RU2475903C1 - Фазовый способ управления режимами работы фазированной антенной решетки (фар) - Google Patents
Фазовый способ управления режимами работы фазированной антенной решетки (фар) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475903C1 RU2475903C1 RU2012105885/08A RU2012105885A RU2475903C1 RU 2475903 C1 RU2475903 C1 RU 2475903C1 RU 2012105885/08 A RU2012105885/08 A RU 2012105885/08A RU 2012105885 A RU2012105885 A RU 2012105885A RU 2475903 C1 RU2475903 C1 RU 2475903C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- quadrants
- phase
- aperture
- mode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Предлагаемое техническое решение относится к области радиотехники и может использоваться в волноводной СВЧ антенной технике. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей ФАР за счет возможного использования, помимо полного раскрыва, отдельных квадрантов раскрыва антенны для формирования до четырех работающих одновременно независимо управляемых диаграмм направленности. Фазовый способ управления режимами работы ФАР основан на распределении СВЧ-сигналов по квадрантам апертуры с последующим разведением их, используя распределительную систему, по отдельным излучающим элементам в режиме передачи, в режиме приема отраженных сигналов, суммировании их в отдельных квадрантах с последующей подачей результирующих сигналов от квадрантов на СВЧ-сумматор, формирующий суммарно-разностные характеристики, при этом на входе каждого квадранта в режиме передачи сигналы разделяются на две части в балансном мосте с возможностью изменения фазы в одной из частей на 180 при обеспечении заданного фазового распределения в апертуре ФАР, при этом в режиме приема просуммированные в распределительной системе сигналы от апертуры поступают на то или иное балансное плечо моста в зависимости от того, изменена или не изменена на 180° фаза в части квадранта. 2 ил.
Description
Предлагаемое техническое решение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в волноводной СВЧ антенной технике.
Известен способ работы активных ФАР (см. «Активные фазированные антенные решетки бортовых РЛС: новое качество», авт. к.э.н. Б.А.Турчак, А.И.Живец, В.Г.Штанько, «Вопросы радиоэлектроники», сер. ОТ, вып.1, Москва, 2008 г.), при котором сигналы в режиме приема поступают на вторую (дополнительную) СВЧ-распределительную систему, которая вводится в АФАР для обеспечения режимов с многоканальной структурой обработки сигналов. Для этого излучающий раскрыв АФАР разбивается на несколько десятков частей (подрешеток), каждая из которых посредством СВЧ-сумматоров подключается ко входу одного из каналов многоканального приемного устройства и далее к цифровым средствам пространственной обработки. При этом при формировании ДН обеспечивается автофокусировка (адаптация) провала в направлении на помеховый сигнал.
Недостатками приводимого способа работы АФАР является необходимость подачи сигналов в режиме приема на вторую (дополнительную) распределительную систему, состоящую из нескольких десятков частей (подрешеток).
Известен способ построения бортовой РЛС, обеспечивающий более высокую скрытность работы (см. «Радиэлектронная система истребителя с активной фазированной антенной решеткой», авт. д.т.н. В.Н.Антипов, к.т.н. А.А.Герасимов, к.т.н. Ю.Н.Гуськов, д.т.н. Н.Ю.Жибуртович, «Вопросы радиоэлектроники» сер. РЛ техника, вып.3, 2010 г.). Этот способ предполагает применение широкой диаграммы направленности антенны (ДНА) на передачу, а сохранение разрешающей способности по угловым координатам и энергетического потенциала достигается многолучевой системой на прием, при этом элементы антенной решетки разбиваются на группы (подрешетки) по числу приемных каналов. Разбиение раскрыва антенны на части целесообразно проводить и при создании комбинированных режимов, которые реализуются посредством излучения и приема двух и более сигналов на разных несущих. Возможно и полное использование полотна антенны при работе на двух разных несущих частотах, но при этом необходимо в каждый модуль ввести дополнительно малошумящий усилитель и фазовращатель.
Недостатками приводимого способа построения бортовой РЛС являются необходимость коммутации подрешеток при работе с полным раскрывом или с его частями и связанное с этим усложнение конструкции.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ возбуждения антенной системы (см. патент RU №2300833 С1, МПК H01Q 21/29(2006/01) «Антенная система», авт. Митин В.А., Винярская Н.А. и др.), предусматривающий в режиме передачи подачу СВЧ-сигналов в антенную моноимпульсную ФАР через СВЧ-сумматор и строчно-столбцовую распределительную систему, состоящую из ортогонально расположенных линейных распределителей первого и второго типов, сгруппированных по четвертям и построчно заполняющих раскрыв двухмерной моноимпульсной ФАР, а в режиме приема - суммирование парциальных сигналов от раскрыва в линейных распределителях первого и второго типов, а затем - в основном СВЧ-сумматоре.
