RU2446526C1 - Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом - Google Patents
Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446526C1 RU2446526C1 RU2010152820/07A RU2010152820A RU2446526C1 RU 2446526 C1 RU2446526 C1 RU 2446526C1 RU 2010152820/07 A RU2010152820/07 A RU 2010152820/07A RU 2010152820 A RU2010152820 A RU 2010152820A RU 2446526 C1 RU2446526 C1 RU 2446526C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- distributors
- column
- aperture
- quadrant
- microwave
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в СВЧ-антенной технике в составе радиолокационных систем и комплексов. Двумерная моноимпульсная ФАР с электронным управлением лучом содержит панели излучателей, блоки фазовращателей и волноводную распределительную систему (ВРС), состоит из строчно-столбцовых делителей, СВЧ-сумматора, запитывающего эти делители и обеспечивающего формирование суммарно-разностных диаграмм направленности (ДН). Каждый квадрант апертуры ФАР разбит на четыре части. В каждой этой части в ВРС выполнены один распределитель-столбец и n распределителей-строк, между распределителями-строками и блоками фазовращателей установлены блоки аттенюаторов. Запитка четырех распределителей-столбцов в каждом квадранте осуществлена отдельным суммирующим устройством, выполненным из трех балансных восьмиполюсников, соединенных таким образом, что при подаче сигнала от СВЧ-сумматора на входы суммирующих устройств происходит распределение его между четырьмя распределителями-столбцами во всех частях в квадрантах апертуры. Три выхода-входа суммирующих устройств в каждом квадранте снабжены переключателями. Техническим результатом является реализация более развитой, параллельной схемы диаграммообразующего устройства и обеспечение работы антенны как со всей апертурой сразу, так и в независимом режиме с отдельными ее частями. 1 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в СВЧ-антенной технике в составе радиолокационных систем и комплексов.
Известна антенная система, содержащая двумерную моноимпульсную фазированную решетку, у которой волноводный распределитель выполнен из М линейных распределителей первого типа и четырех линейных распределителей второго типа, содержащих волноводные направленные ответвители, объединенные общими магистральными волноводами, при этом М линейных распределителей первого типа сгруппированы по четвертям и построчно заполняют весь раскрыв, а четыре линейных распределителя второго типа расположены ортогонально М линейным распределителям первого типа и запитывают каждым из своих волноводных выходов магистральные волноводы линейных распределителей первого типа ["Антенная система", авт.Алексеев О.С., Винярская Н.А., Митин В.А., Позднякова Р.Д., Синани А.И., Ястребов Б.П, пат.RU 2256263 C1, H01Q 3/28].
Известна двумерная моноимпульсная антенна с электронным управлением лучом, содержащая линейки излучателей, линейки фазовращателей и распределительную систему, состоящую из линеек распределителей первого типа, входы которых соединены с соответствующими выходами линеек распределителя второго типа, входы которых соединены соответственно с выходами основного и дополнительного СВЧ-сумматоров, соединенных между собой по одному разностному входу через фазирующие секции и направленный ответвитель, при этом между выходами линеек распределителей первого типа и фазовращателями, а также между фазовращателями и соответствующими каналами линеек излучателей двумя своими плечами присоединены циркуляторы, обеспечивающие передачу СВЧ-сигнала от линеек распределителей первого типа к линейкам излучателей, при этом третьи плечи циркуляторов присоединены к разделяющим устройствам таким образом, что сигналы от линеек излучателей через циркуляторы поступают на выходы разделяющих устройств, которые через дополнительные фазовращатели соединены с выходами линеек распределителей первого типа и выходами второй, независимой распределительной системы ["Двумерная моноимпульсная антенна с электронным управлением лучом", авт.Митин В.А., Синани А.И., Алексеев О.С., Лапшин В.И. Пат. RU №2383090 C1, H01Q 25/02].
