RU2583336C1 - Active phased array transceiver - Google Patents
Active phased array transceiver Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583336C1 RU2583336C1 RU2014150805/28A RU2014150805A RU2583336C1 RU 2583336 C1 RU2583336 C1 RU 2583336C1 RU 2014150805/28 A RU2014150805/28 A RU 2014150805/28A RU 2014150805 A RU2014150805 A RU 2014150805A RU 2583336 C1 RU2583336 C1 RU 2583336C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transceiver
- emitters
- output
- control
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации, связи и других системах, размещенных на летательных аппаратах.The invention relates to the field of radio engineering, in particular to antenna technology, and can be used in radar, communications and other systems located on aircraft.
Из уровня техники известна «Двухдиапазонная антенная система» (патент RU №2177662, опубликовано 27.12.2001, МПК: H01Q 21/00), включающая фазированную антенную решетку (ФАР) высокочастотного диапазона, волноводные излучатели которой образуют регулярную периодическую структуру, и ФАР низкочастотного диапазона, излучатели которой образуют регулярную периодическую структуру. Излучатели обеих ФАР образуют единую апертуру антенной системы, центры излучения обеих ФАР совпадают между собой или сдвинуты на величину периода расположения излучателей высокочастотной ФАР. Излучатели высокочастотной ФАР объединены в непрерывные линейки, а излучатели низкочастотной ФАР расположены между линейками высокочастотной ФАР, образуя ряды. Причем величины периодов расположения излучателей низкочастотной ФАР в ряду выполняют точно в соответствии с требуемым для заданного сектора сканирования значением, а между рядами дискретно с шагом, кратным значению периода расположения линеек излучателей высокочастотной ФАР. Излучатели низкочастотного диапазона могут быть расположены не на всей апертуре, образуя двухрядную и трехрядную структуры, либо занимают всю апертуру, а излучатели высокочастотного диапазона - только центральную часть апертуры, либо могут быть смещены на случайную величину, либо могут быть выполнены в виде укороченных Н-образных вибраторов с активным плечом длиной L1 и пассивным плечом длиной L2, установленных на стойках, выполненных на отрезках коаксиальной линии длиной h с симметрирующими щелями, длиной L3, причем L1, L2, L3, h выбираются по формулам.The prior art "Dual-band antenna system" (patent RU No. 2177662, published December 27, 2001, IPC:
Недостатками такой двухдиапазонной антенной системы являются отсутствие возможности формирования суммарно-разностной диаграммы направленности (ДН) и отсутствие системы управления лучом, а также чисто пассивный режим работы.The disadvantages of such a dual-band antenna system are the lack of the possibility of forming a total-difference beam pattern (LH) and the lack of a beam control system, as well as a purely passive mode of operation.
Известна пассивно-активная фазированная антенная решетка (патент RU №2299502, опубликовано 20.05.2007, МПК: H01Q 21/00, H01Q 3/26), состоящая из n излучающих элементов, n приемо-передающих модулей (ППМ) и распределительной системы. В состав ППМ входят m активных ППМ, каждый из которых содержит усилитель мощности передающего канала, малошумящие усилители приемного канала, фазовращатели, схему управления и контроля, (n-m) пассивных ППМ, каждый из которых содержит фазовращатель и схему управления фазовращателем. У каждого из m активных ППМ вход в режиме передачи (выход в режиме приема) соединен с соответствующим выходом (входом) распределительной системы СВЧ-мощности, а выход в режиме передачи (вход в режиме приема) соединен с общим каналом делителя мощности (сумматора мощности). К одному выходному каналу в режиме передачи (входному каналу в режиме приема) делителя мощности (сумматора мощности) присоединен излучающий элемент непосредственно, а к остальным каналам излучающие элементы присоединены последовательно через пассивные ППМ.Known passive-active phased antenna array (patent RU No. 2299502, published 05/20/2007, IPC:
Недостатками этой пассивно-активной фазированной антенной решетки являются: отсутствие возможности формирования разностных диаграмм направленности, чрезмерная громоздкость и сложность схемы построения, что связано с последовательным соединением активных и пассивных приемо-передающих модулей, и связанные с этим увеличенные потери энергии на передачу и прием. Кроме того, управление каналами пассивно-активной ФАР осуществляется извне, что существенно усложняет и удорожает построение системы управления.The disadvantages of this passive-active phased antenna array are: the lack of the possibility of generating differential radiation patterns, the excessive cumbersomeness and complexity of the construction scheme, which is associated with the serial connection of active and passive transceiver modules, and the associated increased energy loss for transmission and reception. In addition, the passive-active headlamp channels are controlled from the outside, which significantly complicates and increases the cost of building a control system.
