RU2661334C1 - Tranceiver module of radio-technical signals - Google Patents
Tranceiver module of radio-technical signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661334C1 RU2661334C1 RU2017143050A RU2017143050A RU2661334C1 RU 2661334 C1 RU2661334 C1 RU 2661334C1 RU 2017143050 A RU2017143050 A RU 2017143050A RU 2017143050 A RU2017143050 A RU 2017143050A RU 2661334 C1 RU2661334 C1 RU 2661334C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- digital
- inputs
- frequency
- Prior art date
Links
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к приемо-передающим элементам антенн, и может быть использовано в цифровых антенных решетках.The invention relates to radio engineering, in particular to transceiver elements of antennas, and can be used in digital antenna arrays.
Известен "Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона" [RU №2454763 от 27.06.2012], содержащий, по меньшей мере, один переключатель "прием/передача" на 2 положения, контакт "вход-выход" которого является входом-выходом модуля, контакт "выход" в положении переключателя "передача" подключен ко входу передающего канала, включающего последовательно соединенные, по меньшей мере, один управляемый n-разрядный ступенчатый фазовращатель, предварительный усилитель мощности, выходной усилитель мощности, выход передающего канала, который является выходом модуля, и, по меньшей мере, один контакт "вход" в положении переключателя "прием", который подключен к выходу приемного канала, содержащего последовательно соединенные, по меньшей мере, один управляемый n-разрядный ступенчатый фазовращатель, по меньшей мере, один управляемый n-разрядный ступенчатый аттенюатор, по меньшей мере, один малошумящий усилитель, защитное устройство и вход приемного канала, который является входом модуля, переключатель имеет второй контакт "вход", к которому подключен коммутатор, передающий канал содержит дополнительный n-разрядный ступенчатый фазовращатель и два согласующих усилителя, при этом вход одного из усилителей соединен с контактом "выход" переключателя, а выход усилителя со входом дополнительного n-разрядного ступенчатого фазовращателя, вход второго усилителя соединен с выходом дополнительного n-разрядного ступенчатого фазовращателя, а выход усилителя со входом n-разрядного ступенчатого фазовращателя, причем оба фазовращателя подключены к одной схеме управления, приемный канал содержит дополнительный n-разрядный ступенчатый аттенюатор, выход которого соединен со входом n-разрядного ступенчатого аттенюатора, причем аттенюаторы подключены к одной схеме управления, дополнительный n-разрядный ступенчатый фазовращатель, выход которого соединен со входом первого n-разрядного ступенчатого фазовращателя, причем фазовращатели подключены к одной схеме управления, два согласующих усилителя, вход одного из которых соединен с выходом n-разрядного ступенчатого аттенюатора, а выход усилителя со входом дополнительного n-разрядного ступенчатого фазовращателя, вход второго усилителя соединен с выходом n-разрядного ступенчатого фазовращателя, а выход второго усилителя с контактом "вход" переключателя, и делитель мощности СВЧ-сигнала, вход которого соединен с выходом малошумящего усилителя, первый выход делителя соединен со входом дополнительного n-разрядного ступенчатого аттенюатора, а ко второму выходу делителя подключен второй приемный канал, содержащий последовательно соединенные дополнительный n-разрядный и n-разрядный ступенчатые фазовращатели, имеющие одну схему управления, дополнительный n-разрядный и n-разрядный ступенчатые аттенюаторы, имеющие одну схему управления, и два согласующих усилителя, вход одного из которых соединен с выходом n-разрядного ступенчатого фазовращателя, а выход усилителя со входом дополнительного n-разрядного ступенчатого аттенюатора, вход второго усилителя соединен с выходом n-разрядного ступенчатого аттенюатора, а выход второго усилителя соединен с выходом второго приемного канала, который является выходом модуля, при этом в каждом канале каждая схема управления фазовращателями или аттенюаторами содержит преобразователь последовательного кода управления в параллельный код и преобразователь уровней сигналов управления.The well-known "Transceiver module of the active phased antenna array of the microwave range" [RU No. 2454763 of June 27, 2012], containing at least one receive / transmit switch for 2 positions, the input-output contact of which is an input - the output of the module, the contact “output” in the position of the “transfer” switch is connected to the input of the transmitting channel, including at least one controlled n-bit step phase shifter, a preliminary power amplifier, an output power amplifier, and a transmitting channel output la, which is the output of the module, and at least one contact "input" in the position of the switch "reception", which is connected to the output of the receiving channel, containing at least one controllable n-bit stepped phase shifter, at least at least one controlled n-bit step attenuator, at least one low-noise amplifier, a protective device and an input of the receiving channel, which is the input of the module, the switch has a second contact “input” to which the switch is connected, I transmit The main channel contains an additional n-bit step phase