures. The principles for constructing strip adders / power dividers are known and described (see Antennas and microwave devices. Designing phased antenna arrays / Ed. By D.I. Voskresensky, 2nd ed., Additional and revised. - M.: Radio and communications 1994, p. 297-308).

Схема управления 5 может быть выполнена на базе ПЛИС. Принципы построения подобных устройств известны и описаны (см. Проектирование цифровых устройств на основе ПЛИС фирмы XILINX в САПР WebPACK ISE. - М.: Горячая линия - Телеком. 2003. - 624 с.).The control circuit 5 can be performed on the basis of FPGA. The principles for constructing such devices are known and described (see Designing digital devices based on XILINX FPGAs in CAD WebPACK ISE. - M .: Hot line - Telecom. 2003. - 624 p.).

Модуль определения местоположения объекта 6 может быть выполнен как приемник географических координат от объекта определяемых при помощи приемоизмерителей ГЛОНАСС с обеспечением передачи определенных координат объекта на модуль определения местоположения объекта. Принципы построения подобных устройств известны и описаны (см. Manual on VHF Digital Link (VDL) Mode 4. Doc 9816 ICAO).The module for determining the location of the object 6 can be performed as a receiver of geographical coordinates from the object determined using GLONASS receivers with the transmission of certain coordinates of the object to the module for determining the location of the object. The principles for constructing such devices are known and described (see Manual on VHF Digital Link (VDL) Mode 4. Doc 9816 ICAO).

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Режим, радиопередача - передача радиосигнала с формирование максимума энергии поля в заданной области пространства.Mode, radio transmission - transmission of a radio signal with the formation of maximum field energy in a given region of space.

Режим, радиоприем - прием радиосигнала при формировании максимума энергии поля в заданной области пространства.Mode, radio reception - receiving a radio signal during the formation of the maximum field energy in a given region of space.

Режим, радиопередача. Предположим, что с помощью устройства необходимо передать радиосигнал на объект, находящийся в точке с координатами {x0, у0, z0} местной декартовой системы координат, как показано на фиг.3. При рассмотрении работы устройства определим, что количество антенн 41…4N N=32, длина волны λ=1 м, дальность действия устройства R=l 00000 м. Из выраженияMode, radio transmission. Suppose that using the device it is necessary to transmit a radio signal to an object located at a point with coordinates {x 0 , y 0 , z 0 } of the local Cartesian coordinate system, as shown in Fig. 3. When considering the operation of the device, we determine that the number of antennas 4 1 ... 4 N N = 32, the wavelength λ = 1 m, the range of the device R = l 00000 m. From the expression

Figure 00000007
Figure 00000007

определим шагdefine a step

Figure 00000008
Figure 00000008

Далее положим, что антенны равноудалены друг от друга, тогда линейный размер совокупной антенной системы, состоящей из антенн 41…432, равен L=d·(N-1)≥32.25·(32-1)≈1000 м.Further, we assume that the antennas are equidistant from each other, then the linear size of the aggregate antenna system, consisting of antennas 4 1 ... 4 32 , is L = d · (N-1) ≥32.25 · (32-1) ≈1000 m.

Модуль определения местоположения объекта 6 определяет географические координаты объекта и высоту {В0,L00}, которые в рассматриваемом случае будут являться координатами точки фокусировки, и передает их на схему управления 5.The module for determining the location of the object 6 determines the geographical coordinates of the object and the height {B 0 , L 0 , H 0 }, which in this case will be the coordinates of the focus point, and passes them to the control circuit 5.

Алгоритм работы схемы управления 5 приведен в приложении 1. Суть алгоритма заключается в настройке управляемых линий задержки 31…332 для обеспечения синфазного сложения радиосигналов, излучаемых антеннами 41…432, в точке фокусировки. После выполнения настройки управляемых линий задержки выполняется передача радиосигнала.The algorithm of the control circuit 5 is given in Appendix 1. The essence of the algorithm is to configure the controlled delay lines 3 1 ... 3 32 to ensure in-phase addition of the radio signals emitted by antennas 4 1 ... 4 32 at the focus point. After you configure the controlled delay lines, a radio signal is transmitted.

