RU2457589C1 - Фазовый способ формирования провала в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки - Google Patents
Фазовый способ формирования провала в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457589C1 RU2457589C1 RU2010152822/07A RU2010152822A RU2457589C1 RU 2457589 C1 RU2457589 C1 RU 2457589C1 RU 2010152822/07 A RU2010152822/07 A RU 2010152822/07A RU 2010152822 A RU2010152822 A RU 2010152822A RU 2457589 C1 RU2457589 C1 RU 2457589C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interference
- phased antenna
- antenna array
- phase
- elements
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для решения задачи формирования провала в диаграммах направленности (ДН) плоских фазированных антенных решеток (ФАР) путем изменения лишь фаз возбуждений ее элементов. Фазовый способ формирования провала в ДН плоской ФАР состоит в оценке уровня исходной диаграммы направленности N-элементной ФАР в направлении помехи, выделении в раскрыве двух М-элементных подрешеток, расположенных на краях исходной, и введении фазовых поправок, со знаком минус для элементов одной подрешетки и со знаком плюс для элементов другой подрешетки. Для формирования провала в ДН плоской ФАР в направлении помехи задаются две угловые координаты направления помехи θn и φn, после оценки уровня исходной диаграммы направленности N-элементной ФАР вычисляют возбуждение ее эквивалентного линейного раскрыва в сечении, угол наклона которого равен значению координаты помехи φn, после выделения в эквивалентном линейном раскрыве двух М-элементных подрешеток, расположенных на его краях, величины фазовых поправок этих подрешеток выбирают равными по абсолютному значению из условия заданной глубины провала и координаты помехи θn, фазы излучателей плоской ФАР, образующих М-элементные подрешетки эквивалентного линейного раскрыва, изменяют на величину фазовых поправок. 2 ил.
Description
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для решения задачи формирования провала в диаграммах направленности (ДН) плоских фазированных антенных решеток (ФАР) путем изменения лишь фаз возбуждений ее элементов.
Известен способ [El-Azhary, M.S.Afifi, and P.S.Excell, A simple algorithm for sidelobe cancellation in a partially adaptive linear array, / IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. Ap-36, No.10, October 1988, pp.1484-1486], в котором используются крайние элементы решетки для формирования протяженной области подавления боковых лепестков ДН линейной ФАР. Суть этого способа заключается в том, что сигналы, проходящие через крайние излучатели, получают фазовые сдвиги, равные по величине, но противоположные по знаку. Максимум ДН, образуемой крайними элементами, смещается так, чтобы он совпал с направлением максимума подавляемого бокового лепестка, угловой диапазон которого охватывает направление прихода сигнала помехи. При этом амплитудная составляющая дополнительной ДН умножается на константу C, такую чтобы дополнительная ДН имела одинаковую амплитуду с подавляемым боковым лепестком ДН всей решетки. Фазовая составляющая дополнительной ДН в области подавляемого бокового лепестка должна отличаться на 180° от фазовой составляющей подавляемого бокового лепестка ДН всей решетки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является «Способ формирования нуля диаграммы направленности фазированной антенной решетки» [RU 2123743 C1, опубл. 20.12.1998 г.], основанный на оценке уровня ненормированной исходной диаграммы направленности N-элементной ФАР в направлении помехи f(θn), выделении двух адаптивных M-элементных подрешеток, расположенных на краях исходной, с учетом условия 2M≥f(θn), и введении фазовых поправок в элементы адаптивных подрешеток, причем фазовые поправки для m-ой от края пары излучателей (m=1, 2, .... М) выбираются в соответствии с соотношением
λ, x0 - длина волны и шаг решетки;
θ - угол, отсчитываемый от нормали к раскрыву;
θ0, θп - направление главного максимума и помехи соответственно.
Знак минус в соотношении соответствует элементам левой адаптивной подрешетки, а знак плюс - правой.
Недостатком обоих известных способов является то, что формирование нуля гарантируется только для линейных антенных решеток. Кроме того, во втором способе фазовые поправки на крайних излучателях не одинаковы и требуют сложных вычислений.
Техническим результатом предлагаемого способа является формирование провала в ДН плоской ФАР в направлении помехи, имеющей угловые координаты (θn, φn) в сферической системе координат, причем фазы сигналов, проходящих через крайние элементы эквивалентного линейного раскрыва этой ФАР, изменяют на постоянную величину, что позволяет упростить и ускорить процесс формирования провала.
Сущность предлагаемого фазового способа формирования провала в ДН плоской ФАР состоит в оценке уровня исходной диаграммы направленности N-элементной ФАР в направлении помехи, выделении в раскрыве двух M-элементных подрешеток, расположенных на краях исходной, и введении фазовых поправок, со знаком минус для элементов одной подрешетки и со знаком плюс для элементов другой подрешетки.