shifter and two matching amplifiers, while the input of one of the amplifiers is connected to the output contact of the switch, and the amplifier output is connected to the input of an additional n-bit step phase shifter, the input of the second amplifier is connected to the output of the additional n-bit step phase shifter, and the output of the amplifier with the input of an n-bit step phase shifter, both phase shifters connected to the same control circuit, the receiving channel contains an additional n-time a nuclear step attenuator, the output of which is connected to the input of an n-bit step attenuator, the attenuators being connected to one control circuit, an additional n-bit step phase shifter, the output of which is connected to the input of the first n-bit step phase shifter, and the phase shifters are connected to one control circuit, two matching amplifiers, the input of one of which is connected to the output of an n-bit step attenuator, and the output of the amplifier with the input of an additional n-bit step phas sensor, the input of the second amplifier is connected to the output of the n-bit stepped phase shifter, and the output of the second amplifier with the contact "input" of the switch, and the microwave power divider, the input of which is connected to the output of the low-noise amplifier, the first output of the divider is connected to the input of the additional n-bit step attenuator, and a second receiving channel is connected to the second output of the divider, which contains additionally connected additional n-bit and n-bit step phase shifters having one control circuit up to An additional n-bit and n-bit step attenuators having one control circuit and two matching amplifiers, the input of one of which is connected to the output of the n-bit step phase shifter, and the output of the amplifier with the input of an additional n-bit step attenuator, the input of the second amplifier is connected with the output of an n-bit step attenuator, and the output of the second amplifier is connected to the output of the second receiving channel, which is the output of the module, with each phase shifter control circuit in each channel and attenuators comprises a serial control code to parallel converter and a control signal level converter.
Недостатком данного модуля является то, что он имеет невысокий КПД, в режиме передачи работает в одном диапазоне частот, а также имеет сложную структуру передающего и приемных каналов.The disadvantage of this module is that it has a low efficiency, in the transmission mode it works in the same frequency range, and also has a complex structure of the transmitting and receiving channels.
Наиболее близким к заявляемому решению является "Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки" [RU №2362268 от 20.07.2009], содержащий излучатель, соединенный со вторым контактом первого переключателя, управляющий вход которого соединен с блоком коммутации "прием-передача", последовательно соединенные предварительный усилитель и усилитель мощности, связанный с первым контактом первого переключателя, третий контакт первого переключателя подключен ко входу малошумящего усилителя-ограничителя, а также усилитель, управляемый фазовращатель и управляемый аттенюатор, второй, третий и четвертый переключатели, управляющие входы которых соединены с управляющим входом первого переключателя, вторые контакты второго и третьего переключателей связаны между собой через последовательно соединенные управляемый аттенюатор и управляемый фазовращатель, первые контакты второго и четвертого переключателей соединены между собой непосредственно, а третьи контакты третьего и четвертого переключателей соединены через усилитель, третий контакт второго переключателя соединен с выходом малошумящего усилителя-ограничителя, а первый контакт третьего переключателя соединен с входом предварительного усилителя, при этом второй контакт четвертого переключателя является входом-выходом приемопередающего модуля.Closest to the claimed solution is the "Transceiver module of an active phased antenna array" [RU No. 2362268 of 07/20/2009], comprising an emitter connected to the second contact of the first switch, the control input of which is connected to the transmit-receive switching unit, in series connected pre-amplifier and power amplifier associated with the first contact of the first switch, the third contact of the first switch is connected to the input of a low-noise amplifier-limiter, as well as an amplifier controlled by the rotator and the controlled attenuator, the second, third and fourth switches, the control inputs of which are connected to the control input of the first switch, the second contacts of the second and third switches are connected to each other through serially connected controlled attenuator and the controlled phase shifter, the first contacts of the second and fourth switches are directly connected and the third contacts of the third and fourth switches are connected through an amplifier, the third contact of the second switch is connected ene yield low-noise amplifier-limiter, and the first contact of the third switch is connected to the pre-amplifier input, the second touch switch is the fourth input-output of the transceiver module.
