RU59890U1

RU59890U1 - SCAN ANTENNA

Info

Publication number: RU59890U1
Application number: RU2006119982/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Андреев; Евгений Никитович Белкин; Владимир Егорович Зайцев; Геннадий Сергеевич Компаниченко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники"
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2006-12-27

Abstract

Предложенная антенная решетка со сканированием содержит магистральную линию, ответвители, включающие в себя излучатель и смеситель. Отличается тем, что в каждой ответвитель дополнительно включены смеситель и два фильтра. Включение дополнительного смесителя обеспечивает уменьшение длины магистральной линии, что сокращает потери энергии в ней в два раза. Включение фильтров и дополнительного смесителя расширяет функциональные возможности антенной решетки, так как обеспечивает работу с любым источником основного сигнала.The proposed scanning antenna array contains a trunk line, couplers, including a radiator and a mixer. It differs in that in each coupler an additional mixer and two filters are included. The inclusion of an additional mixer provides a reduction in the length of the main line, which reduces the energy loss in it by half. The inclusion of filters and an additional mixer extends the functionality of the antenna array, as it provides work with any source of the main signal.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к сканирующим антенным решеткам и может быть использована в радиолокации, гидролокации, системах радиосвязи, телевидении.The proposed utility model relates to scanning antenna arrays and can be used in radar, sonar, radio communication systems, television.

Известны антенные решетки со сканированием, в которых перемещение диаграммы направленности по угловым координатам осуществляется с использованием смесителей путем изменения значения частоты колебаний.Known antenna arrays with scanning, in which the movement of the radiation pattern in angular coordinates is carried out using mixers by changing the value of the oscillation frequency.

Такие антенные решетки могут быть использованы только в случаях, когда для получения сигнала излучения заданной частоты в секторе сканирования имеется возможность одновременно изменять частоту сигналов, поступающих на входы смесителей, так как fизл=fc+fг,Such antenna arrays can be used only in cases where, to obtain a radiation signal of a given frequency in the scanning sector, it is possible to simultaneously change the frequency of the signals received at the inputs of the mixers, since fsl = fc + fg,

где fизл - частота излучаемого сигнала,where fsl is the frequency of the emitted signal,

fc - частота основного сигнала,fc is the frequency of the main signal,

fг - частота сигнала гетеродина.fg is the frequency of the local oscillator signal.

В некоторых случаях частота основного сигнала fc является фиксированной и задается отдельным устройством (например, в системах опознавания государственной принадлежности целей частота основного сигнала fc и вид модуляции определяется типом запросчика).In some cases, the frequency of the main signal fc is fixed and is set by a separate device (for example, in target recognition systems, the frequency of the main signal fc and the type of modulation are determined by the type of interrogator).

В этом случае частота сигнала излучения fизл в секторе сканирования антенной решетки будет изменяться с изменением частоты сигнала гетеродина fг, a автоответчики, находящиеся на борту летальных аппаратов и настроенные на определенную частоту не будут принимать эти сигналы.In this case, the frequency of the radiation signal fsl in the scanning sector of the antenna array will change with the frequency of the local oscillator signal fg, and answering machines located on board the aircraft and tuned to a specific frequency will not receive these signals.

Кроме того, для обеспечения широкоугольного сканирования, необходимая в этом случае длина магистральной линии имеет большие потери энергии.In addition, to ensure wide-angle scanning, the length of the trunk line required in this case has large energy losses.

Из известных антенных решеток со сканированием наиболее близкой по технической сущности, схемному решению и эксплуатационным характеристикам является антенная решетка с частотным сканированием, содержащая магистральную линию, ответвители, включающие в себя излучатель и смеситель, один Of the known antenna arrays with scanning, the closest in technical essence, circuit design and operational characteristics is the antenna array with frequency scanning, containing a trunk line, couplers, including a radiator and a mixer, one

вход которого подключен к магистральной линии, а другой к источнику основного сигнала, и выбранная за прототип.the input of which is connected to the trunk line, and the other to the source of the main signal, and selected for the prototype.

Недостатками этой антенной решетки с частотным сканированием являются:The disadvantages of this frequency scan antenna array are:

- большие потери энергии в магистральной линии, обусловленные большой ее длиной;- large energy losses in the main line due to its large length;

- зависимость от частоты источника основного сигнала, что сужает ее функциональные возможности.- dependence on the frequency of the source of the main signal, which narrows its functionality.

