RU2817766C1 - Адаптивная передающая система КВ-диапазона с фазированной решеткой на основе технологии SDR - Google Patents
Адаптивная передающая система КВ-диапазона с фазированной решеткой на основе технологии SDR Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817766C1 RU2817766C1 RU2023107106A RU2023107106A RU2817766C1 RU 2817766 C1 RU2817766 C1 RU 2817766C1 RU 2023107106 A RU2023107106 A RU 2023107106A RU 2023107106 A RU2023107106 A RU 2023107106A RU 2817766 C1 RU2817766 C1 RU 2817766C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- transmitting
- phased array
- control module
- signals
- Prior art date
Links
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000005433 ionosphere Substances 0.000 description 6
- 238000003491 array Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Abstract
Настоящее изобретение относится к технике радиосвязи. Техническим результатом является обеспечение адаптивной передачи сигналов в КВ-диапазоне. Упомянутый технический результат достигается тем, что в передающей системе с фазированной антенной решеткой (ФАР) на основе технологии программно-определяемого радио (Software Defined Radio, SDR) производят излучение высокочастотной энергии антенно-передающими модулями, в которые включены усилители мощности; формирование информационных, модуляционных и управляющих сигналов, в том числе диаграммой направленности ФАР, производится в цифровом сигнальном процессоре по параметрам, заданным модулем управления и передается по волоконно-оптическим линиям на антенно-передающие модули, где производится цифроаналоговое преобразование, усиление усилителями и излучение антенными элементами с установленными фазовыми сдвигами высокочастотных сигналов со сложением их в пространстве в заданных направлениях. 3 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано на стационарных узлах связи и мобильных объектах для обеспечения адаптивной передачи сигналов в КВ-диапазоне.
Радиопередающие системы связи КВ-диапазона для выполнения требований по дальности и устойчивости связи должны обеспечивать максимизацию отношения сигнал/шум на входе радиоприемников взаимодействующих корреспондентов. Одним из простейших вариантов решения данной задачи является использование радиопередающих устройств большой мощности. Известны радиопередающие системы [1-3], в которых данная задача решается за счёт увеличения мощности путем сложения сигналов от усилителей мощности нескольких высокочастотных трактов в сумматорах. Повышение мощности радиопередающих систем путём усиления и сложения в одном антенно-фидерном тракте радиопередающего устройства или радиопередающей системы приводит к необходимости использования мощных усилителей, согласующих устройств, сумматоров, систем вентиляции и охлаждения для них, антенн, способных вместить большую мощность от радиопередающих устройств, и, в свою очередь, к общему увеличению массогабаритных характеристик радиопередающих систем и снижению их общей надёжности.
Использование в антенных трактах большого количества дополнительных устройств ведёт также к частичной потере мощности в переходах, фидерах, на рассеивании и нагреве отдельных элементов и на их рассогласованности. Наличие в антенно-фидерных трактах настраиваемых согласующих устройств не позволяет работать системе в режимах c псевдослучайной перестройкой частоты с требуемыми скоростями перестройки.
Кроме этого, при размещении на мобильных объектах, где передающие и приёмные антенны располагаются на малых расстояниях друг от друга, предъявляются жёсткие требования по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС), особенно в части защиты чувствительных цепей приемников, а также систем управления основными средствами от мощного излучения передатчиков. В случае излучения одной антенной КВ-диапазона мощности 5-10 кВт требования по ЭМС невозможно выполнить из-за возникающих наводок в десятки киловольт.
Решение задачи максимизации отношения сигнал/шум путём использования диаграммообразующих схем в передающих системах с фазированными антенными решетками (ФАР) [4] также имеют недостатки из-за применения аналоговых делителей мощности радиопередающих устройств и управляемых фазовращателей, что неизбежно вносит потери в антенно-фидерные тракты и общий формируемый направленный излучаемый сигнал. Кроме того, реализация фазированной антенной решетки с количеством элементов, большим, чем заявлено в [4] и с большей занимаемой площадью для улучшения направленных свойств диаграммы направленности (ДН) решетки, сталкивается со значительными трудностями из-за увеличения выходов в делителе, количества фазовращателей и фидерных трактов. Большое количество фидерных трактов на разных расстояниях от передающего устройства приводит к усложнению конструкции решетки и схемы фидерного питания её элементов, а также, к возрастанию фазовых ошибок из-за разной длины фидеров при решении задачи формирования диаграммы направленности.
Задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение, являются:
- создание системы управления, в том числе, фазированной антенной решеткой передающей системы КВ-диапазона на основе технологии SDR;
- обеспечение возможности построения фазированных антенных решеток радиопередающих систем КВ-диапазона любой конфигурации (линейная, кольцевая, прямоугольная, звездообразная, эквидистантная, не эквидистантная, система подрешеток и т.д.) с достаточно большим количеством элементов (до сотен) и обеспечением работы в нескольких направлениях и каналах одновременно, что не должно значительно сказываться на усложнении конструкции построения ФАР и влиять на увеличение фазовых ошибок при формировании ДН;
- обеспечение возможности гибкого наращивания мощности излучённых сигналов в различных каналах и направлениях, в том числе, в случае необходимости, до максимально возможной мощности для одного канала в одном направлении или всенаправленно для различного числа корреспондентов в сети;
- увеличение вероятности доведения сообщений (отношение сигнал/шум) до корреспондентов, в том числе с учётом реального суточного изменения геофизических условий ионосферы;
- обеспечение возможности работать в режимах с псевдослучайной перестройкой частоты с любыми требуемыми скоростями перестройки;
- снижение финансовых затрат на производство и эксплуатацию радиопередающих систем КВ-диапазона;
- снижение массогабаритных характеристик радиопередающих систем КВ-диапазона и площадей, занимаемых антенными системами и ФАР;
- повышение надёжности радиопередающих систем КВ-диапазона;
- улучшение ЭМС на мобильных объектах.
Решение поставленных задач в заявляемом изобретении достигается принципиально новыми техническими решениями. Сложение мощностей усилителей мощности предлагается производить не в сумматорах, как в [1-3], а при излучении отдельными излучателями в пространстве, как это происходит в ФАР [4]. Но при этом, в заявляемом изобретении излучение высокочастотной энергии антенными элементами предлагается производить не от общего усилителя мощности с предварительным делением делителем на отдельные антенно-фидерные тракты с фазовращателями, как в [4], а установить под каждым антенным элементом ФАР свой усилитель мощности и создать, таким образом, антенно-передающие модули в качестве конечных элементов ФАР.
Формирование информационных, модуляционных и управляющих сигналов, в том числе, диаграммой направленности ФАР, в заявляемой системе предлагается производить в цифровом сигнальном процессоре по параметрам заданным модулем управления и передавать по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) на антенно-передающие модули, где производить цифро-аналоговое преобразование, формирование низкоуровневых аналоговых сигналов, усиление их усилителями и излучение антенными элементами (с установленными фазовыми сдвигами), складывая, таким образом, в пространстве высокочастотные сигналы определённой мощности и в определённых направлениях в зависимости от пространственного расположения используемых для передачи антенно-передающих модулей и сигналов фазового сдвига для каждого из этих модулей.
Такое построение позволит решить задачу использования в радиопередающей системе КВ-диапазона ФАР любой конфигурации с достаточно большим количеством элементов (до сотен) и обеспечением работы в нескольких направлениях и каналах одновременно. При этом передача сигналов формирования ДН в цифровом виде по ВОЛС до конечных элементов ФАР практически исключит наличие фазовых ошибок при формировании ДН и потерь высокочастотной энергии при передаче её по фидерным трактам. Это же позволит, при необходимости, формировать самый мощный сигнал для одного корреспондента в одном направлении или синфазно для разных корреспондентов всенаправленно.