Недостатками указанных выше фазированных антенных решеток являются невозможность формирования многих лучей на прием и передачу, небольшая мгновенная полоса пропускания и невысокая разрешающая способность, определяемая отсутствием возможности работы антенны в режиме интерферометра.
Наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является бортовая антенна с электронным управлением лучом с волноводной распределительной системой ["Волноводная распределительная система бортовой антенны с электронным управлением лучом", авт. А.И.Синани, Р.Д.Позднякова, В.А.Митин, журнал "Антенны", вып.6(61), 2002 г.], в которой волноводная распределительная система (ВРС) по существу является диаграммообразующей структурой ФАР, обеспечивающей суммарно-разностную обработку сигналов. В этом варианте антенны ВРС состоит из четырех строчно-столбцовых делителей, каждый из которых разветвляет СВЧ-энергию в одном из квадрантов апертуры, для чего используется один распределитель-"столбец" и n линеек "строк", а также СВЧ-сумматор, обеспечивающий формирование суммарно-разностных диаграмм направленности (ДН).
Недостатками этого технического решения являются также невысокая разрешающая способность, невозможность формирования многих лучей на прием и передачу и небольшая мгновенная полоса пропускания.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что двумерная моноимпульсная ФАР с электронным управлением лучом содержит панели излучателей, блоки фазовращателей и волноводную распределительную систему, состоящую из четырех строчно-столбцовых делителей, каждый из которых разветвляет СВЧ-энергию в одном из квадрантов апертуры и состоит из распределителя-столбца и n распределителей-строк, а также СВЧ-сумматора, обеспечивающего формирование суммарно-разностных ДН.
Новыми признаками заявленного технического решения является то, что каждый квадрант апертуры ФАР разбит на четыре части и в каждой этой части выполнены распределитель-столбец и распределители-строки, обеспечивающие запитку отдельных излучающих элементов апертуры своей части без нарушения регулярности структуры всей ФАР, причем между распределителями-строками и блоками фазовращателей в каждом канале установлены блоки аттенюаторов, каждый из которых содержит m независимых аттенюаторов, при этом запитка четырех распределителей-столбцов в каждом квадранте осуществлена суммирующим устройством из трех балансных восьмиполюсников, соединенных таким образом, что при подаче сигнала от СВЧ-сумматора происходит распределение его между четырьмя распределителями-столбцами во всех частях в квадранте апертуры, причем три входа-выхода суммирующих устройств в каждом квадранте снабжены переключателями, обеспечивающими подключение согласованных нагрузок при работе с основным СВЧ-сумматором, или подключение иных устройств (передатчиков, приемников и т.д.), обеспечивающих независимую работу квадрантов антенны или их половин на прием и передачу.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является реализация более развитой, параллельной схемы диаграммообразующего устройства и обеспечение работы антенны как со всей апертурой сразу, так и в независимом режиме с отдельными ее частями.
Наличие таких возможностей позволяет реализовать режим интерферометра, т.е. работу в составе одной антенны нескольких независимых антенн меньшего размера с разнесенными фазовьми центрами, расширить мгновенную рабочую полосу частот за счет частичной замены последовательной схемы распределительной системы на параллельную и соответственно обеспечить работу с сигналами малой длительности, обеспечить возможность управления амплитудой сигналов в каждом канале, а также дает возможность формирования нескольких независимо управляемых ДН (одновременно восемь) с малым уровнем боковых лепестков. Это достигнуто за счет разбиения каждого квадранта апертуры на четыре части и введения дополнительных суммирующих устройств (по одному на квадрант), которые обеспечивают как запитку распределителей в каждой из частей квадрантов, так и наличие независимых входов-выходов отдельных квадрантов и частей апертуры, развязанных с другими, аналогичными частями и квадрантами апертуры всей ФАР, а также введения между распределителями строками и блоками фазовращателей блоков аттенюаторов
На фиг.1 приведена функциональная схема двумерной моноимпульсной ФАР с электронным управлением лучом.
Двумерная моноимпульсная ФАР с электронным управлением лучом состоит из панелей излучателей 1, блоков фазовращателей 2, волноводной распределительной системы, в свою очередь состоящей из СВЧ-сумматора 3, суммирующих устройств 4, четырех строчно-столбцовых делителей, состоящих из распределителей-столбцов 5 и распределителей-строк 6, а также блоков аттенюаторов 7, переключателей 8, согласованных нагрузок 9.
Панели излучателей 1 поканально соединены с блоками фазовращателей 2, которые в свою очередь поканально соединены с блоками аттенюаторов 7 и далее с выходными каналами распределителей-строк 6 в каждой части квадрантов апертуры. При этом входные каналы распределителей-строк 6 соединены с соответствующими выходными каналами распределителей-столбцов 5 в своей части квадранта апертуры, при этом входные каналы распределителей-столбцов 5 соединены с выходными каналами суммирующих устройств 4. Входы суммирующих устройств 4 в каждом квадранте апертуры соединены с выходами СВЧ-сумматора 3. Входы суммирующих устройств 4, в которые направленно не ответвляется СВЧ-энергия при работе ФАР от СВЧ-сумматора 3, соединены с переключателями 8, при этом одни из плеч переключателей 8 соединены с согласованными нагрузками 9 (при работе от СВЧ сумматора), а другие формируют входы независимых частей или квадрантов ФАР.
Предлагаемая двумерная моноимпульсная ФАР с электронным управлением лучом работает следующим образом. При подаче СВЧ-сигнала на суммарный вход СВЧ-сумматора 3 происходит распределение его через СВЧ-сумматор 3, суммирующие устройства 4, строчно-столбцовые делители, состоящие из распределителей-столбцов 5 и распределителей-строк 6, через каналы блоков аттенюаторов 7 по входным каналам блоков фазовращателей 2 и далее по входным каналам панелей излучателей 1 в каждой части квадрантов апертуры ФАР. При этом определенный выбор величин переходных ослаблений отдельных каналов распределителей-столбцов 5 и распределителей-строк 6 обеспечивает формирование заданного амплитудного распределения, а электрически управляемые блоки фазовращателей 2 обеспечат формирование заданных фазовых распределений и управление им в апертуре ФАР. В этом варианте возможно формирование суммарно-разностных характеристик.
При этом переключатели 8 обеспечивают подключение согласованных нагрузок 9 и переключение режимов работы.
При подаче СВЧ-сигнала на один из независимых входов «Вх.1/4», «B1/8», развязанных с другими частями антенны, происходит аналогичное описанному выше распределение сигнала по излучателям апертуры, но только в той части квадранта или в целом квадранте, с которым связан конкретный вход, причем наличие блоков аттенюаторов позволяет корректировать форму амплитудного распределения, что особенно целесообразно при использовании такой распределительной системы в составе АФАР. При этом возможны как реализация режима интерферометра, т.е. независимой работы фрагментов апертуры с разнесенными фазовыми центрами с последующей обработкой сигналов от фрагментов, что в результате увеличивает разрешающую способность станции, так и формирование независимо управляемых лучей от квадрантов антенны и их частей.
Таким образом, технико-экономические преимущества предложенного технического решения по сравнению с прототипом заключаются в обеспечении возможности работы с широкополосными сигналами, в реализации режима интерферометра и, соответственно, увеличении разрешающей способности, а также в возможности формирования одновременно до восьми независимо управляемых лучей.
Реализация предлагаемого технического решения не вызывает сомнения, разработаны, изготовлены и прошли испытания основные фрагменты распределительной системы: СВЧ-сумматор с суммирующими устройствами, распределитель-столбец и распределитель-строка. Испытания подтвердили возможность достижения заявляемого технического эффекта.
Предлагаемая двумерная моноимпульсная ФАР с электронным управлением лучом позволяет:
1. Обеспечить возможность работы с широкополосными сигналами за счет применения более разветвленной, параллельной, схемы распределения СВЧ-сигнала без увеличения габаритных размеров и массы.
2. Увеличить разрешающую способность станции за счет обеспечения возможности независимой работы отдельных фрагментов антенны с разнесенными фазовыми центрами.
3. Формировать одновременно до восьми независимо управляемых лучей.
Claims (1)
- Двумерная моноимпульсная ФАР с электронным управлением лучом, содержащая панели излучателей, блоки фазовращателей и волноводную распределительную систему (ВРС), состоящую из строчно-столбцовых делителей, каждый из которых разветвляет СВЧ-энергию в одном из квадрантов апертуры, а также СВЧ-сумматора, запитывающего эти делители и обеспечивающего формирование суммарно-разностных диаграмм направленности (ДН), отличающаяся тем, что каждый квадрант апертуры ФАР разбит на 4 части и в каждой этой части в ВРС выполнены один распределитель-столбец и n распределителей-строк, обеспечивающих запитку элементов раскрыва своей части без нарушения регулярности структуры всей ФАР, при этом между распределителями-строками и блоками фазовращателей установлены блоки аттенюаторов, причем запитка 4 распределителей-столбцов в каждом квадранте осуществлена отдельным суммирующим устройством, выполненном из 3 балансных восьмиполюсников, соединенных таким образом, что при подаче сигнала от СВЧ-сумматора на входы суммирующих устройств происходит распределение его между 4 распределителями-столбцами во всех частях в квадрантах апертуры, при этом три выхода-входа суммирующих устройств в каждом квадранте снабжены переключателями, обеспечивающими подключение согласованных нагрузок и переключение режимов работы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152820/07A RU2446526C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152820/07A RU2446526C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2446526C1 true RU2446526C1 (ru) | 2012-03-27 |
Family
ID=46031002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010152820/07A RU2446526C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2446526C1 (ru) |
Cited By (2)
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 |
CN111352101A (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-30 | 中国人民解放军空军预警学院 | 一种相控阵机载雷达空时二维数字差通道形成方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4225870A (en) * | 1978-05-10 | 1980-09-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Null steering antenna |
WO1999036992A2 (en) * | 1998-01-14 | 1999-07-22 | Raytheon Company | Array antenna having multiple independently steered beams |
EP1005103B1 (en) * | 1998-11-26 | 2003-01-29 | Thales Nederland B.V. | Array antenna and method for operating the array |
EP1269570B1 (en) * | 2000-02-25 | 2004-12-22 | Raytheon Company | Common aperture reflector antenna with improved feed design |
RU2256263C1 (ru) * | 2004-01-05 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Антенная система |
EP1362385B1 (en) * | 2001-02-09 | 2006-06-07 | Alenia Marconi Systems Limited | Scanning antenna systems |
EP1421650B1 (en) * | 2001-08-22 | 2008-03-05 | Raytheon Company | Conformal two dimensional electronic scan antenna with butler matrix and electronic scan array (esa) lens |
RU2349007C1 (ru) * | 2007-06-04 | 2009-03-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Двухдиапазонная антенная система с электронным управлением лучом |
EP1914834B1 (en) * | 1997-08-18 | 2009-05-13 | Fujitsu Limited | Monopulse radar apparatus |
RU2368987C1 (ru) * | 2008-03-18 | 2009-09-27 | Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" | Способ формирования диаграммы направленности относительно геометрического центра раскрыва фазированной антенной решетки |
RU2383090C1 (ru) * | 2009-01-11 | 2010-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Двумерная моноимпульсная антенна с электронным управлением лучом |
-
2010
- 2010-12-23 RU RU2010152820/07A patent/RU2446526C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4225870A (en) * | 1978-05-10 | 1980-09-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Null steering antenna |
EP1914834B1 (en) * | 1997-08-18 | 2009-05-13 | Fujitsu Limited | Monopulse radar apparatus |
WO1999036992A2 (en) * | 1998-01-14 | 1999-07-22 | Raytheon Company | Array antenna having multiple independently steered beams |
EP1005103B1 (en) * | 1998-11-26 | 2003-01-29 | Thales Nederland B.V. | Array antenna and method for operating the array |
EP1269570B1 (en) * | 2000-02-25 | 2004-12-22 | Raytheon Company | Common aperture reflector antenna with improved feed design |
EP1362385B1 (en) * | 2001-02-09 | 2006-06-07 | Alenia Marconi Systems Limited | Scanning antenna systems |
EP1421650B1 (en) * | 2001-08-22 | 2008-03-05 | Raytheon Company | Conformal two dimensional electronic scan antenna with butler matrix and electronic scan array (esa) lens |
RU2256263C1 (ru) * | 2004-01-05 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Антенная система |
RU2349007C1 (ru) * | 2007-06-04 | 2009-03-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Двухдиапазонная антенная система с электронным управлением лучом |
RU2368987C1 (ru) * | 2008-03-18 | 2009-09-27 | Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" | Способ формирования диаграммы направленности относительно геометрического центра раскрыва фазированной антенной решетки |
RU2383090C1 (ru) * | 2009-01-11 | 2010-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Двумерная моноимпульсная антенна с электронным управлением лучом |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Синани А.И. и др. Волноводная распределительная система бортовой антенны с электронным управлением лучом, Антенны, выпуск 6(61), 2002.. * |
Cited By (3)
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 |
CN111352101A (zh) * | 2018-12-20 | 2020-06-30 | 中国人民解放军空军预警学院 | 一种相控阵机载雷达空时二维数字差通道形成方法 |
CN111352101B (zh) * | 2018-12-20 | 2023-08-18 | 中国人民解放军空军预警学院 | 一种相控阵机载雷达空时二维数字差通道形成方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102257674B (zh) | 双波束扇区天线与阵列 | |
US4124852A (en) | Phased power switching system for scanning antenna array | |
US20150188660A1 (en) | Apparatus and method for simultaneously transmitting and receiving orbital angular momentum (oam) modes | |
CN106602265B (zh) | 波束成形网络及其输入结构、输入输出方法及三波束天线 | |
JP2019507357A (ja) | 偏波フェーズドアレイレーダシステム及びその動作方法 | |
CN109509980B (zh) | 混合多波束天线 | |
RU2297699C2 (ru) | Фазированная антенная решетка | |
CN102403576A (zh) | 低副瓣罗特曼透镜天线 | |
CN113906632B (zh) | 一种天线及基站 | |
CN110376552B (zh) | 一种低成本环形相控阵雷达系统及工作方法 | |
CN113437529B (zh) | 一种全极化有源相控阵天线阵列 | |
RU2410804C1 (ru) | Многолучевая активная антенная решетка | |
RU2446526C1 (ru) | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом | |
US3293648A (en) | Monopulse radar beam antenna array with network of adjustable directional couplers | |
EP2985838B1 (en) | Systems and methods for high power microwave combining and switching | |
RU2541888C1 (ru) | Многолучевая свч линейная антенная решётка и двумерная антенная решётка на ее основе | |
RU113425U1 (ru) | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом | |
RU2506670C2 (ru) | Фазированная антенная решетка | |
US10473776B2 (en) | Transmit-array antenna for a monopulse radar system | |
CN104122535A (zh) | 基于真时延器件的相控阵天线宽带抗干扰方法 | |
RU2398319C1 (ru) | Фазированная антенная решетка | |
CN206003971U (zh) | 波束成形网络及其输入结构、三波束天线 | |
RU2383090C1 (ru) | Двумерная моноимпульсная антенна с электронным управлением лучом | |
EP2290744B1 (en) | Closed shape beam forming network | |
RU2541186C1 (ru) | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201224 |