Наиболее близкой по технической сущности является активная фазированная антенная решетка (патент RU №2338307, опубликовано 10.11.2008, МПК: H01Q 21/00, H01Q 3/26, H01Q 25/02), состоящая из m излучателей, соединенных с m приемо-передающими модулями (ППМ), устройство распределения и фазирования (УРФ) и делитель. В состав АФАР также входят формирователь диаграммы направленности (ФДН), имеющий два входа и четыре выхода, три делителя (Д), 2К-1 устройства распределения и фазирования (УРФ), 2К периферийных устройств управления (УУ), выполненных с возможностью установления требуемых значений фазовых соотношений в соответствии с управляющими сигналами, поступающими от блока управления лучом (БУЛ). Причем каждый из четырех высокочастотных (ВЧ) выходов ФДН подключен к ВЧ-входу соответствующего делителя, имеющего К/2 ВЧ-выходов каждый, где К - четное число. 2К ВЧ-выходов делителей соединены с ВЧ-входами соответствующих УРФ, имеющих каждый m ВЧ-выходов, где m - любое целое число. Каждый из 2Кm ВЧ-выходов УРФ соединен с ВЧ-входом соответствующего 2Кm ППМ, ВЧ-выходы которых подключены к излучателям. При этом каждое устройство распределения и фазирования, соединенное с высокочастотными входами m приемо-передающих модулей, подключенных к m излучателям, периферийное устройство управления, m низкочастотных выходов которого соединены с низкочастотными входами m приемо-передающих модулей, а низкочастотный (m+1)-й выход периферийного устройства управления соединен с низкочастотным входом устройства распределения и фазирования, образуют подрешетку, причем низкочастотные входы всех периферийных устройств управления подключены к выходу блока управления лучом, вход блока управления лучом является управляющим входом активной фазированной антенной решетки, первый и второй входы формирователя диаграммы направленности являются суммарным и разностным входами активной фазированной антенной решетки.The closest in technical essence is an active phased antenna array (patent RU No. 2338307, published November 10, 2008, IPC:
Недостатками этой активной фазированной антенной решетки являются чрезмерная громоздкость и сложность схемы построения, что связано с наличием большого количества функциональных узлов в виде отдельных блоков. Кроме того, управление периферийными устройствами осуществляется посредством одного устройства, что ведет к усложнению кабельной сети и снижению надежности АФАР в целом.The disadvantages of this active phased antenna array are the excessive bulkiness and complexity of the construction scheme, which is associated with the presence of a large number of functional units in the form of separate blocks. In addition, peripheral devices are controlled by a single device, which leads to a complication of the cable network and a decrease in the reliability of the AFAR as a whole.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание приемо-передающей активной фазированной антенной решетки повышенной надежности с упрощенной схемой построения, с возможностью реализации одновременного формирования суммарной и разностной ДН, а также достижения полной автономии как в части управления приемо-передающими каналами за счет введения устройств управления и контроля в каждый МППУ, так и в части ВЧ калибровки приемо-передающих каналов за счет введения тестового канала.The technical result of the proposed technical solution is the creation of a transceiver active phased antenna array of increased reliability with a simplified construction scheme, with the possibility of implementing the simultaneous formation of the total and differential DN, as well as achieving complete autonomy both in terms of controlling the transceiver channels by introducing control devices and control in each MPPU, and in part of the RF calibration of the transceiver channels by introducing a test channel.
Технический результат достигается тем, что приемо-передающая активная фазированная антенная решетка, содержащая m излучателей, подрешетки, делители, устройство управления, суммарный и разностный входы приемо-передающей активной фазированной антенной решетки. При этом она отличается от прототипа тем, что дополнительно включает m/4 модулей приемо-передающих усилительных, делитель тестового сигнала (ДТС) и диаграммообразующий сумматор, причем излучатели объединены попарно в линейки излучателей, две линейки излучателей и модуль приемо-передающий усилительный образуют подрешетку с автономным управлением приемо-передаюшими каналами, каждый модуль приемо-передающий усилительный включает четыре приемо-передающих канала (ППК), два делителя (Д), устройство управления и контроля (УУК), делитель тестового сигнала (ДТС) выполнен с возможностью осуществления равномерного распределения на каждый канал сигнала СВЧ в режиме калибровки, причем диаграммообразующий сумматор включает направленный ответвитель, устройство управления (УУ), m/4 фазовращателей (ФВ) с дискретом установки фазы СВЧ-сигнала 180°, при этом вход каждого приемо-передающего канала соединен с соответствующим выходом устройства управления и контроля, вход-выход каждого приемо-передающего канала соединен с входом-выходом соответствующего делителя, при этом вход каждого фазовращателя соединен с выходом устройства управления, а выходы всех фазовращателей подключены к входам модулей приемо-передающих усилительных (МППУ), высокочастотные входы-выходы излучателей, входящих в состав линеек излучателей, соединены с высокочастотными входами-выходами модулей приемо-передающих усилительных, а высокочастотные входы линеек излучателей соединены с высокочастотными выходами делителя тестового сигнала, высокочастотные входы модулей приемо-передающих усилительных соединены с выходами направленного ответвителя (НО), входящего в состав диаграммообразующего сумматора, низкочастотный вход МППУ подключен к выходу радиолокационной станции (РЛС) посредством последовательной линии связи, низкочастотный вход устройства управления, входящего в состав диаграммообразующего сумматора, посредством параллельной линии связи подключен к выходу РЛС, суммарный выход и разностный выход диаграммообразующего сумматора являются суммарным и разностным входами приемо-передающей активной фазированной антенной решетки.The technical result is achieved by the fact that the transceiver is active phased antenna array containing m emitters, sublattices, dividers, a control device, the total and difference inputs of the transceiver active phased antenna array. At the same time, it differs from the prototype in that it additionally includes m / 4 transceiver amplifying modules, a test signal divider (TTS) and a beam-forming adder, the emitters being paired into emitter lines, two emitter arrays and the amplifier transceiver module form a sublattice with autonomous control of the transceiver channels, each transceiver amplifier module includes four transceiver channels (PPC), two dividers (D), a control and monitoring device (CID), a test divider of the signal (TPA) is configured to evenly distribute the microwave signal to each channel in calibration mode, the beam-forming adder including a directional coupler, control device (UE), m / 4 phase shifters (PV) with a discrete installation of the phase of the microwave signal 180 °, wherein the input of each transceiver channel is connected to the corresponding output of the control and monitoring device, the input-output of each transceiver channel is connected to the input-output of the corresponding divider, while the input of each phase the holder is connected to the output of the control device, and the outputs of all phase shifters are connected to the inputs of the amplifier transceiver modules (MPPU), the high-frequency inputs and outputs of the emitters included in the lines of the emitters are connected to the high-frequency inputs and outputs of the modules of the transceiver amplifiers, and the high-frequency inputs the emitter lines are connected to the high-frequency outputs of the test signal divider, the high-frequency inputs of the amplifier transceiver modules are connected to the outputs of the directional coupler (BUT), included in the diagram-forming adder, the low-frequency input of the MPPU is connected to the output of the radar station (radar) via a serial communication line, the low-frequency input of the control device included in the diagram-forming adder is connected to the radar output through a parallel communication line, the total output and the differential output of the diagram-forming adder are total and differential inputs of the transceiver active phased antenna array.
Устройство и работа приемо-передающей активной фазированной антенной решетки поясняются рисунками Фиг. 1 - Фиг. 2.The device and operation of the transceiver active phased array antenna are illustrated by the drawings of FIG. 1 - FIG. 2.
На Фиг. 1 представлена функциональная схема приемо-передающей активной фазированной антенной решетки, которая включает следующее:In FIG. 1 is a functional diagram of a transceiver active phased array antenna, which includes the following:
1 - излучатели,1 - emitters,
2 - линейки излучателей,2 - line emitters,
3 - модули приемо-передающие усилительные (МППУ),3 - amplifying transceiver modules (MPPU),
4 - делитель тестового сигнала (ДТС),4 - test signal divider (TPA),
5 - сумматор,5 - adder
6 - последовательная линия связи,6 - serial communication line,
7 - параллельная линия связи,7 - parallel communication line,
8 - суммарный выход диаграммообразующего сумматора,8 - the total output of the beam-forming adder,
9 - разностный выход диаграммообразующего сумматора,9 - differential output of the beam-forming adder,
10 - приемо-передающие каналы (ППК),10 - transceiver channels (PPC),
11 - делители (Д),11 - dividers (D),
12 - устройство управления и контроля (УУК),12 - control and monitoring device (UUK),
13 - направленный ответвитель (НО),13 - directional coupler (BUT),
14 - фазовращатель (ФВ),14 - phase shifter (PV),
15 - устройство управления (УУ).15 - control device (UE).
На Фиг. 2 изображена функциональная схема приемо-передающего канала (ППК), который включает:In FIG. 2 shows a functional diagram of a transceiver channel (PPC), which includes:
16 - циркулятор,16 - circulator
17 - фазовращатель,17 - phase shifter,
18 - защитное устройство (ЗУ),18 - protective device (memory),
19 - малошумящий усилитель (МШУ),19 - low noise amplifier (LNA),
20 - управляемый аттенюатор (Атт),20 - controlled attenuator (Att),
21 - предварительный усилитель мощности (ПрУМ),21 - preliminary power amplifier (PRUM),
22 - управляемый усилитель мощности (УУМ).22 - controlled power amplifier (UUM).
Приемо-передающая активная фазированная антенная решетка (Фиг. 1) содержит m излучателей 1, объединенных попарно в линейки излучателей 2, m/4 модулей приемо-передающих усилительных (МППУ) 3. При этом две линейки излучателей 2 и модуль приемо-передающий усилительный 3 образуют подрешетку с автономным управлением приемо-передающими каналами посредством устройства управления и контроля 12 в соответствии с информацией, поступающей по последовательной линии связи. При этом приемо-передающая активная фазированная антенная решетка может включать любое количество подрешеток без корректировки алгоритмов управления РЛС, определяемое типом и габаритами летательного аппарата. Также приемо-передающая активная фазированная антенная решетка включает делитель тестового сигнала (ДТС) 4 и диаграммообразующий сумматор 5.The transceiver active phased antenna array (Fig. 1) contains m emitters 1 combined in pairs in a line of emitters 2, m / 4 amplifier transceiver modules (MPPU) 3. In this case, two emitter arrays 2 and an amplifier transceiver module 3 form a sublattice with autonomous control of the transceiver channels by means of a control and monitoring device 12 in accordance with the information received via the serial communication line. In this case, the transceiver active phased antenna array can include any number of sublattices without adjusting the radar control algorithms, determined by the type and dimensions of the aircraft. Also, the transceiver active phased antenna array includes a test signal divider (TPA) 4 and a beam-forming adder 5.
Высокочастотные входы-выходы излучателей 1 линеек излучателей 2 соединены с высокочастотными входами-выходами модулей приемо-передающих усилительных 3, а высокочастотные входы линеек излучателей 2 соединены с высокочастотными выходами делителя тестового сигнала (ДТС) 4. Высокочастотные входы модулей приемо-передающих усилительных 3 соединены с выходами диаграммообразующего сумматора 5. Низкочастотный вход МППУ 3 подключен к выходу радиолокационной станции (РЛС) посредством последовательной линии связи 6. Низкочастотный вход диаграммообразующего сумматора 5 (УУ) посредством параллельной линии связи 7 подключен к выходу РЛС. Суммарный выход 8 и разностный выход 9 диаграммообразующего сумматора 5 являются суммарным и разностным входами приемо-передающей активной фазированной антенной решетки.The high-frequency inputs-outputs of the emitters 1 lines of emitters 2 are connected to the high-frequency inputs-outputs of the modules of the transceiver amplifying 3, and the high-frequency inputs of the lines of emitters 2 are connected to the high-frequency outputs of the divider of the test signal (TPA) 4. The high-frequency inputs of the modules of the transceiver amplifying 3 are connected to the outputs of the beam-forming adder 5. The low-frequency input of the MPPU 3 is connected to the output of the radar station via a serial communication line 6. The low-frequency input of the the combining adder 5 (CC) through a parallel communication line 7 is connected to the output of the radar. The total output 8 and the differential output 9 of the beam-forming adder 5 are the total and differential inputs of the transceiver active phased array antenna.
Каждый модуль приемо-передаюший усилительный 3 включает четыре приемо-передающих канала (ППК) 10, два делителя (Д) 11, устройство управления и контроля (УУК) 12. При этом вход каждого приемо-передающего канала 10 соединен с соответствующим выходом устройства управления и контроля 12. Вход-выход каждого приемо-передающего канала 10 соединен с входом-выходом соответствующего делителя 11.Each transceiver amplifier module 3 includes four transceiver channels (PPC) 10, two dividers (D) 11, a control and monitoring device (CC) 12. Moreover, the input of each transceiver channel 10 is connected to the corresponding output of the control device and control 12. The input-output of each transceiver channel 10 is connected to the input-output of the corresponding divider 11.
Делитель тестового сигнала (ДТС) 4 предназначен для осуществления равномерного распределения на каждый из m/2 каналов сигнала СВЧ, поступающего на вход (Т) 23 делителя тестового сигнала 4 от передающего устройства РЛС в режиме калибровки.The test signal divider (TLS) 4 is designed to evenly distribute the microwave signal to each of the m / 2 channels at the input (T) 23 of the test signal divider 4 from the radar transmitter in calibration mode.
Диаграммообразующий сумматор 5 включает направленный ответвитель 13, m/4 фазовращателей (ФВ) 14, устройство управления (УУ) 15. Фазовращатели 14 осуществляют высокоскоростной фазовый сдвиг СВЧ-сигналов на 180° в соответствии с алгоритмом управления по команде, поступающей от РЛС по параллельной линии связи 7. Устройство управления 15 осуществляет преобразование информации, поступающей по параллельной линии связи для обеспечения инверсии формируемых диаграмм направленности (ДН) по входам сумматора, то есть на суммарном входе формируется разностная диаграмма направленности, а на разностном - суммарная диаграмма направленности.The diagram-forming adder 5 includes a directional coupler 13, m / 4 of phase shifters (PV) 14, a control device (CU) 15. Phase shifters 14 carry out a high-speed phase shift of microwave signals by 180 ° in accordance with the control algorithm by command from a radar in parallel line communication 7. The control device 15 converts the information received on a parallel communication line to ensure the inversion of the generated radiation patterns (ND) at the inputs of the adder, that is, a difference is formed at the total input the main radiation pattern, and on the difference - the total radiation pattern.
При этом вход каждого фазовращателя 14 соединен с выходом устройства управления 15, а выходы всех фазовращателей 14 подключены к входам модулей приемо-передающих усилительных 3. Каждый приемо-передающий канал 10 (Фиг. 2) включает приемный и передающий каналы, объединенные с двух сторон циркуляторами 16, а также фазовращатель (ФВ) 17. Приемный канал ППК 10 включает защитное устройство (ЗУ) 18, малошумящий усилитель (МШУ) 19 и управляемый аттенюатор (Атт) 20, регулирующий уровень сигнала СВЧ в режиме приема. Передающий канал ППК 10 включает предварительный усилитель мощности (Пр. УМ) 21, выполняющий функцию модулятора и многокаскадный управляемый усилитель мощности (УУМ) 22.At the same time, the input of each phase shifter 14 is connected to the output of the control device 15, and the outputs of all phase shifters 14 are connected to the inputs of the amplifier transceiver modules 3. Each transceiver channel 10 (Fig. 2) includes a transmit and receive channel, connected on both sides by
Приемо-передающая активная фазированная антенная решетка осуществляет работу в режиме передачи, в режиме приема и в режиме калибровки следующим образом.The transceiver active phased array antenna operates in transmit mode, in receive mode and in calibration mode as follows.
В режиме передачи сигнал СВЧ от передающего устройства РЛС подается на суммарный вход 8 диаграммообразующего сумматора 5. В сумматоре 5 осуществляется равномерное распределение сигнала на m/2 каналов. Сформированный по амплитуде сигнал с каждого выхода сумматора 5 подается на входы соответствующей подрешетки, образованной МППУ 3 и двумя линейками излучателей 2. В приемо-передающих каналах 10 фазовращателями 17 осуществляется требуемое фазовое распределение, модуляция сигнала СВЧ в предварительном усилителе мощности 21 и окончательное усиление в многокаскадном управляемом усилителе мощности 22. Сформированные таким образом сигналы СВЧ поступают на излучатели 1 и излучаются в пространство, формируя суммарную диаграмму направленности.In transmission mode, the microwave signal from the radar transmitter is fed to the total input 8 of the beam-forming adder 5. In the adder 5, the signal is evenly distributed over m / 2 channels. The amplitude-generated signal from each output of the adder 5 is fed to the inputs of the corresponding sublattice formed by MPPU 3 and two lines of emitters 2. In the transceiver channels 10, the
В режиме приема принимаемые излучателями 1 сигналы СВЧ поступают на выходы приемо-передающих каналов 10, через защитное устройство 18 подаются на малошумящий усилитель 19, усиливаются, регулируются по уровню управляемым аттенюатором 20 и через циркулятор 16 поступают на фазовращатель 17. Управляемые аттенюаторы 20 и фазовращатель 17 обеспечивают установление требуемых значений амплитудных и фазовых соотношений в соответствии с управляющими сигналами от устройства управления и контроля 12. Сигналы СВЧ с входов подрешеток, образованных модулем приемо-передающим усилительным 3 и двумя линейками излучателей 2, поступают на выходы сумматора 5, в котором происходит одновременное формирование суммарной и разностной диаграмм направленности.In the receiving mode, the microwave signals received by the emitters 1 are sent to the outputs of the transceiver channels 10, through a
В режиме калибровки сигнал СВЧ от передающего устройства РЛС подается на вход (Т) 23 делителя тестового сигнала 4, где осуществляется равномерное распределение сигнала на m/2 каналов. Сформированный по амплитуде сигнал с каждого выхода делителя тестового сигнала 4 подается на соответствующие входы линеек излучателей 2, где делится на два сигнала, которые поступают на соответствующие выходы приемо-передающих каналов 10. Пройдя весь высокочастотный тракт активной фазированной антенной решетки, сигнал с суммарного (Е) выхода 8 сумматора 5 поступает в РЛС для обработки. Результатом обработки является выработка управляющей команды, поступающей по последовательной линии связи 6 в УУК 12, где формируются сигналы управления, обеспечивающие установление требуемых значений амплитудных и фазовых соотношений в приемо-передающих каналах 10.In calibration mode, the microwave signal from the radar transmitter is fed to the input (T) 23 of the test signal divider 4, where the signal is evenly distributed across m / 2 channels. The amplitude-generated signal from each output of the divider of the test signal 4 is fed to the corresponding inputs of the lines of emitters 2, where it is divided into two signals that are fed to the corresponding outputs of the transceiver channels 10. Having passed the entire high-frequency path of the active phased antenna array, the signal from the total (E ) output 8 of the adder 5 enters the radar for processing. The result of the processing is the development of a control command arriving on a serial communication line 6 to the CAM 12, where control signals are generated that ensure the establishment of the required values of the amplitude and phase ratios in the transceiver channels 10.
При работе приемо-передающей активной фазированной антенной решетки как в режимах приема и передачи, так и в режиме калибровки управление элементами приемо-передающего канала 10 осуществляется через устройство управления и контроля 12, обеспечивающее обмен информацией с радиолокационной станцией по последовательной линии связи 6. Каждая подрешетка, образованная модулем приемо-передающим усилительным 3 и двумя линейками излучателей 2, представляет собой оконечное устройство с автономным управлением приемо-передающим каналом 10, подключенное через устройство управления и контроля 12 к магистральной последовательной линии связи 6. При этом информация на все подрешетки передается одна и та же, а устройство управления и контроля 12 в зависимости от адреса местоположения конкретной подрешетки в приемо-передающей активной фазированной антенной решетке формирует сигналы управления во всех четырех приемо-передающих каналах 10 модуля приемо-передающего усилительного 3. Причем адрес местоположения подрешетки автоматически определяется устройством управления и контроля 12 при подаче питания на приемо-передающую активную фазированную антенную решетку.During operation of the transceiver active phased antenna array both in the transmission and reception modes, and in the calibration mode, the elements of the transceiver channel 10 are controlled through the control and monitoring device 12, which provides information exchange with the radar station via a serial communication line 6. Each sublattice formed by the transceiver amplifier module 3 and two lines of emitters 2, is a terminal device with autonomous control of the transceiver channel 10, the data transmitted through the control and monitoring device 12 to the serial serial communication line 6. In this case, the information is transmitted to all the sublattices the same, and the control and monitoring device 12, depending on the location address of a particular sublattice, generates control signals in the transmitting and transmitting active phased antenna array in all four transceiver channels 10 of the transceiver amplifier module 3. Moreover, the location address of the sublattice is automatically determined by the control and monitoring device 12 when giving power to the transceiver active phased antenna array.
Кроме того, при подаче управляющего сигнала от РЛС по параллельной линии связи 7 через устройство управления 15 быстродействующие фазовращатели 14 обеспечивают мгновенное изменение фазы сигнала СВЧ на 180° на соответствующих излучателях 1, при этом происходит инверсия формируемых диаграмм направленности по входам диаграммообразующего сумматора 5, то есть на суммарном входе 8 формируется разностная диаграмма направленности, а на разностном входе 9 - суммарная диаграмма направленности.In addition, when the control signal from the radar is transmitted through the parallel communication line 7 through the control device 15, the fast phase shifters 14 provide an instantaneous phase change of the microwave signal by 180 ° at the respective emitters 1, and the formed radiation patterns are inverted along the inputs of the beam-forming adder 5, i.e. a differential radiation pattern is formed at the total input 8, and a total radiation pattern at the differential input 9.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает создание приемо-передающей активной фазированной антенной решетки, отличающейся упрощенной схемой построения, реализующей одновременное формирование суммарной и разностной диаграмм направленности и автономную калибровку приемо-передающих каналов в составе объекта. Кроме того, достоинством предлагаемой схемы приемо-передающей активной фазированной антенной решетки является упрощение кабельной сети, достижение полной автономии управления приемо-передающими каналами вследствие применения последовательного интерфейса управления приемо-передающими каналами, а также возможность построения приемо-передающей активной фазированной антенной решетки с любым количеством подрешеток без корректировки алгоритмов управления РЛС.The proposed technical solution provides the creation of a transceiver active phased array antenna, characterized by a simplified construction scheme that implements the simultaneous formation of the total and difference radiation patterns and autonomous calibration of the transceiver channels in the structure of the object. In addition, the advantage of the proposed transceiver active phased array antenna scheme is the simplification of the cable network, the achievement of complete autonomy for the control of transceiver channels due to the use of a serial control interface for transceiver channels, and the ability to build a transceiver active phased antenna array with any number sublattices without adjusting radar control algorithms.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014150805/28A RU2583336C1 (en) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Active phased array transceiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014150805/28A RU2583336C1 (en) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Active phased array transceiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2583336C1 true RU2583336C1 (en) | 2016-05-10 |
Family
ID=55959902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014150805/28A RU2583336C1 (en) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Active phased array transceiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2583336C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2647514C2 (en) * | 2016-05-04 | 2018-03-16 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device for calibrating transceiving active phased antenna array |