Недостатком данного модуля является то, что он может использоваться только в бортовых радиолокационных станциях (РЛС), устанавливаемых на самолетах и истребителях.The disadvantage of this module is that it can only be used in airborne radar stations (radars) installed on airplanes and fighters.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет возможности его использования в цифровых антенных решетках.The technical result of the invention is the expansion of functionality due to the possibility of its use in digital antenna arrays.
Технический результат достигается тем, что в приемо-передающий модуль радиотехнических сигналов (ППМ), содержащий, усилитель мощности, фазовращатель и блок коммутации прием-передача дополнительно введены два преобразователя частоты, цифро-аналоговый преобразователь, сумматор, два блока умножения, два фазовращателя, блок цифрового генератора гармоник, блок банка сигналов, широкополосный усилитель высокой частоты, широкополосный усилитель промежуточной частоты, квадратурный аналого-цифровой преобразователь, два цифровых полосовых фильтра, два канальных оптимальных фильтра, четыре буфера, два блока быстрого преобразования Фурье, выходы которых соединены, соответственно, с первым и вторым выходами модуля, антенные элементы которого соединены с первым входом блока коммутации прием-передача, второй вход которого соединен с широкополосным усилителем мощности, вход которого соединен с выходом первого преобразователя частоты, первый вход которого соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, первый вход которого соединен с выходом сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого блока умножения, первый вход которого соединен с выходом первого фазовращателя, первый вход которого соединен с первым выходом блока цифрового генератора гармоник, второй выход которого соединен с первым входом второго фазовращателя, выход которого соединен с первым входом второго блока умножения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход блока коммутации прием-передача соединен с входом широкополосного усилителя высокой частоты, выход которого соединен с первым входом второго преобразователя частоты, выход которого соединен с входом широкополосного усилителя промежуточной частоты, выход которого соединен с первым входом квадратурного аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с объединенными входами первого и второго цифровых полосовых фильтров, выход второго цифрового полосового фильтра соединен с первым входом второго канального оптимального фильтра, выход которого соединен с входом третьего буфера, выход которого соединен с входом четвертого буфера, выход которого соединен с входом второго блока быстрого преобразования Фурье, выход первого цифрового полосового фильтра соединен с первым входом первого канального оптимального фильтра, выход которого соединен с входом первого буфера, выход которого соединен с входом второго буфера, выход которого соединен с входом первого блока быстрого преобразования Фурье, вход первого блока умножения соединен с вторым выходом блока банка сигналов, первый выход которого соединен с входом второго блока умножения, второй вход первого канального оптимального фильтра соединен с третьим выходом блока банка сигналов, четвертый выход которого соединен с вторым входом второго канального оптимального фильтра, объединенные вторые входы первого и второго преобразователей частоты соединены с десятым входом модуля, одиннадцатый вход которого соединен с объединенными вторыми входами цифро-аналогового преобразователя и квадратурного аналого-цифрового преобразователя, второй вход первого цифрового полосового фильтра соединен с восьмым входом модуля, девятый вход которого соединен с вторым входом второго цифрового полосового фильтра, второй вход первого фазовращателя соединен с шестым входом модуля, седьмой вход которого соединен с вторым входом второго фазовращателя, первый и второй входы блока банка сигналов, соединены соответственно с четвертым и пятым входами модуля, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока цифрового генератора гармоник.The technical result is achieved by the fact that two frequency converters, a digital-to-analog converter, an adder, two multiplication units, two phase shifters, a block are additionally introduced into the transmitting and transmitting module of radio engineering signals (PPM), comprising a power amplifier, a phase shifter and a switching unit transmit-receive. digital harmonic generator, signal bank unit, broadband high-frequency amplifier, broadband intermediate-frequency amplifier, quadrature analog-to-digital converter, two digital band-pass phi three, two channel optimal filters, four buffers, two fast Fourier transform blocks, the outputs of which are connected, respectively, with the first and second outputs of the module, the antenna elements of which are connected to the first input of the transmit-receive switching unit, the second input of which is connected to a broadband power amplifier the input of which is connected to the output of the first frequency converter, the first input of which is connected to the output of the digital-to-analog converter, the first input