Новым в заявляемом изобретении является то, что для определения направления помехи задаются две угловые координаты θn, и φn, после оценки уровня исходной диаграммы направленности N-элементной ФАР вычисляют возбуждение ее эквивалентного линейного раскрыва в сечении, угол наклона которого равен значению координаты помехи φn, после выделения в эквивалентном линейном раскрыве двух M-элементных подрешеток, расположенных на его краях, величины фазовых поправок этих подрешеток выбирают равными по абсолютному значению из условия заданной глубины провала и координаты помехи θn, фазы излучателей плоской ФАР, образующих M-элементные подрешетки эквивалентного линейного раскрыва, изменяют на величину фазовых поправок, где θn, φn - координаты направления помехи в сферической системе координат.
На фиг.1 показаны варианты формирования эквивалентного линейного раскрыва, где A0, A1…AN-1, AN - амплитуды элементов эквивалентного линейного раскрыва, φn - угол наклона эквивалентного линейного раскрыва.
На фиг.2 приведены примеры формирования провалов в ДН ФАР с эллиптической формой раскрыва, на которой расположены N=334 излучателя (элемента), где:
а) - соответствует ДН ФАР в угломестном сечении;
б) - соответствует пространственной ДН ФАР;
в) - соответствует ДН ФАР в азимутальном сечении;
г) - соответствует раскрыву ФАР с измененным фазовым распределением по эквивалентному линейному раскрыву в азимутальном сечении;
д) - соответствует пространственной ДН ФАР с измененным фазовым распределением по эквивалентному линейному раскрыву в азимутальном сечении, окружность показывает область, где формируется провал при θn≈11°, φn=0°;
е) - соответствует ДН в азимутальном сечении для ФАР с измененным фазовым распределением по эквивалентному линейному раскрыву в азимутальном сечении, стрелка указывает направление провала в данном сечении ДН при θn≈11°;
ж) - соответствует раскрыву ФАР с измененным фазовым распределением по эквивалентному линейному раскрыву в угломестном сечении;
з) - соответствует пространственной ДН ФАР с измененным фазовым распределением по эквивалентному линейному раскрыву в угломестном сечении, окружность показывает область, где формируется провал при θn≈11°, φn=90°;
и) - соответствует ДН в угломестном сечении для ФАР с измененным фазовым распределением по эквивалентному линейному раскрыву в угломестном сечении, стрелка указывает направление провала в данном сечении ДН при θn≈11°;
к) - соответствует раскрыву ФАР с измененным фазовым распределением по эквивалентному линейному раскрыву в сечении, угол наклона которого равен значению координаты помехи φn=37°;
л) - соответствует пространственной ДН ФАР с измененным фазовым распределением по эквивалентному линейному раскрыву в сечении, угол наклона которого равен значению координаты помехи φn=37°, окружность показывает область, где формируется провал при θn≈11°, φn=37°;
м) - соответствует ДН в сечении, угол наклона которого равен значению координаты помехи φn=37° для ФАР с измененным фазовым распределением по эквивалентному линейному раскрыву в сечении, угол наклона которого равен значению координаты помехи φn=37°; стрелка указывает направление провала в данном сечении ДН при θn≈11°.
Характерной чертой данного способа является неизменность возбуждения основной части излучателей, поскольку возбуждение меняется лишь у тех излучателей, которые образуют крайние элементы эквивалентного линейного раскрыва.
В ФАР, имеющей треугольную или прямоугольную структуру расположения излучателей, провалы наиболее просто формировать в главных угловых сечениях (Фиг.1а). Однако применить рассмотренный способ можно и для других сечений (Фиг.1б, в).
На Фиг.2 представлены примеры формирования провалов в ДН ФАР, имеющей раскрыв эллиптической формы. В раскрыве ФАР создано спадающее к краям амплитудное распределение с КИП≈0.94. На Фиг.2а, б, в приведены пространственная ДН ФАР и ДН в главных - угломестном (Фиг.2а) и азимутальном (Фиг.2в) - сечениях. Исходный уровень максимальных боковых лепестков составляет ≈-25 дБ.
Случай формирования провала в азимутальном сечении на угле, равном значению координаты помехи θn≈11°, представлен на Фиг.2 г, д, е. Фазовое распределение изменяют у M=4 крайних излучателей эквивалентного линейного раскрыва в сечении, угол наклона которого равен значению координаты помехи φn=0°. В пространственной ДН (Фиг.2д) хорошо видна угловая область провала. Снижение бокового излучения в области провала составило ≈18 дБ, уровень главного луча уменьшился на 0.1 дБ. С противоположной стороны относительно луча боковые лепестки возросли на ≈5 дБ. Приблизительно такие же характеристики провала можно получить и при формировании провала в угломестном сечении (φn=90°, θn≈11°, Фиг.2ж-и).
На Фиг.2к-м представлен случай формирования провала в косом сечении пространственной ДН, угол наклона которого равен значению координаты помехи φn=37°, а значение θn≈11°. В соответствующем эквивалентном линейном раскрыве возбуждение изменялось у M=2 крайних излучателей с каждой стороны (Фиг.2к). Представленные характеристики излучения показывают, что сформированный провал имеет приблизительно такие же параметры, что и рассмотренный выше.
Предлагаемый способ свободен от недостатков, присущих прототипу, поскольку формирование провала осуществляется в ДН плоской ФАР в направлении помехи, имеющей угловые координаты (θn, φn) в сферической системе координат, причем фазы сигналов, проходящих через крайние элементы эквивалентного линейного раскрыва этой ФАР, изменяют на постоянную величину, что позволяет упростить и ускорить процесс формирования провала.
Claims (1)
- Фазовый способ формирования провала в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки (ФАР), основанный на оценке уровня исходной диаграммы направленности N-элементной ФАР в направлении помехи, выделении в раскрыве двух М-элементных подрешеток, расположенных на краях исходной, и введении фазовых поправок, со знаком минус для элементов одной подрешетки и со знаком плюс для элементов другой подрешетки, отличающийся тем, что для определения направления помехи задаются две угловые координаты направления помехи θn, и φn, после оценки уровня исходной диаграммы направленности N-элементной ФАР вычисляют возбуждение ее эквивалентного линейного раскрыва в сечении, угол наклона которого равен значению координаты помехи φn, после выделения в эквивалентном линейном раскрыве двух М-элементных подрешеток, расположенных на его краях, величины фазовых поправок этих подрешеток выбирают равными по абсолютному значению из условия заданной глубины провала и координаты помехи θn, фазы излучателей плоской ФАР, образующих М-элементные подрешетки эквивалентного линейного раскрыва, изменяют на величину фазовых поправок, где θn, φn - координаты направления помехи в сферической системе координат.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152822/07A RU2457589C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Фазовый способ формирования провала в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152822/07A RU2457589C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Фазовый способ формирования провала в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010152822A RU2010152822A (ru) | 2012-06-27 |
RU2457589C1 true RU2457589C1 (ru) | 2012-07-27 |
Family
ID=46681647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010152822/07A RU2457589C1 (ru) | 2010-12-23 | 2010-12-23 | Фазовый способ формирования провала в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2457589C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559763C2 (ru) * | 2013-06-25 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Способ формирования провалов в направлениях источников помех в диаграммах направленности плоских фазированных антенных решеток с непрямоугольной границей раскрыва |
RU2579610C2 (ru) * | 2011-04-06 | 2016-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Фазовый способ формирования провалов в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки |
RU2713715C1 (ru) * | 2019-04-26 | 2020-02-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Способ формирования провалов в диаграммах направленности активных фазированных антенных решеток в направлениях источников помех |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2631026A1 (de) * | 1975-07-10 | 1977-02-10 | Hazeltine Corp | Antennensystem |
US4225870A (en) * | 1978-05-10 | 1980-09-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Null steering antenna |
DE2505697C1 (de) * | 1974-02-12 | 1987-03-05 | Thomson Csf | Stroerschutzverfahren fuer eine Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung und Antenne zur Anwendung des Verfahrens |
DE3223598C1 (en) * | 1982-06-24 | 1991-05-02 | Siemens Ag | Adaptive reception antenna system - has compensation loop altering main antenna diagram using controlled weighting elements |
RU2109376C1 (ru) * | 1996-07-31 | 1998-04-20 | Александр Михайлович Голик | Способ управления амплитудно-фазовым распределением на раскрыве фазированной антенной решетки |
RU2110076C1 (ru) * | 1996-07-31 | 1998-04-27 | Александр Михайлович Голик | Способ формирования провалов в диаграмме направленности фазированной антенной решетки в направлениях на источники помех |
RU2123743C1 (ru) * | 1998-01-05 | 1998-12-20 | Мануилов Борис Дмитриевич | Способ формирования нуля диаграммы направленности фазированной антенной решетки |