Такие факторы, как энергонаправленность в каждом канале, возможность пространственного сложения мощностей всех антенно-передающих модулей до максимальной в одном направленном канале или всенаправленно позволяют решить задачу повышения отношения сигнал/шум на входах радиоприёмников корреспондентов.
Поскольку в заявляемом изобретении предлагается решение поставленных задач реализовать двумя основными путями - сложение мощностей от некоторого количества усилителей в пространстве и формирование информационных, модуляционных и управляющих сигналов, в том числе, диаграммой направленности ФАР передающей системы в цифровом виде, а подобной системы с обеими указанными функциями не найдено, то наиболее близкими прототипами являются:
1. В функции сложения мощностей - передающая система КВ-диапазона [2].
2. В функции формирования и управления диаграммой направленности - устройство питания элементов передающей кольцевой фазированной антенной решетки [4].
В отличие от взятых прототипов [2, 4], в предлагаемой системе КВ-диапазона формирование информационных, модуляционных и управляющих сигналов, в том числе, диаграммой направленности ФАР, осуществляемое в цифровом виде и передача их до всех антенно-передающих модулей ФАР, включающих усилители мощности, по волоконно-оптическим линиям, позволяет исключить из системы КВ-диапазона: фидерные тракты, высокочастотные коммутаторы, разветвители, делители мощности, фазовращатели, мощные усилители, мощные сумматоры, мощные согласующие устройства, системы вентиляции и охлаждения для них, направленные антенны с большой занимаемой площадью (например, типа ромбических, синфазных горизонтальных, логопериодических антенн на передающих береговых центрах и радиостанциях), антенны с большой вмещаемой мощностью на мобильных объектах. Таким образом, решаются задачи снижения финансовых затрат на производство и эксплуатацию (в том числе, значительное снижение энергопотребления) радиопередающих систем КВ-диапазона, а также снижения её массогабаритных характеристик и площадей, занимаемых на береговых объектах направленными антеннами.
Исключение большого количества различных элементов позволяет решить задачу по повышению надёжности радиопередающих систем КВ-диапазона.
Избирательная направленность излучения, снижение мощности излучения каждым антенным элементом, сложение мощностей излучения в пространстве позволяют решить задачу улучшения ЭМС на мобильных объектах, где передающие и приёмные антенны располагаются на близком расстоянии друг от друга.
Схема предлагаемой передающей системы КВ-диапазона с фазированной антенной решеткой на основе технологии SDR представлена на фиг. 1. Адаптивная передающая система представляет собой модуль управления в виде планшетного ПК 1, который по двунаправленным линиям подключен к внешней ЭВМ для дистанционного управления и информационного взаимодействия по основной и резервной сетям, на вход модуля управления 1 подключен датчик координат и курса 2, а к выходу модуля управления подключен цифровой сигнальный процессор 3, с которого сформированные информационные и управляющие цифровые сигналы поступают через оптические трансиверы 41-4N на N антенно-передающих модулей 51-5N, количество которых определяется размерами объекта размещения, требованиями к параметрам формирования диаграммы направленности системы и требуемой максимальной мощности излучения от складываемых в пространстве излучённых высокочастотных сигналов от антенно-передающих модулей 51-5N, отличающаяся тем, что с выходов цифрового сигнального процессора 3 цифровые сигналы через оптические трансиверы 41-4N по волоконно-оптическим линиям в формате по стандарту JESD204B поступают в каждый из N антенно-передающих модулей 51-5N на оптические трансиверы 41-4N, откуда преобразованные в цифровую форму сигналы поступают в цифро-аналоговые преобразователи 61-6N, откуда сформированные высокочастотные сигналы в аналоговой форме поступают на усилители мощности 71-7N и после усиления через широкополосные согласующие элементы 81-8N излучаются антенными элементами 91-9N, что позволяет использовать каждый из N антенно-передающих модулей 51-5N, как отдельный информационно-частотный канал, так и складывать в пространстве излучённую мощность на одной частоте с одинаковым информационным сигналом любым требуемым количеством антенно-передающих модулей из общего числа N, формируя, таким образом, сигнал определённой мощности и в определённом направлении в зависимости от пространственного расположения используемых для передачи антенно-передающих модулей и фазового сдвига между сигналами для каждого из этих модулей, сформированных цифровым сигнальным процессором 3.
Предлагаемая передающая система КВ-диапазона с ФАР на основе технологии SDR функционирует следующим образом.
Модуль управления 1, выполненный в виде планшетного ПК, позволяет задавать частотные диапазоны работы, режимы модуляции, количество каналов, одновременно формируемых ДН, их форму, направления на корреспондентов и угломестное положение в зависимости от дальности до корреспондентов, как в местном, так и в дистанционном режиме (от внешней ЭВМ) по основной и резервной сетям на основе протокола сопряжения. При размещении на мобильных объектах модуль управления 1, получая исходные данные о своем местоположении от датчика координат и курса 2, позволяет формировать ДН в зависимости от направления на корреспондента.
В цифровом сигнальном процессоре 3 на основе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) с помощью специального программного обеспечения (СПО) в зависимости от заданных в модуле управления 1 режимов работы выполняется:
- установка рабочих частот;
- кодирование передаваемой информации корреспондентам;
- формирование программно-определяемыми модемами модуляционных составляющих (режимы работы);
- решение задачи по формированию диаграмм направленности в направлении заданных корреспондентов с максимально возможной оптимальной мощностью и углами излучения в вертикальной плоскости в зависимости от расстояния до корреспондентов и реального суточного изменения геофизических условий ионосферы с использованием требуемого количества и положения элементов ФАР - антенно-передающих модулей 51-5N.
Реальное суточное изменение геофизических условий ионосферы вычисляется как на основе долгосрочного прогноза состояния ионосферы, загруженного в СПО цифрового сигнального процессора 3 заранее, так и на основе краткосрочных прогнозов состояния ионосферы, загружаемых в СПО ежедневно из модуля управления 1 оператором или по дистанционному управлению от внешнего ПК. Таким образом, производится адаптивная обработка сигналов, которая учитывает особенности распространения радиоволн в КВ-диапазоне на основе математической модели канала. Модель канала позволяет произвести выбор оптимальной рабочей частоты, предварительную адаптацию формы и направления диаграммы направленности для достижения максимального значения сигнал/шум на входе приёмных трактов корреспондентов в зависимости от направления и дистанции до них.
Далее выработанные комплексные цифровые информационные и управляющие сигналы из цифрового сигнального процессора 3 поступают в оптические трансиверы 41-4N, где происходит формирование высокоскоростных потоков по стандарту JESD204B и их преобразование в оптические сигналы с последующей передачей по волоконно-оптическим линиям до каждого антенно-передающего модуля 51-5N.
В антенно-передающих модулях 51-5N происходит обратное преобразование оптических сигналов в оптических трансиверах 41-4N в цифровую форму, после чего сигналы поступают на ЦАП 61-6N, где преобразуются в низкоуровневые высокочастотные аналоговые сигналы с соответствующими параметрами, выработанными в цифровом сигнальном процессоре 3. После этого они подаются на усилители мощности 71-7N и после усиления через широкополосные согласующие элементы 81-8N излучаются антенными элементами 91-9N.
Излучение каждым антенным элементом происходит с определённым запаздыванием по времени, чтобы обеспечить фазовые сдвиги между возбуждением антенных элементов для формирования требуемого направления ДН ФАР. Время запаздывания излучения для каждого антенного элемента рассчитывается в цифровом сигнальном процессоре 3 по заданным в модуле управления 1 параметрам. Таким образом, фазовые сдвиги излучения формируются в цифровом виде и преобразуются в ЦАП 61-6N в аналоговые сигналы с определёнными временными характеристиками, что позволяет реализовать работу ФАР без наличия аналоговых фазовращателей или линий задержки.
В качестве антенных элементов могут быть использованы малогабаритные несимметричные широкополосные вертикальные антенны [5], имеющие в своём составе пассивные широкополосные согласующие элементы, которые обеспечивают работу с радиопередающими устройствами без перестраиваемых согласующих устройств с требуемыми параметрами согласования.
Исключение использования перестраиваемых согласующих устройств и применение широкополосных антенных элементов позволяет решить задачу обеспечения возможности работать в режимах с псевдослучайной перестройкой частоты с любой требуемой скоростью перестройки.
Многоканальность предлагаемой радиопередающей системы КВ-диапазона с обеспечением направленности в каждом канале может быть реализована различными способами.
Одним из способов может быть установка нескольких усилителей, например до 4-х в каждом антенно-передающем модуле 51-5N, как реализовано в [6], где на одну антенну могут независимо работать 4 усилителя мощности на разных частотах. В то же время, мощности 4-х усилителей могут складываться в блоке сложения и работать одним каналом излучения. ФАР из таких антенно-передающих модулей можно реализовать в виде плоской эвидистантной прямоугольной, квадратной или кольцевой формы. При этом она будет способна обеспечить формирование до четырёх частотно-информационных независимых каналов за счёт наличия 4-х усилителей мощности под каждой антенной с узкими диаграммами направленности в любых из направлений на 360° в горизонтальной (азимутальной) плоскости и в различных угломестных направлениях (в вертикальной плоскости). Формирование каждой ДН ФАР из 4-х возможных каналов происходит по известным принципам и законам формирования ДН плоских ФАР [7]. При использовании 32 антенных элементов в прямоугольной ФАР (8х4) возможно получить достаточно хорошие характеристики по направленности и энергетике, даже если каждый из 32 элементов будет излучать мощность по 100 Вт в одном канале. Общая энергетика по мощности одного канала составит 3200 Вт без учёта направленности и потерь на излучение боковых лепестков. Прямоугольная ФАР, например, из 32 антенно-передающих модулей (8х4) с расстоянием между ними 10 м будет занимать площадь 80х40=3200 м2.
Другим способом обеспечения многоканальности в различных направлениях может быть построение на стационарных береговых объектах связи передающих ФАР из секторно расположенных линейных подрешеток. ФАР с требованием работы во всех направлениях может состоять, например, из 24 секторных линейных подрешёток по 8 антенно-передающих модулей каждая с расстояниями между ними 10 м и расположенных радиально от центра, где будет находиться здание с системой управления и питания ФАР. Каждая линейная подрешётка будет работать вдоль осевого направления с постоянной азимутальной составляющей ϕ=90°, как показано на фиг. 2. В этом случае sinϕ=1 и положение ДН подрешётки будет изменяться только в угломестном направлении θ, которое будет управляться сдвигом по фазе между возбуждением элементов подрешётки ψ=kdsinθ, где k=2π/λ - коэффициент фазы электромагнитной волны в свободном пространстве; λ - длина волны; d - расстояние между антенными элементами подрешётки [7]. На фиг. 3 показана нормированная амплитудная диаграмма направленности линейной подрешётки из 8-ми элементов (фиг. 2) в горизонтальной плоскости F(ϕ), формируемая при ψ=kd (ϕ=90°; θ=90°).
Линейная подрешётка в режиме излучения вдоль осевого направления имеет максимальный коэффициент направленного действия [7], как и по сравнению с плоскими кольцевыми или прямоугольными решётками, что позволяет значительно повысить энергонаправленность в каждом выделенном направлении ФАР, состоящей из множества радиальных линейных подрешёток.
При такой структуре ФАР достигается возможность работы в 24 направлениях на разных частотах, в разных режимах работы, с разными информационными данными и с корреспондентами на различных расстояниях, что будет обеспечиваться изменением угломестного положения ДН каждой подрешётки ФАР и выбором частоты в зависимости от геофизических условий ионосферы.
Площадь такой решётки может составить не более 31415 м2 в окружности или 40000 м2 на квадратной площади, обеспечивая возможность одновременной работы в 24-х независимых направлениях. Для сравнения площадь двойной ромбической антенны РГД составляет 140х160=22400 м2 и она может обеспечить работу только в одном направлении.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют в известных источниках информации, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».
Литература
1. HF Transmit/Receive Broadband System R&S® XB 2900 Data Sheet PD 0758.2825.32 Version 02.01 July 2005.
2. Патент № 117727, РФ, МПК H04Q3/00. Передающая система КВ-диапазона / А.В. Богданов, Ю.А. Попов, А.В. Кирякин, А.В. Суровцев, - ОАО «ОНИИП», Опубл. 27.06.2012, Бюл. № 18.
3. Патент № 2475958, РФ, МПК H04B 7/00, H04B 15/02. Автоматизированная приемо-передающая система коротковолновой связи / И.В. Дулькейт, Б.Г. Шадрин, В.С. Будяк, А.А. Ворфоломеев - ОАО «ОНИИП», Опубл. 20.02.2013, Бюл. № 5.
4. Патент № 2315400, РФ, МПК H01Q 3/26, H01Q25/00. Способ питания элементов передающей кольцевой фазированной антенной решетки и устройство для его реализации / М.В. Горковенко, В.М. Жуков, А.Б. Беседин, А.Ф. Харин, В.М. Нестеров - НИИ ТВВАИУ РЭ (ВИ), Опубл. 20.01.2008, Бюл. № 2.
5. Патент № 2316855, РФ, МПК H01Q9/30. Малогабаритная антенна. / Ахмедов В.Б., Березкин Б.И., Витютин А.В., Воронов С.А., Елисеев В.Н., Катанович А.А., Еркин А.Ю., Любимов В.С., Малышев Н.А., Хаджиогло Е.А. - ФГУП «НИИ «Нептун», Опубл. 10.02.2008, Бюл. № 4.
6. Патент № 2779148, РФ, МПК H04QB7/02. Высокоскоростная многоканальная система передачи данных КВ-диапазона. / Дикушин П.А., Минин Д.А., Помазунов С.А., Скачков М.А., Химичев А.В., Чистяков К.В. - АО «НИИ «Нептун», Опубл. 05.09.2022, Бюл. № 25.
7. Кочержевский Г.Н., Ерохин Г.А., Козырев Н.Д., Чернов О.В. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. / 3-е изд. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. С 78-81, 103-109.
Claims (1)
- Адаптивная передающая система КВ-диапазона с фазированной антенной решеткой на основе технологии программно-определяемого радио (Software Defined Radio, SDR), содержащая модуль управления в виде планшетного ПК, который по двунаправленным линиям подключен к внешней ЭВМ, на вход модуля управления подключен датчик координат и курса, а к выходу модуля управления подключен цифровой сигнальный процессор, отличающаяся тем, что выходы цифрового сигнального процессора соединены с оптическими трансиверами, соединенными волоконно-оптическими линиями связи с N антенно-передающими модулями, причём каждый из N антенно-передающих модулей представляет собой отдельный информационно-частотный канал и содержит последовательно соединённые оптический трансивер антенно-передающего модуля, цифроаналоговый преобразователь, усилитель мощности, широкополосный согласующий элемент и антенный элемент; причём цифровой сигнальный процессор содержит программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) с программным обеспечением и выполнен с возможностью адаптивной обработки сигналов для формирования информационных, модуляционных и управляющих сигналов, в том числе диаграммой направленности антенных элементов, по параметрам, заданным модулем управления, и передачи их на все N антенно-передающие модули, а также формирования фазовых сдвигов между возбуждением антенных элементов, при этом каждый антенный элемент является широкополосным и выполнен с возможностью излучения с заданным фазовым сдвигом между возбуждением антенных элементов для формирования требуемого направления диаграммы направленности.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817766C1 true RU2817766C1 (ru) | 2024-04-22 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140066115A1 (en) * | 2012-04-02 | 2014-03-06 | Alan David Sanders | Distributed Antenna System Signal Measurement |
| RU141242U1 (ru) * | 2013-11-06 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Радиопередающая система кв диапазона |