Недостаток приводимого технического решения - реализация режимов работы ФАР, использующих только полный раскрыв ФАР.
Сущность предлагаемого фазового способа управления режимами работы фазированной антенной решетки состоит в том, что СВЧ-сигнал, поданный на вход ФАР в режиме передачи, разводится по квадрантам апертуры и далее, используя распределительную систему строчно-столбцового типа, по отдельным излучающим элементам, а в режиме приема - суммируется распределительной системой принятых апертурой антенны сигналов с последующей подачей их в СВЧ-сумматор, формирующий суммарно-разностные характеристики. Новым в предлагаемом техническом решении является способ управления режимами работы ФАР, обеспечивающий коммутацию сигналов на входе каждого квадранта и, соответственно, изменение режимов работы антенны, а именно: или работа с полным раскрывом, или работа с независимо управляемыми квадрантами. Это реализуется при помощи деления СВЧ-сигнала в режиме передачи на две части в балансном мосте, установленном на входе каждого квадранта, с подачей этих сигналов на части квадрантов (половины) с возможностью изменения фазы в одной из частей на 180° при обеспечении заданного фазового распределения в апертуре ФАР, при этом в режиме приема просуммированные в распределительной системе сигналы от апертуры антенны поступают на то или иное балансное плечо балансного моста в каждом квадранте в зависимости от того, изменена или не изменена на 180° фаза в части квадранта и далее, или на независимый вход, или на СВЧ-сумматор, работающий со всем раскрывом.
Технический результат при использовании предлагаемого способа управления режимами работы ФАР заключается в расширении функциональных возможностей ФАР за счет возможного использования, помимо полного раскрыва, отдельных квадрантов раскрыва антенны для формирования до четырех (работающих одновременно) независимо управляемых диаграмм направленности. Технический результат обеспечен возможностью изменения фаз сигналов на 180° в частях квадрантов ФАР, объединенных балансным мостом, с использованием имеющихся в каждом канале ФАР фазовращателей.
На Фиг.1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления режимами работы ФАР.
На Фиг.2 (а,б,в) приведены расчетные характеристики устройства, реализующего предлагаемый способ управления режимами работы ФАР, выполненного на волноводных Т-мостах.
На Фиг.2а представлены характеристики согласования по различным входам устройства в диапазоне частот.
На Фиг.2б представлены характеристики деления входного сигнала по входам половин квадрантов в диапазоне частот.
На Фиг.2в представлены характеристики развязок сигналов между различными входами в диапазоне частот.
Устройство, реализующее способ управления режимами работы ФАР, функциональная схема которого приведена на Фиг.1, состоит из СВЧ-сумматора, выполненного на балансных мостах 11÷14; балансных мостов 21÷24 на входах половин квадрантов 31,32, 41,42, 51,52, 61,62; блоков фазовращателей 71,72, 81,82, 91,92, 101,102, соединенных поканально с половинами квадрантов.
Принцип работы устройства, реализующего предлагаемый способ управления режимами, состоит в следующем: в режиме «на передачу» при работе с полным раскрывом СВЧ-сигнал от Вх Σ после двукратного деления на равные части в Т-мостах СВЧ-сумматора 11,12,13 поступает на входы Т-мостов 21÷24 делителей на входах половин квадрантов 31,32, 41,42, 51,52, 61,62, формируя на Н-выходах Т-мостов 21÷24 синфазные и равные по величине СВЧ-сигналы, при этом на Е-выходах (входах) этих Т-мостов (входов квадрантов) СВЧ-сигнал отсутствует.
При подаче на Е-выходы(входы) Т-мостов 21÷24 СВЧ-сигналов (режим работы «на передачу» от отдельных квадрантов) на выходах этих мостов формируются равные по величине, но противофазные сигналы; эта противофазность далее устраняется в раскрыве ФАР при фазировании дополнительной подачи в блоки фазовращателей 71, 72÷101, 102 одной из половин квадрантов фазовой подставки величиной в 180°. При этом СВЧ-сигналы на Н-входы Т-мостов не поступают, тем самым осуществляется развязка входов всего раскрыва и его частей.
В режиме «на прием» введение фазовых подставок величиной в 180° в блоки фазовращателей 71, 72÷101, 102 одной из половин квадрантов позволяет переключать режимы работы ФАР (работа с полным раскрывом или с отдельными квадрантами).