Сигнал с радиочастотного выхода модуля формирования и обработки сигнала 1 поступает на сумматор 2, в данном режиме выполняющий функции делителя, и разветвляется на N направлений, в каждом из которых выполняется соответствующая задержка сигналов при помощи управляемых линий задержки 31…332, с выходов которых сигналы поступают на антенны 41…432 и излучаются.The signal from the radio frequency output of the signal conditioning and processing module 1 is fed to adder 2, which in this mode acts as a divider, and branches into N directions, in each of which the corresponding signal delay is performed using controlled delay lines 3 1 ... 3 32 , from the outputs of which the signals arrive at antennas 4 1 ... 4 32 and are emitted.

При этом совокупность пространственно-разнесенных антенн 41…432 может рассматриваться как сильно разреженная антенная решетка (РАР).In this case, the set of spatially separated antennas 4 1 ... 4 32 can be considered as a highly rarefied antenna array (RAR).

Отметим, что зона Френеля такой РАР будет иметь достаточно большие размеры. В зоне Френеля поле имеет немонотонный характер не только по направлению, но и по дальности, как показано на фиг.4. Подобный характер распределения поля в зоне Френеля РАР обуславливает преимущества, которых позволяет добиться устройство когерентной пространственно-разнесенной передачи и приема радиосигнала (Ю.Е.Седельников. Антенные решетки в зоне Френеля: состояние теории и перспективные приложения // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2007 Т.10 - №5. - С.15-16).Note that the Fresnel zone of such a PAP will be quite large. In the Fresnel zone, the field has a nonmonotonic character not only in direction but also in range, as shown in Fig. 4. The similar nature of the field distribution in the RAR Fresnel zone determines the advantages that can be achieved by the device of coherent spatially separated transmission and reception of the radio signal (Yu.E. Sedelnikov. Antenna arrays in the Fresnel zone: state of the theory and promising applications // Physics of Wave Processes and Radio Engineering Systems. 2007 T. 10 - No. 5. - S.15-16).

Согласно выполненным расчетам, в зоне действия системы, ограниченной дальностью R=100000 м, удается обеспечивать фокусировку электромагнитного поля сигнала в области, ограниченной размерами по глубинеAccording to the calculations, in the system coverage area limited by the range R = 100000 m, it is possible to focus the electromagnetic field of the signal in the area limited by depth dimensions

Figure 00000009
[м]
Figure 00000009
[m]

где R - расстояние до точки фокусировки; и ширине

Figure 00000010
, как показано на фиг.4.where R is the distance to the focus point; and width
Figure 00000010
as shown in FIG.

Причем эффективность подобного устройства возрастает с увеличением отношения Nη, где N - количество элементов PAP, η - коэффициент широкополосности излучаемого радиосигнала. Если оценивать коэффициент направленного действия РАР на поверхности сферы, на конечной дальности, то его уровень в области фокусировки по отношению к уровню вне этой области будет больше примерно в Nη/2, где N - количество элементов PAP, η - коэффициент широкополосности радиосигнала.Moreover, the efficiency of such a device increases with increasing ratio Nη, where N is the number of PAP elements, η is the broadband coefficient of the emitted radio signal. If we evaluate the coefficient of directional action of the PAP on the surface of the sphere, at a finite range, then its level in the focusing area with respect to the level outside this area will be greater than about Nη / 2, where N is the number of PAP elements, η is the broadband coefficient of the radio signal.

Таким образом, при бóльших значениях отношения Nη за счет концентрации энергии в области, ограниченной размерамиThus, for larger values of the ratio Nη due to the energy concentration in the region limited by the sizes

Figure 00000011
Figure 00000011

обеспечивается большая избирательность по дальности и по направлению.provides greater selectivity in range and direction.