of which is connected to the output of the adder, the first input of which o connected to the output of the first multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the first phase shifter, the first input of which is connected to the first output of the digital harmonic generator unit, the second output of which is connected to the first input of the second phase shifter, the output of which is connected to the first input of the second multiplication unit, output which is connected to the second input of the adder, the output of the transmit-receive switching unit is connected to the input of a broadband high-frequency amplifier, the output of which is connected to the first input of the second For a frequency whose output is connected to the input of a broadband amplifier of intermediate frequency, the output of which is connected to the first input of a quadrature analog-to-digital converter, the output of which is connected to the combined inputs of the first and second digital bandpass filters, the output of the second digital bandpass filter is connected to the first input of the second channel optimal filter, the output of which is connected to the input of the third buffer, the output of which is connected to the input of the fourth buffer, the output of which is connected to the input of the second block fast Fourier transform, the output of the first digital band-pass filter is connected to the first input of the first channel optimal filter, the output of which is connected to the input of the first buffer, the output of which is connected to the input of the second buffer, the output of which is connected to the input of the first fast Fourier transform unit, the input of the first multiplication unit is connected with the second output of the signal bank block, the first output of which is connected to the input of the second multiplication block, the second input of the first channel optimal filter is connected to the third output of the block OKA signal bank, the fourth output of which is connected to the second input of the second channel optimal filter, the combined second inputs of the first and second frequency converters are connected to the tenth input of the module, the eleventh input of which is connected to the combined second inputs of the digital-to-analog converter and quadrature analog-to-digital converter, the second the input of the first digital bandpass filter is connected to the eighth input of the module, the ninth input of which is connected to the second input of the second digital bandpass filter, the second input of the first phase shifter is connected to the sixth input of the module, the seventh input of which is connected to the second input of the second phase shifter, the first and second inputs of the signal bank block are connected respectively to the fourth and fifth inputs of the module, the first, second and third inputs of which are connected respectively to the first, second and the third inputs of the digital harmonic generator block.
На фиг. 1 представлена блок-схема приемо-передающего модуля радиотехнических сигналов.In FIG. 1 shows a block diagram of a transceiver module of radio signals.
Приемо-передающий модуль радиотехнических сигналов (фиг. 1) содержит блок коммутации прием-передача 1, широкополосный усилитель мощности 2, два преобразователя частоты 3 и 13, цифро-аналоговый преобразователь 4, сумматор 5, два блока умножения 6 и 8, два фазовращателя 7 и 9, блок цифрового генератора гармоник 10, блок банка сигналов 11, широкополосный усилитель высокой частоты 12, широкополосный усилитель промежуточной частоты 14, квадратурный аналого-цифровой преобразователь 15, два цифровых полосовых фильтра 16 и 21, два канальных оптимальных фильтра 17 и 22, четыре буфера 18, 19, 23 и 24, два блока быстрого преобразования Фурье 20 и 25.The transceiver module of the radio signals (Fig. 1) contains a receive-
Приемо-передающий модуль радиотехнических сигналов (фиг. 1) содержит блок коммутации прием-передача 1, широкополосный усилитель мощности 2, два преобразователя частоты 3 и 13, цифро-аналоговый преобразователь 4, сумматор 5, два блока умножения 6 и 8, два фазовращателя 7 и 9, блок цифрового генератора гармоник 10, блок банка сигналов 11, широкополосный усилитель высокой частоты 12, широкополосный усилитель промежуточной частоты 14, квадратурный аналого-цифровой преобразователь 15, два цифровых полосовых фильтра 16 и 21, два канальных оптимальных фильтра 17 и 22, четыре буфера 18, 19, 23 и 24, два блока быстрого преобразования Фурье 20 и 25, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами модуля, антенные элементы которого соединены с первым входом блока коммутации прием-передача 1, второй вход которого соединен с широкополосным усилителем мощности 2, вход которого соединен с выходом первого преобразователя частоты 3, первый вход которого соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя 4, первый вход которого соединен с выходом сумматора 5, первый вход которого соединен с выходом первого блока умножения 6, первый вход которого соединен с выходом первого фазовращателя 7, первый вход которого соединен с первым выходом блока цифрового генератора гармоник 10, второй выход которого соединен с первым входом второго фазовращателя 9, выход которого соединен с первым входом второго блока умножения 8, выход которого соединен с вторым входом сумматора 5, выход блока коммутации прием-передача 1 соединен с входом широкополосного усилителя высокой частоты 12, выход которого соединен с первым входом второго преобразователя частоты 13, выход которого соединен с входом широкополосного усилителя промежуточной частоты 14, выход которого соединен с первым входом квадратурного аналого-цифрового преобразователя 15, выход которого соединен с объединенными входами первого 16 и второго цифровых полосовых фильтров 21, выход второго цифрового полосового фильтра 21 соединен с первым входом второго канального оптимального фильтра 22, выход которого соединен с входом третьего буфера 23, выход которого соединен с входом четвертого буфера 24, выход которого соединен с входом второго блока быстрого преобразования Фурье 25, выход первого цифрового полосового фильтра 16 соединен с первым входом первого канального оптимального фильтра 17, выход которого соединен с входом первого буфера 18, выход которого соединен с входом второго буфера 19, выход которого соединен с входом первого блока быстрого преобразования Фурье 20, вход первого блока умножения 6 соединен с вторым выходом блока банка сигналов 11, первый выход которого соединен с входом второго блока умножения 8, второй вход первого канального оптимального фильтра 17 соединен с третьим выходом блока банка сигналов 11, четвертый выход которого соединен с вторым входом второго канального оптимального фильтра 22, объединенные вторые входы первого 3 и второго 13 преобразователей частоты соединены с десятым входом модуля, одиннадцатый вход которого соединен с объединенными вторыми входами цифро-аналогового преобразователя 4 и квадратурного аналого-цифрового преобразователя 15, второй вход первого цифрового полосового фильтра 16 соединен с восьмым входом модуля, девятый вход которого соединен с вторым входом второго цифрового полосового фильтра 21, второй вход первого фазовращателя 7 соединен с шестым входом модуля, седьмой вход которого соединен с вторым входом второго фазовращателя 9, первый и второй входы блока банка сигналов 11, соединены соответственно с четвертым и пятым входами модуля, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока цифрового генератора гармоник 10.The transceiver module of the radio signals (Fig. 1) contains a receive-
Работа приемо-передающего модуля радиотехнических сигналов (фиг. 1) заключается в следующем.The operation of the transceiver module of radio signals (Fig. 1) is as follows.
Приемо-передающий модуль радиотехнических сигналов построен по двухканальной схеме, так как один и тот же приемо-передающий модуль (ППМ) обеспечивает формирование сразу двух пространственных каналов, разнесенных в пространстве и по частоте.The transceiver module of radio engineering signals is built according to a two-channel scheme, since the same transceiver module (PPM) provides the formation of two spatial channels at once, spaced in space and frequency.
При работе на передачу под воздействием команд от блока управления РЛС на апертуре антенной решетки на ее антенные элементы ППМ формируется фазовое и амплитудное распределение поля, обеспечивающее формирование в пространстве четырех остронаправленных лучей, разнесенных по азимуту через 90° и по частоте на ширину спектра зондирующего сигнала. Заданное распределение сохраняется 43 мс, в течение которых в каждом пространственном канале излучается пачка сложных зондирующих сигналов с кодовой фазовой модуляцией (КФМ) длительностью 16,7 мкс длиной 69 импульсов с периодом 600 мкс.When transmitting under the influence of commands from the radar control unit at the aperture of the antenna array, phase and amplitude field distribution is formed on its antenna elements, which ensures the formation in space of four pointed beams spaced in azimuth through 90 ° and in frequency over the width of the spectrum of the probe signal. The specified distribution is maintained for 43 ms, during which a packet of complex sounding signals with code phase modulation (CPM) with a duration of 16.7 μs and a length of 69 pulses with a period of 600 μs is emitted in each spatial channel.
При работе на прием отраженные от различных объектов сигналы в виде плоских электромагнитных волн падают на антенную решетку, возбуждая в ее антенных элементах высокочастотные колебания тока. Причем, на один и тот же элемент могут воздействовать электромагнитные волны разных частотных каналов. Но в ППМ выделяются только два частотных канала, соответствующих тем пространственным каналам, в формировании которых принимает участие данный модуль.During reception, signals reflected from various objects in the form of plane electromagnetic waves fall on the antenna array, exciting high-frequency current oscillations in its antenna elements. Moreover, the same element can be affected by electromagnetic waves of different frequency channels. But in the MRP, only two frequency channels are allocated, corresponding to those spatial channels in the formation of which this module takes part.