Технико-экономические преимущества предложенного способа управления режимами работы ФАР по сравнению с прототипом заключаются в обеспечении возможности управления режимами работы ФАР (с использованием полного раскрыва или его частей) посредством использования штатных фазовращателей, имеющихся в каждом канале и сведенных в блоки по признаку принадлежности к той или иной половине квадранта, что в совокупности приводит к расширению функциональных возможностей ФАР с обеспечением независимого формирования ДН от отдельных квадрантов раскрыва антенны или от полного раскрыва.
Claims (1)
- Фазовый способ управления режимами работы ФАР, основанный на распределении СВЧ-сигналов по квадрантам апертуры с последующим разведением их, используя распределительную систему, по отдельным излучающим элементам в режиме передачи, а в режиме приема отраженных сигналов - суммировании их в отдельных квадрантах с последующей подачей результирующих сигналов от квадрантов на СВЧ-сумматор, формирующий суммарно-разностные характеристики, отличающийся тем, что на входе каждого квадранта в режиме передачи сигналы разделяются на две части в балансном мосте с возможностью изменения фазы в одной из частей на 180° при обеспечении заданного фазового распределения в апертуре ФАР, при этом в режиме приема просуммированные в распределительной системе сигналы от апертуры поступают на то или иное балансное плечо моста в зависимости от того, изменена или не изменена на 180° фаза в части квадранта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012105885/08A RU2475903C1 (ru) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | Фазовый способ управления режимами работы фазированной антенной решетки (фар) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012105885/08A RU2475903C1 (ru) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | Фазовый способ управления режимами работы фазированной антенной решетки (фар) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2475903C1 true RU2475903C1 (ru) | 2013-02-20 |
Family
ID=49121159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012105885/08A RU2475903C1 (ru) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | Фазовый способ управления режимами работы фазированной антенной решетки (фар) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2475903C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541186C1 (ru) * | 2013-07-29 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2297699C2 (ru) * | 2005-02-02 | 2007-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Фазированная антенная решетка |
RU2300833C1 (ru) * | 2005-12-09 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Антенная система |
RU2365999C1 (ru) * | 2005-05-20 | 2009-08-27 | Глори Лтд. | Устройство распознавания и подсчета банкнот |
US20100231479A1 (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-16 | Mark Hauhe | Light weight stowable phased array lens antenna assembly |
-
2012
- 2012-02-17 RU RU2012105885/08A patent/RU2475903C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2297699C2 (ru) * | 2005-02-02 | 2007-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Фазированная антенная решетка |
RU2365999C1 (ru) * | 2005-05-20 | 2009-08-27 | Глори Лтд. | Устройство распознавания и подсчета банкнот |
RU2300833C1 (ru) * | 2005-12-09 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Антенная система |
US20100231479A1 (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-16 | Mark Hauhe | Light weight stowable phased array lens antenna assembly |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541186C1 (ru) * | 2013-07-29 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6903155B2 (ja) | アンテナシステム、信号処理システム、および信号処理方法 | |
US7511666B2 (en) | Shared phased array cluster beamformer | |
WO2017036339A1 (en) | Phase shifter assembly | |
CN106816716A (zh) | 结构简洁的双模涡旋波束双圆极化四元阵列天线 | |
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 | |
WO2017166259A1 (en) | Beamforming architecture for multi-beam multiple-input-multiple-output (mimo) | |
JP2016217976A (ja) | レーダシステム及びレーダ信号処理方法 | |
CN108303689B (zh) | 一种光控雷达阵列动态可重构和差波束的装置 | |
JP2018513372A (ja) | 最大尤度追跡及びフェンス探索のための逐次マルチビームレーダ | |
EP2624475A1 (en) | Combined Power Transmission | |
RU2297699C2 (ru) | Фазированная антенная решетка | |
US9780448B1 (en) | True path beam steering | |
JP2008005063A (ja) | アンテナ装置 | |
RU2475903C1 (ru) | Фазовый способ управления режимами работы фазированной антенной решетки (фар) | |
RU2426204C1 (ru) | Коротковолновая приемная многоканальная антенная система | |
JP2001007640A (ja) | 多機能アンテナ装置 | |
CN109245802A (zh) | 合成追踪波束的卫星多波束成形网络装置及波束成形方法 | |
RU2506670C2 (ru) | Фазированная антенная решетка | |
US10473776B2 (en) | Transmit-array antenna for a monopulse radar system | |
ES2389949T3 (es) | Formador analógico de vías reconfigurable para una red de antenas | |
RU2446526C1 (ru) | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом | |
RU157349U1 (ru) | Моноимпульсная двухмерная фазированная антенная решетка с электронным управлением лучом | |
Yesilyurt et al. | Dot‐shaped transmit beamforming with nonuniform time‐modulated concentric circular frequency diverse array | |
RU2514101C1 (ru) | Антенная система с изменяемыми режимами работы | |
RU113425U1 (ru) | Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом |