RU2713079C1 - Transceiving module of active phased array of microwave range - Google Patents
Transceiving module of active phased array of microwave range Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713079C1 RU2713079C1 RU2019112691A RU2019112691A RU2713079C1 RU 2713079 C1 RU2713079 C1 RU 2713079C1 RU 2019112691 A RU2019112691 A RU 2019112691A RU 2019112691 A RU2019112691 A RU 2019112691A RU 2713079 C1 RU2713079 C1 RU 2713079C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- switch
- amplifier
- bit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиоэлектронным устройствам, а именно к конструкции приемопередающих модулей активных фазированных антенных решеток СВЧ-диапазона.The invention relates to electronic devices, in particular to the design of transceiver modules of active phased microwave arrays.
Известен приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки, содержащий приемный и передающий каналы [III-Vs Review. The Advanced Semiconductor Magazine, 26 May 2006. Новости СВЧ-техники, изд. ФГУП «НИИ «Исток», 2006, №6, с. 11-12]. Приемный канал включает защитное устройство и последовательно соединенный с ним малошумящий усилитель и первый переключатель прием /передача. Передающий канал включает второй переключатель прием /передача, предварительный усилитель и последовательно включенный с ним выходной усилитель мощности. Переключатель прием /передача на 2 положения, контакт «вход-выход», которого является выходом модуля, подключен к двум, к первому и второму переключателям на 2 положения, которые соединены через цепь из, последовательно соединенных, управляемых n-разрядного аттенюатора и n-разрядного фазовращателя, являющихся общими для приемного и передающего каналов. В положении переключателей «передача» выход 1-го переключателя соединен со входом аттенюатора, выход которого соединен со входом фазовращателя, а выход фазовращателя соединен со входом второго переключателя, выход которого соединен с входом предварительного усилителя, выход которого соединен со входом усилителя мощности, а выход усилителя мощности - с излучающей антенной, обеспечивают высокую линейность характеристик приемопередающего модуля и могут включатся, как в приемный, так и в передающий канал комбинацией включения переключателей. В положении переключателей «прием», вход 2-го переключателя соединен с выходам фазовращателя, вход которого соединен с выходом аттенюатора, вход которого соединен с выходом 1-го переключателя, вход которого соединен с входом малошумящего усилителя, вход которого соединен с выходом защитного устройства, а выход защитного устройства - с антенной.Known transceiver module active phased antenna array containing the receiving and transmitting channels [III-Vs Review. The Advanced Semiconductor Magazine, 26 May 2006. Microwave Technology News, ed. FSUE NII Istok, 2006, No. 6, p. 11-12]. The receiving channel includes a protective device and a low-noise amplifier connected in series with it and a first receive / transmit switch. The transmitting channel includes a second receive / transmit switch, a preamplifier, and an output power amplifier connected in series with it. The 2-position receive / transmit switch, the input-output contact, which is the output of the module, is connected to two, to the first and second 2-position switches, which are connected through a chain of, sequentially connected, controlled by an n-bit attenuator and n- bit phase shifter, which are common to the receiving and transmitting channels. In the “transfer” switch position, the output of the 1st switch is connected to the input of the attenuator, the output of which is connected to the input of the phase shifter, and the output of the phase shifter is connected to the input of the second switch, the output of which is connected to the input of the pre-amplifier, the output of which is connected to the input of the power amplifier, and the output power amplifier - with a radiating antenna, provide high linearity of the characteristics of the transceiver module and can be switched on both in the receiving and in the transmitting channel by a combination of switching lei. In the “receive” switch position, the input of the 2nd switch is connected to the outputs of the phase shifter, the input of which is connected to the output of the attenuator, the input of which is connected to the output of the 1st switch, the input of which is connected to the input of the low-noise amplifier, the input of which is connected to the output of the protective device, and the output of the protective device is with an antenna.
Недостатками данного технического решения являются отсутствие возможности формирования одновременно двух диаграмм направленности антенны и недостаточно высокое его быстродействие, что связано с дополнительным временем на формирование фазочастотных и амплитудно-частотных характеристик в режиме работы приема и передачи.The disadvantages of this technical solution are the lack of the possibility of simultaneously forming two antenna patterns and its insufficient speed, which is associated with additional time for the formation of phase-frequency and amplitude-frequency characteristics in the operating mode of reception and transmission.
Известен приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона [Патент РФ №2454763 на изобретение, МПК H01Q 21/00, приоритет 13.10.2010 г. Опубликовано: 27.06.2012 г. Бюл. №18], 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. 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 ступенчатый фазовращатели, имеющие одну схему управления, дополнительный n-разрядный и n-разрядный ступенчатый 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 и аттенюаторами содержит преобразователь последовательного кода управления в параллельный код и преобразователь уровней сигналов управления.A known transceiver module of an active phased microwave antenna array [RF Patent No. 2454763 for invention, IPC
Во втором приемном канале вход дополнительного n-разрядного ступенчатого аттенюатора может быть соединен со вторым выходом делителя, а выход n-разрядного ступенчатого аттенюатора со входом первого согласующего усилителя, выход которого соединен со входом дополнительного n-разрядного ступенчатого фазовращателя, выход n-разрядного ступенчатого фазовращателя может быть соединен со входом второго согласующего усилителя.In the second receiving channel, the input of the additional n-bit step attenuator can be connected to the second output of the divider, and the output of the n-bit step attenuator with the input of the first matching amplifier, the output of which is connected to the input of the additional n-bit step phase shifter, the output of the n-bit step phase shifter can be connected to the input of the second matching amplifier.
Недостатками данного технического решения является недостаточная точность определения координат объекта, не высокие электрические характеристики и надежность, что обусловлено сложностью схемы приемопередающего модуля.The disadvantages of this technical solution is the lack of accuracy in determining the coordinates of the object, not high electrical characteristics and reliability, due to the complexity of the scheme of the transceiver module.
Техническим результатом изобретения является: повышение точности определения координат объекта за счет повышения устойчивости работы каналов, улучшение электрических характеристик и повышение надежности путем упрощения схемы приемопередающего модуля.The technical result of the invention is: improving the accuracy of determining the coordinates of the object by increasing the stability of the channels, improving electrical characteristics and improving reliability by simplifying the scheme of the transceiver module.
Технический результат достигается тем, что приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона содержит, 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 и дополнительный n-разрядный ступенчатый фазовращатель, причем оба фазовращателя подключены к одной схеме управления, согласующие усилители, 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, дополнительный n-разрядный ступенчатый фазовращатель, по меньшей мере, один управляемый n-разрядный ступенчатый аттенюатор, дополнительный n-разрядный ступенчатый аттенюатор, по меньшей мере, один малошумящий усилитель, защитное устройство и вход приемного канала, который является входом модуля, причем аттенюаторы подключены к одной схеме управления и фазовращатели подключены к одной схеме управления, согласующие усилители, при этом в каждом канале каждая схема управления фазовращателями или аттенюаторами содержит преобразователь уровней сигналов управления. Передающий канал включает второй переключатель, вход которого подключен к выходу первого,, а выход подключен ко входу управляемого n-разрядного ступенчатого фазовращателя, выход которого соединен со входом первого согласующего усилителя, выход усилителя соединен со входом дополнительного n-разрядного ступенчатого фазовращателя, выход которого соединен со входом управляемого n-разрядного ступенчатого аттенюатора, выход которого соединен со входом дополнительного n-разрядного ступенчатого аттенюатора, выход которого подключен ко входу второго согласующего усилителя, выход которого подключен к третьему переключателю. Первый выход третьего переключателя соединен со входом первого переключателя, а второй выход через третий согласующий усилитель подключен к предварительному усилителю мощности, выход которого соединен со входом выходного усилителя мощности, к усилителям мощности подключен модулятор передающего канала, при этом канал дополнительно содержит систему контроля мощности, вход которой подключен к выходу выходного усилителя мощности, а выход подключен к выходу Х-циркулятора, вход которого является выходом модуля. Вход приемного канала подключен ко входу X-циркулятора, а второй выход подключен ко входу защитного устройства, выход защитного устройства подключен ко входу аттенюатора, выход которого подключен ко входу малошумящего усилителя, выход которого через четвертый и пятый согласующие усилители подключен ко входу второго переключателя, к третьему, четвертому и пятому согласующим усилителям подключен модулятор приемного канала. Преобразователь последовательного кода управления в параллельный код выполнен общим и подключен к схемам управления аттенюаторов и фазовращателей через шины внутренних сигналов управления, а ко входу подключена внешняя шина, через которую подают сигналы управления и напряжение питания.The technical result is achieved by the fact that the transceiver module of the active phased microwave antenna array contains at least one receive / transmit switch for 2 positions, the input-output contact of which is the input-output of the module. The “output” contact in the “transfer” switch position is connected to the input of the transmitting channel, including at least one controlled n-bit step phase shifter and an additional n-bit step phase shifter connected in series, both phase shifters connected to the same control circuit, matching amplifiers , pre power amplifier, output power amplifier. The output of the transmitting channel, which is the output of the module, and at least one “input” contact in the position of the “receive” switch, which is connected to the output of the receiving channel, containing at least one controlled n-bit step phase shifter connected in series, additional n-bit step phase shifter, at least one controllable n-bit step attenuator, additional n-bit step attenuator, at least one low-noise amplifier, protective device and input the channel, which is the input of the module, the attenuators being connected to one control circuit and the phase shifters connected to the same control circuit, matching amplifiers, and in each channel, each control circuit of the phase shifters or attenuators contains a control signal level converter. The transmitting channel includes a second switch, the input of which is connected to the output of the first one, and the output is connected to the input of a controlled n-bit step phase shifter, the output of which is connected to the input of the first matching amplifier, the output of the amplifier is connected to the input of an additional n-bit step phase shifter, the output of which is connected with the input of a controlled n-bit step attenuator, the output of which is connected to the input of an additional n-bit step attenuator, the output of which is connected to the input second matching amplifier whose output is connected to the third switch. The first output of the third switch is connected to the input of the first switch, and the second output through the third matching amplifier is connected to a preliminary power amplifier, the output of which is connected to the input of the output power amplifier, a transmit channel modulator is connected to the power amplifiers, the channel additionally contains a power control system, input which is connected to the output of the output power amplifier, and the output is connected to the output of the X-circulator, the input of which is the output of the module. The input of the receiving channel is connected to the input of the X-circulator, and the second output is connected to the input of the protective device, the output of the protective device is connected to the input of the attenuator, the output of which is connected to the input of a low-noise amplifier, the output of which is connected to the input of the second switch through the fourth and fifth matching amplifiers, the third, fourth and fifth matching amplifiers connected to the modulator of the receiving channel. The converter of the serial control code to parallel code is made common and connected to the control circuits of the attenuators and phase shifters via the internal control signal buses, and an external bus is connected to the input through which the control signals and the supply voltage are supplied.
Включение аттенюатора между защитным устройством и малошумящим усилителем позволяет расширить динамический диапазон приемного канала, дает возможность калибровки приемника по собственным шумам за счет уменьшения влияния внешних помех, и, тем самым, улучшить электрические характеристики модуля, повысить потенциал решетки и, тем самым повысить точность определения координат цели.Turning on the attenuator between the protective device and the low-noise amplifier allows expanding the dynamic range of the receiving channel, makes it possible to calibrate the receiver according to its own noise by reducing the influence of external noise, and thereby improve the electrical characteristics of the module, increase the lattice potential, and thereby increase the accuracy of coordinate determination goals.
Подача сигналов управления на схемы управления фазовращателями и аттенюаторами от преобразователя кода через шины внутренних сигналов управления и шины внешних сигналов и напряжений питания позволяет уменьшить количество внешних связей модуля и увеличить скорость переключения амплитудных и фазовых состояний «приема» и «передачи» каналов и, тем самым, увеличить быстродействие модуля, то есть улучшить электрические характеристики модуля.The supply of control signals to the control circuits of the phase shifters and attenuators from the code converter via the internal control signal buses and the external signal and supply voltage buses allows you to reduce the number of external module connections and increase the switching speed of the amplitude and phase states of the “reception” and “transmission” of channels and, thereby , increase the speed of the module, that is, improve the electrical characteristics of the module.
Подключение к отдельным выводам первого переключателя «прием /передача» на два положения последовательно второго и третьего переключателей «прием /передача» на два положения так, что все три переключателя имеют дополнительные входы, соединенные с внешним вводом модуля «управления переключателями» позволяет разделить сигналы приемного и передающего каналов, а так же использовать одни и те же функциональные узлы (аттенюаторы, фазовращатели, усилители) в режиме «приема» и «передачи», уменьшить количество функциональных узлов и уменьшить габаритные размеры модуля. Что позволяет повысить надежность модуля, стабилизировать работу каналов и, как следствие, повысить точность определения координат цели.The connection to the individual terminals of the first “receive / transmit” switch in two positions in series of the second and third “receive / transmit” switches in two positions so that all three switches have additional inputs connected to the external input of the “switch control” module allows you to separate the receiving signals and transmitting channels, as well as use the same functional units (attenuators, phase shifters, amplifiers) in the “receive” and “transmit” modes, reduce the number of functional units and reduce l overall dimensions of the module. This allows to increase the reliability of the module, stabilize the operation of the channels and, as a result, increase the accuracy of determining the coordinates of the target.
Включение в приемном канале двух последовательно соединенных согласующих усилителя позволяет повысить устойчивость приемного канала, за счет исключения влияния изменений параметров переключателя на параметры малошумящего усилителя, и тем самым, улучшить электрические характеристики модуля.The inclusion in the receiving channel of two series-connected matching amplifiers allows to increase the stability of the receiving channel, by eliminating the influence of changes in the switch parameters on the parameters of the low-noise amplifier, and thereby improve the electrical characteristics of the module.
Включение в состав передающего канала системы контроля мощности позволяет проводить оперативный встроенный контроль импульсной мощности передающего канала и контролировать работу выходного усилителя мощности и, тем самым, повысить надежность модуля, стабильность диаграммы направленности решетки, и следовательно повысить точность определения координат цели.The inclusion of a power control system in the transmitting channel allows for the on-line built-in monitoring of the pulse power of the transmitting channel and to control the operation of the output power amplifier and, thereby, increase the reliability of the module, the stability of the array pattern, and therefore increase the accuracy of determining the coordinates of the target.
Введение модулятора передающего канала и модулятора приемного канала позволяет синхронизировать работу всех функциональных узлов каналов по времени включения и отключения и, тем самым, повысить их устойчивость без включения дополнительных функциональных узлов, сократить задержки импульса сигнала управления и уменьшить длительность нарастания фронта и спада импульса СВЧ мощности, тем самым повысить потенциал решетки. Введение модуляторов приводит к улучшению электрических характеристик, к повышению точности определения координат объекта за счет повышения устойчивости работы каналов и, как следствие, повышения стабильности положения луча диаграммы направленности в пространстве.The introduction of a transmitting channel modulator and a receiving channel modulator makes it possible to synchronize the operation of all the functional nodes of the channels with respect to the on and off times and, thereby, increase their stability without turning on additional functional nodes, reduce the delay of the control signal pulse, and reduce the rise time of the front and fall of the microwave power pulse, thereby increasing the lattice potential. The introduction of modulators leads to an improvement in electrical characteristics, to an increase in the accuracy of determining the coordinates of an object by increasing the stability of the channels and, as a result, increasing the stability of the position of the beam pattern in space.
Подключение вывода модуля, являющегося одновременно «выходом передающего» канала и «входом приемного» канала, к приемному или передающему каналам через Х-циркулятор, позволяет оперативно управлять работой каналов и, тем самым, повысить надежность работы модуля. А также получать стабильные диаграммы направленности решетки, обеспечивающие повышенную точность определения координат цели.Connecting the output of the module, which is both the "output of the transmitting" channel and the "input of the receiving" channel, to the receiving or transmitting channels through the X-circulator, allows you to quickly control the operation of the channels and, thereby, increase the reliability of the module. And also get stable lattice radiation patterns, providing increased accuracy in determining the coordinates of the target.