На входы передающей части ППМ от блока управления поступает команды на выбор номеров каналов, по которым в блоке цифрового генератора гармоник (ЦГГ) 10 с момента поступления синхроимпульса начинают формироваться цифровые отсчеты гармонического сигнала с частотами, равными промежуточным частотам зондирующих сигналов. Период формирования отсчетов гармоник определяется периодом тактовой частоты fт, поступающей на второй вход ППМ с синтезатора сигналов (на схеме не указан), превышающей 8Δf для обеспечения частотного разделения четырех пространственных каналов. Затем цифровым гармоникам фазовращателями 7 и 9 навязываются начальные фазы, определяемыми номером ППМ в кольце и требуемым направлением излучения θK1, θK2, поступающими на шестой и седьмой входы ППМ.The inputs to the transmitting part of the PPM from the control unit receive commands to select the channel numbers through which digital samples of a harmonic signal with frequencies equal to the intermediate frequencies of the probing signals begin to form in the block of a digital harmonic generator (TsGG) 10 from the moment the sync pulse arrives. The period of formation of harmonic samples is determined by the period of the clock frequency ft supplied to the second input of the magnetic resonator from the signal synthesizer (not shown in the diagram), exceeding 8Δf to ensure the frequency separation of four spatial channels. Then, the initial phases are imposed on the digital harmonics by
Цифровыми гармониками с заданными фазами, поступающими с выходов фазовращателями 7 и 9 на первые входы соответствующих блоков умножения 6 и 8, и поступающими, на их вторые входы, с выходов блока банка сигналов 11, модулируются копии зондирующих сигналов, имеющие свой код для каждого канала. Копии зондирующих сигналов с выходов блоков умножения 6 и 8 на своих промежуточных частотах поступают на соответствующие входы сумматора 5. Зондирующие сигналы каналов суммируются в сумматора 5, а затем в цифро-аналоговом преобразователе 4 преобразуются в аналоговую форму.Digital harmonics with predetermined phases coming from the outputs of the
Банк сигналов содержит все использующиеся в РЛС коды зондирующих сигналов, которые выбираются по мере необходимости по командам блока управления (в схеме не указан), поступающими на четвертый и пятый входы ППМ.The signal bank contains all the codes of the probing signals used in the radar, which are selected as necessary by the commands of the control unit (not shown in the diagram) received at the fourth and fifth inputs of the MRP.
Полоса пропускания цифро-аналогового преобразователя 4 обеспечивает формирование четырех не перекрывающихся по частоте сигналов с шириной спектра 11,6 МГц. Таким требованиям удовлетворяет цифро-аналоговый преобразователь с полосой пропускания 100 МГц. После преобразования в аналоговую форму сигнал, представляющий собой аддитивную сумму двух зондирующих сигналов на своих промежуточных частотах, поступает на первый преобразователь частоты 3, где спектр сигналов переносится на несущую частоту, и, после усиления в широкополосном усилителе мощности 2, через блок коммутации прием-передача 1 подается на антенный элемент.The passband of the digital-to-
Смесь отраженных сигналов нескольких пространственных каналов после отражения от объектов локации воспринимается антенной модуля и преобразуется в высокочастотные колебания. В режиме приема блок коммутации прием-передача 1 модуля отключает антенну от передающей части и подключает антенну к приемной части ППМ согласно командам управления циклами работы ППМ, поступающим от вычислительного комплекса (на схеме не показан). Принятый сигнал усиливается в широкополосном усилителе высокой частоты 12. Ширина его полосы пропускания достаточна для усиления всех четырех используемых в РЛС частотных точек, из которых для обработки сигналов в конкретном ППМ используются только две, на которых сигнал был излучен. Принятый сигнал во втором преобразователе частоты 13 преобразуется в промежуточную частоту и усиливается в широкополосном усилителе промежуточной частоты 14.A mixture of the reflected signals of several spatial channels after reflection from location objects is perceived by the antenna module and converted into high-frequency oscillations. In receive mode, the receiving-transmitting
Затем сигнал оцифровывается квадратурным аналого-цифровым преобразователем 15. Частота квантования преобразователя перекрывает возможный диапазон частот принимаемых сигналов. Аналогично цифро-аналоговому преобразователю 4 полоса пропускания квадратурного аналого-цифрового преобразователя 15 составляет 100 МГц. Комплексные отсчеты сигнала разделяются в двух цифровых полосовых фильтрах 16 и 21, настроенных на выделение сигналов каналов K1 и K2, заданных блоком управления, поступающим с соответственно с восьмого и девятого входов ППМ. Полосовые фильтры 16 и 21 одновременно обеспечивают накопление и прореживание отсчетов, снижая период следования отсчетов до длительности одного дискрета кодовой фазовой модуляции сигнала. С выходов полосовых фильтров 16 и 21 сигналы пространственных каналов, разделенные по частоте, подаются на первые входы соответствующих канальных оптимальных фильтров 17 и 22, в которых осуществляется свертка принятых сигналов с копиями зондирующих сигналов своих каналов, поступающих с соответствующих выходов блока банка сигналов 11. Оптимальные фильтры 17 и 22 представляют собой набор цифровых линий задержки с весовым сумматором.Then, the signal is digitized by a quadrature analog-to-
Оптимально обработанные входные сигналы накапливаются в течение одного периода следования импульсов в соответствующих первом и втором буферах 18 и 23 длиной, равной отношению длительности периода следования импульсов и длительности одного дискрета (Nд×l) сигнала с кодовой фазовой модуляцией. Каждый такой набор отсчетов сигналов в виде вектора также накапливается в соответствующих третьем и четвертом буферах 19 и 24 в течение всей пачки импульсов, в результате чего формируется матрица комплексных отсчетов сигналов размером (Nд×Nи), где Nи - количество импульсов в пачке. Последней операцией, выполняемой в ППМ является формирование частотных фильтров посредством операции быстрого преобразования Фурье, осуществляемой в соответствующих блоках быстрого преобразования Фурье 20 и 25, в которых подвергаются столбцы матрицы отсчетов данных. В результате чего обеспечивается частотная селекция сигналов по частоте Доплера и когерентное накопление пачки принятых сигналов.Optimally processed input signals are accumulated during one pulse repetition period in the corresponding first and
На выходе ППМ выдаются два набора данных в виде матриц комплексных отсчетов сигналов для каждого дискрета дальности и скоростного фильтра двух пространственных каналов и (где nФ - номер скоростного фильтра, размером (Nд×Nф), которые поступают на выход ППМ и далее на вход блока пространственной обработки радиотехнических сигналов и могут быть впоследствии использованы в системе отображения информации, а также в системах вторичной обработки и классификации целей РЛС.Two data sets in the form of matrices of complex samples of signals for each discrete range and high-speed filter of two spatial channels are output at the output of the MRP and (where nФ is the speed filter number, size (Nd × Nf), which are fed to the PPM output and then to the input of the spatial processing unit of the radio signals and can subsequently be used in the information display system, as well as in the secondary processing and classification systems of radar targets.
На вторые объединенные входы первого 3 и второго 13 преобразователей частоты с десятого и одиннадцатого, а также отдельно на вторые объединенные входы цифро-аналогового преобразователя 4 и квадратурного аналого-цифрового преобразователя 15 поступает тактовая частота fт.Частота гетеродина поступает раздельно с первого и третьего входов ППМ и поступает на одноименные входы блока цифрового генератора гармоник 10.The second combined inputs of the first 3 and second 13 frequency converters from the tenth and eleventh, as well as separately to the second combined inputs of the digital-to-
Таким образом, в приемо-передающем модуле радиотехнических сигналов осуществляется расширение функциональных возможностей за счет возможности его использования в цифровых антенных решетках.Thus, in the transceiver module of radio signals, the functionality is expanded due to the possibility of its use in digital antenna arrays.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143050A RU2661334C1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Tranceiver module of radio-technical signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143050A RU2661334C1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Tranceiver module of radio-technical signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2661334C1 true RU2661334C1 (en) | 2018-07-16 |
Family
ID=62916955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017143050A RU2661334C1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Tranceiver module of radio-technical signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2661334C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2686851C1 (en) * | 2018-07-30 | 2019-05-06 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-производственное объединение "Электронное приборостроение" | Module for spatial processing of radio signals |
RU2713219C1 (en) * | 2019-07-04 | 2020-02-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) | Mobile coherent radar system |
RU2720698C1 (en) * | 2019-07-15 | 2020-05-12 | Тимофей Андреевич Семенюк | Device for blocking unauthorized devices |
CN112904281A (en) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 中国科学院半导体研究所 | Multi-band arbitrary phase coding signal generation device and method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US574576A (en) * | 1897-01-05 | Willard f | ||
RU2362268C2 (en) * | 2007-07-31 | 2009-07-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" | Transmit-receive module of active phased antenna array (apaa) |
RU2454763C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Transceiving module of active phased array of microwave range |
RU147523U1 (en) * | 2014-07-01 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | TWO-BAND RECEIVER AND TRANSMITTER AMPLIFICATION MODULE OF THE ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY |
RU157114U1 (en) * | 2015-03-19 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | TRANSMISSION MODULE OF ON-BOARD DIGITAL ANTENNA ARRAY |
-
2017
- 2017-12-11 RU RU2017143050A patent/RU2661334C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US574576A (en) * | 1897-01-05 | Willard f | ||
RU2362268C2 (en) * | 2007-07-31 | 2009-07-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" | Transmit-receive module of active phased antenna array (apaa) |
RU2454763C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Transceiving module of active phased array of microwave range |
RU147523U1 (en) * | 2014-07-01 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | TWO-BAND RECEIVER AND TRANSMITTER AMPLIFICATION MODULE OF THE ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY |
RU157114U1 (en) * | 2015-03-19 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | TRANSMISSION MODULE OF ON-BOARD DIGITAL ANTENNA ARRAY |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДОБЫЧИНА Е.М. и др. Цифровой приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки. Научный вестник МГТУ ГА, 2014, # 209, с.117-123. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2686851C1 (en) * | 2018-07-30 | 2019-05-06 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-производственное объединение "Электронное приборостроение" | Module for spatial processing of radio signals |
RU2713219C1 (en) * | 2019-07-04 | 2020-02-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) | Mobile coherent radar system |
RU2720698C1 (en) * | 2019-07-15 | 2020-05-12 | Тимофей Андреевич Семенюк | Device for blocking unauthorized devices |
CN112904281A (en) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 中国科学院半导体研究所 | Multi-band arbitrary phase coding signal generation device and method |
CN112904281B (en) * | 2021-01-18 | 2024-01-30 | 中国科学院半导体研究所 | Multi-band arbitrary phase coded signal generating device and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2661334C1 (en) | Tranceiver module of radio-technical signals | |
US8169358B1 (en) | Coherent multi-band radar and communications transceiver | |
EP2927706A1 (en) | Hybrid radar system combining FMCW radar and pulsed radar | |
RU2451373C1 (en) | Active phased array | |
EP2669700A2 (en) | Electronic counter measure system | |
CN111370873B (en) | High-efficiency phase modulation system based on time modulation array | |
JP7213443B2 (en) | dual polarized radar | |
CN110133634B (en) | MIMO radar virtual aperture angle measurement method based on frequency division multiplexing technology | |
Scotti et al. | In-field experiments of the first photonics-based software-defined coherent radar | |
CN108254722B (en) | Dual-frequency phased array radar system and implementation method thereof | |
Rankin et al. | Millimeter wave array for UAV imaging MIMO radar | |
CN109471064A (en) | Time-modulation array df system based on pulse compression technique | |
KR102112061B1 (en) | Receive chain configuration for concurrent multi-mode radar operation | |
JP6462365B2 (en) | Radar apparatus and radar signal processing method thereof | |
CN102544751A (en) | Multi-target medium frequency digital phased-array antenna | |
CN111007469A (en) | Receiver of radar simulator | |
RU2495449C2 (en) | Apparatus for forming active phased antenna array beam pattern | |
CN112558019A (en) | Pseudo code modulation-based extra-terrestrial celestial body landing measurement radar transmitting and receiving isolation system | |
JP2002082162A (en) | Pulse compression radar device | |
RU161794U1 (en) | ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY | |
EP2901174B1 (en) | Frequency modulated continuous waveform (fmcw) radar | |
EP2997394A1 (en) | Coherent radar | |
Ding et al. | An novel airborne MIMO-SAR system built in IECAS | |
RU2444026C1 (en) | Radar station for ship navigation | |
Hinz et al. | Evaluation of time-staggered MIMO FMCW in HFSWR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201212 |