| RU2713507C1 (ru) * | 2019-07-12 | 2020-02-05 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Способ повышения помехоустойчивости и пропускной способности адаптивной системы КВ радиосвязи |
| RU2759752C1 (ru) * | 2021-03-16 | 2021-11-17 | Акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО" | Корабельное радиопередающее устройство коротковолнового диапазона |
| RU2760981C1 (ru) * | 2021-03-09 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Полярный геофизический институт" | Способ адаптивной радиосвязи повышенной надёжности с удалёнными подвижными объектами СМП |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140066115A1 (en) * | 2012-04-02 | 2014-03-06 | Alan David Sanders | Distributed Antenna System Signal Measurement |
| RU141242U1 (ru) * | 2013-11-06 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Радиопередающая система кв диапазона |
| RU2713507C1 (ru) * | 2019-07-12 | 2020-02-05 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Способ повышения помехоустойчивости и пропускной способности адаптивной системы КВ радиосвязи |
| RU2760981C1 (ru) * | 2021-03-09 | 2021-12-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Полярный геофизический институт" | Способ адаптивной радиосвязи повышенной надёжности с удалёнными подвижными объектами СМП |
| RU2759752C1 (ru) * | 2021-03-16 | 2021-11-17 | Акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО" | Корабельное радиопередающее устройство коротковолнового диапазона |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| - EDN YSCCZM. * |
| Дулькейт И.В. и др. Использование SDR технологий в морской радиосвязи // Омский научный вестник. - 2018. - N1(157). - С. 63-68. - * |
| Рыбаков А.И. и др. Выбор наилучшего парциального канала дальней КВ радиосвязи // Экономика и качество систем связи. - 2020. - N2(16). - С. 72-78. - EDN RZLIWV. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11621757B2 (en) | System and method for a multi-beam beamforming front-end architecture for wireless transceivers | |
| US7714776B2 (en) | Antenna array calibration | |
| US9397740B2 (en) | Modular antenna array with RF and baseband beamforming | |
| CN107852397B (zh) | 使用选择矩阵进行天线相位校准的混合波束形成天线阵列 | |
| US20200136268A1 (en) | Slot Antenna Arrays for Millimeter-Wave Communication Systems | |
| US10249961B2 (en) | Transmit device and method thereof | |
| EP3440784A1 (en) | Method and apparatus for line-of-sight antenna array | |
| US20200243985A1 (en) | Antenna arrangement for dual-polarization beamforming | |
| US20140341261A1 (en) | Transmitter | |
| US10135522B2 (en) | Transceiver array with adjustment of local oscillator signals based on phase difference | |
| CN113906686A (zh) | 相邻波束确定 | |
| RU2817766C1 (ru) | Адаптивная передающая система КВ-диапазона с фазированной решеткой на основе технологии SDR | |
| EP3469654B1 (en) | Antenna arrangements for a radio transceiver device | |
| US10218084B2 (en) | Per-element power control for array based communications | |
| US20230163462A1 (en) | Antenna device with improved radiation directivity | |
| Fazzini et al. | Range selective power focusing with time-controlled bi-dimensional frequency diverse arrays | |
| JPH05175933A (ja) | 屋内通信方式 | |
| KR102520675B1 (ko) | 펼스파형 송수신을 위한 포토닉스 기반 능동 배열 레이다 | |
| US11955714B2 (en) | Antenna apparatus, radio transmitter, and antenna diameter adjustment method | |
| RU2626023C2 (ru) | Многолучевая антенна | |
| CN111525262B (zh) | 一种圆形多波束相控阵列天线及通信方法 | |
| CN212162075U (zh) | 一种有源天线 | |
| Kuzmin et al. | Ring concentric modular antenna array | |
| Ilić et al. | Performance assessment for OAM antenna arrays | |
| KR20210055610A (ko) | 재구성 가능한 모듈형 무선 전력 송신 장치 |