RU2688836C1 (en) * | 2018-04-09 | 2019-05-22 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Two-banding receiving and transmitting active phased antenna array |
RU2697194C1 (en) * | 2019-02-12 | 2019-08-13 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Method of constructing an active phased antenna array |
RU2699555C1 (en) * | 2019-02-12 | 2019-09-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Antenna array construction method |
RU2706914C1 (en) * | 2019-03-14 | 2019-11-21 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Transceiving antenna system |
RU2799766C1 (en) * | 2022-12-20 | 2023-07-11 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Broadband scanning antenna array |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998010309A1 (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Northrop Grumman Corporation | Transmit/receive module for planar active apertures |
WO2001077706A1 (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-18 | The Chief Controller, Research And Development | Transmit/receiver module for active phased array antenna |
RU2338307C1 (en) * | 2007-11-06 | 2008-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Active phased antenna array |
RU2410804C1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Multibeam active antenna array |
RU125397U1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | ACTIVE PHASED ANTENNA GRID WITH WIDE-ANGLE SCANNING |
-
2014
- 2014-12-15 RU RU2014150805/28A patent/RU2583336C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998010309A1 (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Northrop Grumman Corporation | Transmit/receive module for planar active apertures |
WO2001077706A1 (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-18 | The Chief Controller, Research And Development | Transmit/receiver module for active phased array antenna |
RU2338307C1 (en) * | 2007-11-06 | 2008-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Active phased antenna array |
RU2410804C1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Multibeam active antenna array |
RU125397U1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | ACTIVE PHASED ANTENNA GRID WITH WIDE-ANGLE SCANNING |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2647514C2 (en) * | 2016-05-04 | 2018-03-16 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device for calibrating transceiving active phased antenna array |
RU2688836C1 (en) * | 2018-04-09 | 2019-05-22 | Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Two-banding receiving and transmitting active phased antenna array |
RU2697194C1 (en) * | 2019-02-12 | 2019-08-13 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Method of constructing an active phased antenna array |
RU2699555C1 (en) * | 2019-02-12 | 2019-09-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Antenna array construction method |
RU2706914C1 (en) * | 2019-03-14 | 2019-11-21 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Transceiving antenna system |
RU2799766C1 (en) * | 2022-12-20 | 2023-07-11 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Broadband scanning antenna array |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11394128B2 (en) | Wireless transceiver having receive antennas and transmit antennas with orthogonal polarizations in a phased array antenna panel | |
RU2583336C1 (en) | Active phased array transceiver | |
US11831363B2 (en) | MIMO systems with active scatters and their performance evaluation | |
RU2338307C1 (en) | Active phased antenna array | |
CN107852397B (en) | Hybrid beamforming antenna array using selection matrix for antenna phase calibration | |
US7714776B2 (en) | Antenna array calibration | |
US10355770B2 (en) | Wireless communications system including an omnidirectional broad-beam relay RF transmitter | |
US9780447B2 (en) | Multi-element antenna calibration technique | |
US9692489B1 (en) | Transceiver using novel phased array antenna panel for concurrently transmitting and receiving wireless signals | |
US10181866B2 (en) | Multi-beam outphasing transmitters | |
TW201911765A (en) | Millimeter wave repeater, millimeter wave transmission system, and millimeter wave transmission method | |
CN105991170B (en) | A kind of signal transmitting method and device | |
US10014887B1 (en) | Outphasing transmitters with improved wireless transmission performance and manufacturability | |
CN109067439B (en) | Testing method adopted by digital multi-beam array transmitting device | |
CN112468239B (en) | Multi-dimensional photoelectric combined simultaneous same-frequency full-duplex self-interference suppression system and method | |
EP3316400B1 (en) | Phase-controlled array system and beam scanning method | |
CN114430119A (en) | Multi-beam phased array antenna and communication device | |
RU2688836C1 (en) | Two-banding receiving and transmitting active phased antenna array | |
Yao et al. | Multi-beam on-demand power allocation MAC protocol for MIMO terahertz communication networks | |
CN111106858B (en) | Device and method for wireless power transmission based on antenna array design | |
RU2730120C1 (en) | Method of constructing an active phased antenna array | |
RU2414781C1 (en) | Semi-active phased array | |
RU2632477C1 (en) | Monopulse radar location station with automatic calibration | |
CN117276899B (en) | Phased array antenna and radio communication device | |
Park et al. | Sub-THz Transmitter Radio Integrated Circuits for Super high-speed 6G Mobile Communications |