RU2311708C1 (ru) * | 2006-04-04 | 2007-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторское бюро МЭИ" | Автономная система защиты станций с зеркально-параболическими антеннами от воздействия помеховых сигналов и способ ее построения |
RU2334314C1 (ru) * | 2007-03-27 | 2008-09-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственная Фирма "Микран" | Плоская антенна |
-
2010
- 2010-12-23 RU RU2010152822/07A patent/RU2457589C1/ru active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2505697C1 (de) * | 1974-02-12 | 1987-03-05 | Thomson Csf | Stroerschutzverfahren fuer eine Antenne mit elektronischer Strahlschwenkung und Antenne zur Anwendung des Verfahrens |
DE2631026A1 (de) * | 1975-07-10 | 1977-02-10 | Hazeltine Corp | Antennensystem |
US4225870A (en) * | 1978-05-10 | 1980-09-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Null steering antenna |
DE3223598C1 (en) * | 1982-06-24 | 1991-05-02 | Siemens Ag | Adaptive reception antenna system - has compensation loop altering main antenna diagram using controlled weighting elements |
RU2109376C1 (ru) * | 1996-07-31 | 1998-04-20 | Александр Михайлович Голик | Способ управления амплитудно-фазовым распределением на раскрыве фазированной антенной решетки |
RU2110076C1 (ru) * | 1996-07-31 | 1998-04-27 | Александр Михайлович Голик | Способ формирования провалов в диаграмме направленности фазированной антенной решетки в направлениях на источники помех |
RU2123743C1 (ru) * | 1998-01-05 | 1998-12-20 | Мануилов Борис Дмитриевич | Способ формирования нуля диаграммы направленности фазированной антенной решетки |
RU2311708C1 (ru) * | 2006-04-04 | 2007-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторское бюро МЭИ" | Автономная система защиты станций с зеркально-параболическими антеннами от воздействия помеховых сигналов и способ ее построения |
RU2334314C1 (ru) * | 2007-03-27 | 2008-09-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственная Фирма "Микран" | Плоская антенна |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2579610C2 (ru) * | 2011-04-06 | 2016-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Фазовый способ формирования провалов в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки |
RU2559763C2 (ru) * | 2013-06-25 | 2015-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Способ формирования провалов в направлениях источников помех в диаграммах направленности плоских фазированных антенных решеток с непрямоугольной границей раскрыва |
RU2713715C1 (ru) * | 2019-04-26 | 2020-02-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Способ формирования провалов в диаграммах направленности активных фазированных антенных решеток в направлениях источников помех |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010152822A (ru) | 2012-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102004033375B4 (de) | Zirkulare superrichtende Empfangsantennenarrays | |
US9279884B2 (en) | Method and device for estimating direction of arrival | |
CN104615854B (zh) | 一种基于稀疏约束的波束展宽和旁瓣抑制方法 | |
CN101019274A (zh) | 用于串联馈电的平面天线单元的天线结构 | |
JP2019507986A (ja) | レーダーセンサのためのアンテナ装置、レーダーセンサのためのアンテナ装置を製造する方法、及び、アンテナ装置のレーダーセンサでの利用法 | |
RU2457589C1 (ru) | Фазовый способ формирования провала в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки | |
Sayidmarie et al. | Performance of a wide angle and wide band nulling method for phased arrays | |
RU2368987C1 (ru) | Способ формирования диаграммы направленности относительно геометрического центра раскрыва фазированной антенной решетки | |
JP2024500444A (ja) | 多入力多制御出力(mimso)レーダー | |
CN107046182B (zh) | 用于改进的角分辨率的曲形传感阵列 | |
CN110190409B (zh) | 波束赋形天线的波束赋形算法、设计方法以及波束赋形天线 | |
RU2579610C2 (ru) | Фазовый способ формирования провалов в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки | |
CN111398907B (zh) | 一种相控阵雷达空域二维数字差波束形成方法 | |
RU2659765C1 (ru) | Устройство для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов | |
RU2431222C1 (ru) | Способ подавления боковых лепестков диаграммы направленности линейной фазированной антенной решетки | |
CN111398963A (zh) | 车载多分辨率复合数字雷达系统 | |
Rattan et al. | Synthesis of aperiodic linear antenna arrays using genetic algorithm | |
Elayaperumal et al. | Performance analysis of Cognitive Adaptive Array Processing (CAAP) in phased array radar for various jammer scenarios | |
RU2541871C2 (ru) | Сверхширокополосная многолучевая зеркальная антенна | |
JP4874917B2 (ja) | アレーアンテナ、アンテナ素子配置方法及びビーム形成方法 | |
CN115825915B (zh) | 面向稀疏阵实现栅瓣目标过滤doa估计的方法 | |
EP3264529B1 (en) | Reflector for a fixed position radar antenna | |
Bourges et al. | Swell compensation for high frequency antenna array on buoys | |
Atheer | Classification of False Peaks at Direction-Finding via Cylindrical Antenna Array with the Directional Emitters | |
JP3742333B2 (ja) | アンテナ装置の設計方法 |