Общий преобразователь последовательного кода управления в параллельный код, подключенный через шины внутренних и внешних сигналов позволяет уменьшить паразитные параметры схемы, улучшить электрические характеристики и, тем самым, повысить точность определения координат цели.A common converter of a serial control code into a parallel code connected via internal and external signal buses allows reducing spurious parameters of the circuit, improving electrical characteristics and, thereby, increasing the accuracy of determining the coordinates of the target.
Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На Фиг. 1 представлена структурная схема предложенного приемопередающего модуля активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона, где:In FIG. 1 is a structural diagram of a proposed transceiver module of an active phased microwave array, where:
- первый переключатель «прием /передача» на два положения - 1;- the first switch "reception / transmission" into two positions - 1;
- контакт «вход-выход» первого переключателя: вход передающего канала модуля в положении переключателя «передача» или выход приемного канала модуля в положении переключателя «прием» - 2;- input-output contact of the first switch: input of the transmitting channel of the module in the position of the switch "transmission" or output of the receiving channel of the module in the position of the switch "reception" - 2;
- управляемый n-разрядный ступенчатый фазовращатель - 3;- controlled n-bit step phase shifter - 3;
- дополнительный управляемый n-разрядный ступенчатый фазовращатель - 4;- additional controlled n-bit step phase shifter - 4;
- схема управления фазовращателями - 5;- phase shifter control circuit - 5;
- первый согласующий усилитель - 6;- the first matching amplifier - 6;
- второй согласующие усилитель - 7;- the second matching amplifier is 7;
- третий согласующие усилитель - 8;- the third matching amplifier - 8;
- четвертый согласующие усилитель - 9;- fourth matching amplifier - 9;
- пятый согласующие усилитель - 10;- fifth matching amplifier - 10;
- предварительный усилитель мощности - 11;- preliminary power amplifier - 11;
- выходной усилитель мощности - 12;- output power amplifier - 12;
- выход передающего канала, который является выходом модуля - 13;- the output of the transmitting channel, which is the output of the module - 13;
- n-разрядный аттенюатор - 14;- n-bit attenuator - 14;
- дополнительный n-разрядный аттенюатор - 15;- additional n-bit attenuator - 15;
- схема управления аттенюаторами - 16;- attenuator control circuit - 16;
- малошумящий усилитель - 17;- low noise amplifier - 17;
- защитное устройство - 18;- protective device - 18;
- шины внутренних сигналов управления - 19;- bus internal control signals - 19;
- шины внешних сигналов управления и напряжения питания - 20;- tires of external control signals and supply voltage - 20;
- второй переключатель «прием /передача» на два положения - 21;- the second switch "reception / transmission" into two positions - 21;
- третий переключатель «прием /передача» на два положения - 22;- the third switch "reception / transmission" into two positions - 22;
модулятор передающего канала - 23transmit channel modulator - 23
- система контроля мощности - 24;- power control system - 24;
- Х-циркулятор - 25;- X-circulator - 25;
- аттенюатор - 26;- attenuator - 26;
- модулятор приемного канала 27;- a modulator of the receiving
- преобразователь кода - 28.- code converter - 28.
Пример 1.Example 1
Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона (ППМ), содержит первый переключатель 1 «прием /передача» на два положения, выполненный в виде монолитной интегральной схемы (МИС) СВЧ-диапазона «Модуль СВЧ. Переключатель М44224-2 АПНТ 434830.001ТУ». Контакт «вход-выход» переключателя 1 является выводом «входа-выхода» модуля 2.The transceiver module of the active phased microwave antenna array (PPM), contains the
В положении переключателя 1 «передача» через контакт «вход» 2 ППМ подключен к внешней распределительной системе сигнала передатчиков, в положении переключателя 1 «прием» через контакт «выход» 2 ППМ подключен к устройству суммирования каналов АФАРIn the position of the
Передающий канал, включает последовательно второй переключатель 21 в виде МИС «Модуль СВЧ. Переключатель М44224-2 АПНТ 434830.001ТУ, соединенные управляемый n-разрядный ступенчатый фазовращатель 3 в виде МИС М44149-1 АПНТ.434630.019ТУ и дополнительный управляемый n-разрядный ступенчатый фазовращатель 4 в виде МИС М44149-2 АПНТ.434630.019ТУ, соединенные через первый согласующий усилитель 6 в виде МИС М421304-3 АПНТ.434810.062ТУ, управляемый n-разрядный аттенюатор 14 в виде МИС М44419 АПНТ.434820.002ТУ и дополнительный n-разрядный аттенюатор 15 в виде МИС М44419 АПНТ.434820.002ТУ, которые через второй согласующий усилитель 7 в виде МИС М421304-3 АПНТ.434810.062ТУ, соединены с третьим переключателем 22, в виде МИС «Модуль СВЧ. Переключатель М44224-2 АПНТ 434830.001ТУ, выход которого в положении «передача» через третий согласующий усилитель8 в виде МИС М421304-3 АПНТ.434810.062ТУ соединен с предварительным усилителем мощности 11 в виде МИС М42284-1 АПНТ.434810.208ТУ, выходной усилитель мощности 12 в виде МИС М42283-2 АПНТ.434810.206ТУ, схема контроля мощности 24 содержит диод 2А131А и усилитель /компаратор МАХ9003, Х-циркулятор 25 типа МПВЦ9-1Х выход которого является выходом передающего канала и модуля. Предварительный усилитель мощности 11 и выходной усилитель мощности 12 соединены с модулятором передающего канала 23 в виде схемы, содержащей Si55190V и LM5110-3SD.The transmitting channel, sequentially includes a
Приемный канал включает защитное устройство 18 в виде МИС М44419 АПНТ.434820.014ТУ вход которого соединен с выходом X циркулятора типа МПВЦ9-1Х, аттенюатор 25 в виде МИС типа КРПГ.434824.011ТУ, мало-шумящий усилитель 17 в виде МИС М421317 АПНТ.434810087ТУ четвертый 9 и пятый 10 согласующие усилители в виде МИС М421304-3 АПНТ.434810.062ТУ, второй переключатель 21, управляемый n-разрядный ступенчатый фазовращатель 3 в виде МИС М44149-1 АПНТ.434630.019ТУ и дополнительный управляемый n-разрядный ступенчатый фазовращатель 4 в виде МИС М44149-2 АПНТ.434630.019ТУ, n-разрядный аттенюатор 14 в виде МИС М44419 АПНТ.434820.002ТУ и дополнительный n-разрядный аттенюатор 15 МИС М44419, через второй согласующий усилитель 7 в виде МИС М421304-3 АПНТ.434810.062ТУ, третий переключатель 22 в виде МИС «Модуль СВЧ. Переключатель М44224-2 АПНТ 434830.001ТУ, контакт выход приемного канала 2. Модулятор приемного канала 27 в виде схемы, содержащей Si55190V и LM5110-3SD подключен к МШУ 17 и согласующим усилителям 9 и 10, а также выход модулятора соединен со входом согласующего усилителя 8.The receiving channel includes a
Схемы управления, выполненные в виде МИС драйвер АЕНВ.431320.101Т, фазовращателями 5 и аттенюаторами 16 соединены с шинами внутренних сигналов управления 19 Шина внешних сигналов управления и напряжения питания 20 соединена со схемами управления фазовращателями 5 и аттенюаторами 16 через преобразователь кода 28 типа АЕНВ.431320.102ТУ, выходы которого соединены со схемами управления фазовращателями 8 и аттенюаторами 12 шинами внутренних сигналов управления 9.Control circuits made in the form of MIS driver AENV.431320.101T, phase shifters 5 and
Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона работает следующим образом.The transceiver module of the active phased antenna array of the microwave range operates as follows.
При приеме сигнал с приемной антенны поступает на вход X-циркулятора 25, далее на вход защитного устройства 18, которое, в зависимости от уровня, либо пропускает сигнал с минимальными потерями, либо ограничивает его до безопасного для последующих функциональных узлов уровня. С выхода защитного устройства 18 сигнал проходит через аттенюатор 26 на вход малошумящего усилителя 17. Аттенюатор 26 предназначен для уменьшения влияния внешних сигналов при калибровке приемного канала по собственным шумам. Малошумящий усилитель 17 необходим для усиления входного сигнала и обеспечивает чувствительность приемного канала. С выхода малошумящего усилителя 17 сигнал через согласующие усилители 9 и 10 и второй переключетель 22 попадает на фазовращатель 3, согласующий усилитель 6 и фазовращатель 4, которые формируют фазочастотную характеристику приемного канала. Далее сигнал проходит через аттенюаторы 14 и 15, которые формируют амплитудночастотную характеристику приемного канала., и через согласующий усилитель 7 поступает на переключатель 22, затем на переключатель 1, где попадает на выход приемного канала 2.Upon receipt, the signal from the receiving antenna is fed to the input of the X-circulator 25, then to the input of the
В режиме «передача» сигнал со входа передающего канала 2 через переключатель 1 и переключатель 21 попадает на фазовращатели 3, 4, которые формируют фазочастотную характеристику передающего канала., затем через аттенюаторы 14 и 15, которые формируют амплитудно-частотную характеристику передающего канала. Далее сигнал через согласующий усилитель 7, переключатель 22 и согласующий усилитель 8 попадает на предварительный 11 и выходной 12 усилители мощности передающего канала (ПРД). Усиленный до необходимого уровня сигнал через систему контроля мощности 24 и Х-циркулятор 25 поступает на выход канала.In the "transmission" mode, the signal from the input of the transmitting
Система контроля мощности 24 формирует выходной сигнал, подаваемый на вывод 2 модуля, свидетельствующий о наличии необходимого уровня выходного сигнала передающего канала для оценки правильной работы передающего канала.The
Модуляторы передающего и приемного каналов осуществляют временное разделение работы приемного и передающего каналов. При включении режима «передача» модулятор передающего канала включает питание предварительного и выходного усилителей и, тем самым, включает их для усиления проходящего сигнала передающего канала, а при отключении режима «передача» модулятор передающего канала защищает предварительный и выходной усилители от выгорания. При включении режима «прием» модулятор приемного канала включает функциональные узлы модуля, работающие только при работе приемного канала, путем подачи на них питающего напряжения.Modulators of the transmitting and receiving channels temporarily separate the operation of the receiving and transmitting channels. When the “transmission” mode is turned on, the transmission channel modulator turns on the power of the preliminary and output amplifiers and, thereby, turns them on to amplify the transmitted signal of the transmission channel, and when the “transmission” mode is turned off, the transmission channel modulator protects the preliminary and output amplifiers from burning out. When the “receive” mode is activated, the modulator of the receiving channel includes functional units of the module that work only when the receiving channel is operating by supplying them with a supply voltage.
Преобразователь кода преобразует последовательный код управления аттенюаторами и фазовращателями в параллельные коды управления, одновременно разделяя их по времени управления этими узлами в момент работы приемного и передающего каналов.The code converter converts the serial control code of the attenuators and phase shifters into parallel control codes, while dividing them by the time of control of these nodes at the time of operation of the receiving and transmitting channels.
Предлагаемый приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона, позволяет, за счет повышения устойчивости работы каналов, повысить стабильность положения луча диаграммы направленности в пространстве и, как следствие, повысить точность определения координат объекта.The proposed transceiver module of the active phased microwave antenna array allows, by increasing the stability of the channels, to increase the stability of the beam position in space and, as a result, to improve the accuracy of determining the coordinates of the object.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112691A RU2713079C1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Transceiving module of active phased array of microwave range |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112691A RU2713079C1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Transceiving module of active phased array of microwave range |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713079C1 true RU2713079C1 (en) | 2020-02-03 |
Family
ID=69625287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019112691A RU2713079C1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Transceiving module of active phased array of microwave range |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713079C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776863C1 (en) * | 2021-07-13 | 2022-07-28 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Transceiver module of the active phased array antenna of the microwave range |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4635062A (en) * | 1982-03-01 | 1987-01-06 | Raytheon Company | Transceiver element for phased array antenna |
| US5633615A (en) * | 1995-12-26 | 1997-05-27 | Hughes Electronics | Vertical right angle solderless interconnects from suspended stripline to three-wire lines on MIC substrates |
| RU2338307C1 (en) * | 2007-11-06 | 2008-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Active phased antenna array |
| 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 |
| WO2017007525A2 (en) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | Eridan Communications, Inc. | Universal transmit/receive module for radar and communications |
| RU2657336C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-06-13 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Transceiving module of active phased antenna array |
-
2019
- 2019-04-25 RU RU2019112691A patent/RU2713079C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4635062A (en) * | 1982-03-01 | 1987-01-06 | Raytheon Company | Transceiver element for phased array antenna |
| US5633615A (en) * | 1995-12-26 | 1997-05-27 | Hughes Electronics | Vertical right angle solderless interconnects from suspended stripline to three-wire lines on MIC substrates |
| RU2338307C1 (en) * | 2007-11-06 | 2008-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Active phased antenna array |
| 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 |
| WO2017007525A2 (en) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | Eridan Communications, Inc. | Universal transmit/receive module for radar and communications |
| RU2657336C1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-06-13 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Transceiving module of active phased antenna array |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776863C1 (en) * | 2021-07-13 | 2022-07-28 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Transceiver module of the active phased array antenna of the microwave range |
| RU2788821C1 (en) * | 2022-04-08 | 2023-01-24 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И.Шокина" (АО "НПП "Исток" им.Шокина") | Receiving and transmitting module of the active phased antenna array of the microwave range |
| RU2800337C1 (en) * | 2023-03-09 | 2023-07-20 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И.Шокина" | Transceiver module of an active phased antenna array of the microwave frequency range |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2139628C1 (en) | Transceiver for multichannel duplex communication system with time-derived channels | |
| CN201600448U (en) | MWW (millimeter wave) coherent seeker front end device | |
| CN103856234A (en) | Concurrent multiband transceiver | |
| Ozturk et al. | Measuring target range and velocity: Developments in chip, antenna, and packaging technologies for 60-GHz and 122-GHz industrial radars | |
| CN105610461A (en) | Antenna coupling characteristic integrated radio frequency integration module | |
| CN109633617B (en) | Millimeter wave receiving and dispatching front end based on single-channel target information extraction | |
| CN103856236A (en) | Concurrent multiband transceiver | |
| RU2713079C1 (en) | Transceiving module of active phased array of microwave range | |
| KR101990076B1 (en) | Phased array radar | |
| US20160344484A1 (en) | Wireless communication device and wireless communication system | |
| US4380765A (en) | Radar systems | |
| RU2454763C1 (en) | Transceiving module of active phased array of microwave range | |
| CN211406019U (en) | Four-channel transceiving component | |
| KR101205720B1 (en) | Apparatus for transmitting/receiving signal in communication system | |
| CN216565121U (en) | S-band and X-band receiving channel gain self-adaptive adjusting system | |
| CN215420284U (en) | Multichannel pulse radio frequency receiving and transmitting assembly | |
| KR102520675B1 (en) | Photonics based active array radar for transmitting and receiving pulse waveform | |
| RU2804330C1 (en) | X-band active phased array antenna transceiver module | |
| RU2800337C1 (en) | Transceiver module of an active phased antenna array of the microwave frequency range | |
| CN113612497A (en) | Multichannel pulse radio frequency receiving and transmitting assembly | |
| CN216285709U (en) | Antenna front-end system and vehicle-mounted radar | |
| RU2730042C1 (en) | Transmit-receive module of active phased array of microwave range | |
| RU2611600C1 (en) | Converting transmitting-receiving module of digital antenna array (optional) | |
| CN112383318A (en) | Serial-type transceiving front-end switch array for linear array | |
| RU2776863C1 (en) | Transceiver module of the active phased array antenna of the microwave range |