Режим радиоприем. Предположим, что с помощью устройства необходимо принять радиосигнал от объекта, находящегося в точке с координатами {x0, у0, z0} местной декартовой системы координат, как показано на фиг.3. При рассмотрении работы устройства определим, что количество антенн N=32, длина волны λ=1 м, дальность действия устройства R=100000 м. Из выраженияRadio mode. Suppose that using the device it is necessary to receive a radio signal from an object located at a point with coordinates {x 0 , y 0 , z 0 } of the local Cartesian coordinate system, as shown in FIG. 3. When considering the operation of the device, we determine that the number of antennas N = 32, the wavelength λ = 1 m, the range of the device R = 100000 m. From the expression

Figure 00000007
Figure 00000007

определим шаг

Figure 00000012
define a step
Figure 00000012

Далее положим, что антенны равноудалены друг от друга, тогда линейный размер совокупной антенной системы, состоящей из антенн 41…432, равен L=d·(N-1)≥32.25·(32-1)≈1000 м.Further, we assume that the antennas are equidistant from each other, then the linear size of the aggregate antenna system, consisting of antennas 4 1 ... 4 32 , is L = d · (N-1) ≥32.25 · (32-1) ≈1000 m.

Модуль определения местоположения объекта 6 определяет географические координаты объекта и высоту {В0,L00}, которые в рассматриваемом случае будут являться координатами точки фокусировки, и передает их на схему управления 5.The module for determining the location of the object 6 determines the geographical coordinates of the object and the height {B 0 , L 0 , H 0 }, which in this case will be the coordinates of the focus point, and passes them to the control circuit 5.

Алгоритм работы схемы управления 5 приведен в приложении 1. Суть алгоритма заключается в настройке управляемых линий задержки 31…332 для обеспечения синфазного сложения сигналов, принимаемых антеннами 41…432 из точки фокусировки. После выполнения настройки управляемых линий задержки выполняется прием радиосигнала.The algorithm of the control circuit 5 is given in Appendix 1. The essence of the algorithm is to configure the controlled delay lines 3 1 ... 3 32 to ensure in-phase addition of signals received by antennas 4 1 ... 4 32 from the focus point. After you configure the controlled delay lines, a radio signal is received.

Радиосигналы, принятые антеннами 41…432, поступают на соответствующие входы управляемых линий задержки 31…332, где происходит компенсация разницы времен запаздывания сигналов, принятых каждой из антенн от объекта. С выходов управляемых линий задержки 31…332 сигналы поступают на соответствующие входы сумматора 2, где выполняется суммирование принятых сигналов, после чего результирующий суммарный сигнал поступает на радиочастотный вход модуля формирования и обработки сигнала 1.The radio signals received by the antennas 4 1 ... 4 32 are received at the corresponding inputs of the controlled delay lines 3 1 ... 3 32 , where the difference in the delay times of the signals received by each of the antennas from the object is compensated. From the outputs of the controlled delay lines 3 1 ... 3 32, the signals are fed to the corresponding inputs of the adder 2, where the received signals are summed, after which the resulting total signal is fed to the radio frequency input of the signal generation and processing module 1.

Учитывая положения теоремы взаимности передающих и приемных антенн, можно утверждать, что свойства, описанные выше для режима - радиопередача, всецело присущи режиму - радиоприем. При радиоприеме устройство также принимает радиосигналы из области фокусировки, ограниченной размерами по глубине

Figure 00000009
и по ширине
Figure 00000013
Given the provisions of the reciprocity of transmitting and receiving antennas, it can be argued that the properties described above for the mode - radio transmission, are completely inherent in the mode - radio reception. When receiving radio, the device also receives radio signals from the focus area, limited by depth dimensions
Figure 00000009
and in width
Figure 00000013

Таким образом, предложенное устройство в сравнении с прототипом позволяет обеспечивать пространственную избирательность по дальности при передаче и приеме радиосигналов.Thus, the proposed device in comparison with the prototype allows for spatial selectivity in range when transmitting and receiving radio signals.

Claims (1)

Устройство когерентного пространственно-разнесенного приема и передачи радиосигналов, содержащее модуль формирования и обработки сигнала, радиочастотный выход которого подключен к входу сумматора, соответствующие выходы которого подключены к N управляемым линиям задержки соответственно, каждая из которых связана со своей антенной, к каждой управляемой линии задержки подключен соответствующий вход схемы управления, первый информационный вход схемы управления подключен к соответствующему выходу модуля формирования и обработки сигнала, отличающееся тем, что дополнительно введен модуль определения местоположения объекта, подключенный ко второму информационному входу схемы управления, а N антенн установлены с шагом, который удовлетворяет условию
Figure 00000014
, где R - максимальная дальность действия устройства, λ - длина волны радиосигнала, L - максимальный линейный размер области, в которой расположены антенны, N - натуральное число, большее или равное четырем.
A coherent spatially diversity receiver and transmission device for radio signals, comprising a signal generation and processing module, the radio frequency output of which is connected to an adder input, the corresponding outputs of which are connected to N controlled delay lines, respectively, each of which is connected to its antenna, connected to each controlled delay line the corresponding input of the control circuit, the first information input of the control circuit is connected to the corresponding output of the signal generation and processing module ala, characterized in that an additional module for determining the location of the object is connected, connected to the second information input of the control circuit, and N antennas are installed in steps that satisfy the condition
Figure 00000014
where R is the maximum range of the device, λ is the wavelength of the radio signal, L is the maximum linear size of the region in which the antennas are located, N is a natural number greater than or equal to four.
RU2010129156/09A 2010-07-13 2010-07-13 Coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device RU2434327C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010129156/09A RU2434327C1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 Coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010129156/09A RU2434327C1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 Coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2434327C1 true RU2434327C1 (en) 2011-11-20

Family

ID=45316804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010129156/09A RU2434327C1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 Coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2434327C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779925C1 (en) * 2021-10-20 2022-09-15 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Method for the distributed reception of a signal transmitted over a multipath channel, and a system for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779925C1 (en) * 2021-10-20 2022-09-15 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Method for the distributed reception of a signal transmitted over a multipath channel, and a system for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cai et al. Effect of wideband beam squint on codebook design in phased-array wireless systems
US11700056B2 (en) Phased array antenna for use with low earth orbit satellite constellations
EP2624475B1 (en) Combined Power Transmission
Deng et al. Reconfigurable holographic surface: A new paradigm to implement holographic radio
CN110945717B (en) System and method for beamforming using phased array antennas
Deng et al. Reconfigurable holographic surfaces for ultra-massive MIMO in 6G: Practical design, optimization and implementation
EP3316400B1 (en) Phase-controlled array system and beam scanning method
Shevada et al. Comparative study of different beamforming techniques for 5G: A review
Salam et al. Underground phased arrays and beamforming applications
WO2022204191A2 (en) Wave-controlled reconfigurable intelligent surfaces
JP2019041367A (en) Antenna device
RU2434327C1 (en) Coherent spaced diversity radio signal receiving and transmitting device
KR102612297B1 (en) Method and device for transmitting and receiving based on wireless communication using reconfigurable intelligent reflecting surfaces
US20170237162A1 (en) Wireless communication device and antenna arrangement method
JPWO2018061903A1 (en) Communication device, communication terminal, communication method, and program for communication
Gonçalves et al. 3D printed lens antenna for wireless power transfer at Ku-band
KR102071221B1 (en) Apparatus and method for forming radiating element of phased array radar
Tavana et al. Amplitude-based sequential optimization of energy harvesting with reconfigurable intelligent surfaces
CN113540791A (en) Method for optimizing aperture-level transmit-receive simultaneous array
US10741917B2 (en) Power division in antenna systems for millimeter wave applications
Valera et al. Reconfigurable intelligent surfaces for adaptive nulling and beam steering using 1-bit topology
Mnasri et al. New design technique for mm-wave reflecting electromagnetic surfaces with varying phase shifts
Moriyama et al. Adaptive nulling in thinned planar arrays through genetic algorithms
RU2754653C1 (en) Method for generating a radiation pattern and an antenna array for its implementation
An et al. Power efficiency and antenna Array dimension of middle range wireless power transmission

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120714