Сущность предлагаемой антенной решетки с частотным сканированием заключается в том, что она содержит магистральную линию, ответвители, включающие в себя излучатель и смеситель, один выход которого подключен к магистральной линии, другой - к источнику основного сигнала. Отличается тем, что каждый ответвитель дополнительно содержит смеситель и два фильтра, причем вход одного фильтра подключен к выходу основного смесителя, а выход - к входу дополнительного смесителя, второй вход которого подключен к магистральной линии, при этом между его выходом и излучателем включен другой фильтр.The essence of the proposed antenna array with frequency scanning is that it contains a trunk line, couplers, including a radiator and mixer, one output of which is connected to the trunk line, and the other to the source of the main signal. It differs in that each coupler additionally contains a mixer and two filters, the input of one filter connected to the output of the main mixer, and the output to the input of the additional mixer, the second input of which is connected to the trunk line, while another filter is connected between its output and the emitter.

Введение дополнительного смесителя обеспечивает уменьшение длины магистральной линии, что сокращает потери энергии в ней в два раза.The introduction of an additional mixer reduces the length of the main line, which reduces the energy loss in it by half.

Включение фильтров и дополнительного смесителя обеспечивает работу антенной решетки с любым источником основного сигнала, что расширяет ее функциональные возможности.The inclusion of filters and an additional mixer ensures the operation of the antenna array with any source of the main signal, which expands its functionality.

Сущность предлагаемой антенной решетки поясняется чертежом, на котором представлена схема антенной решетки.The essence of the proposed antenna array is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the antenna array.

Антенная решетка состоит из:The antenna array consists of:

- магистральной линии 1;- trunk line 1;

- ответвителей 2, содержащие смесители 3 и 4;- taps 2 containing mixers 3 and 4;

- фильтры 5 и 6;- filters 5 and 6;

- излучатель 7.- emitter 7.

Предлагаемая антенная решетка работает следующим образом и поясняется на примере одного ответвителя. В других ответвителях действия с сигналами аналогичны.The proposed antenna array operates as follows and is illustrated by the example of one coupler. In other taps, the actions with the signals are similar.

На один вход смесителя 3 от источника основного сигнала поступает сигнал fc с заданной частотой. На другой вход смесителя 3 поступает сигнал fг с частотой гетеродина с магистральной линии. При этом на выходе смесителя 3 образуются колебания с частотой mfc±nfг, где m и n - целые числа.At one input of the mixer 3 from the source of the main signal receives the signal fc with a given frequency. At the other input of the mixer 3 receives a signal fg with a local oscillator frequency from the trunk line. In this case, oscillations with a frequency mfc ± nfг are formed at the output of mixer 3, where m and n are integers.

Фильтр 5 пропускает только сигнал с частотой fc+fг (либо fc-fг) и подавляет остальные частоты. На вход смесителя 4, подключенного к выходу фильтра 5, поступает сигнал с частотой fc+fг (либо fc-fг), который обеспечивает прогрессивное изменение фазы между ответвителями 2, определяемое значением частоты сигнала fг гетеродина. На второй вход смесителя 4 поступает сигнал fг с частотой гетеродина с магистральной линии. На выходе смесителя 4 образуется сигнал с частотой m(fc+fг)±nfг. Фильтр 6 подавляет все частоты и пропускает лишь одну разностную частоту (fc+fг)-fг=fc, либо (fc-fг)+fг=fc с дополнительным прогрессивным изменением фазы между ответвителями 2, определяемой значением частоты гетеродина.Filter 5 passes only a signal with a frequency fc + fg (or fc-fg) and suppresses the remaining frequencies. At the input of the mixer 4, connected to the output of the filter 5, a signal with a frequency fc + fg (or fc-fg) is received, which provides a progressive phase change between the couplers 2, determined by the frequency of the signal fg of the local oscillator. The second input of the mixer 4 receives a signal fg with a local oscillator frequency from the trunk line. At the output of the mixer 4, a signal is generated with a frequency m (fc + fg) ± nfg. Filter 6 suppresses all frequencies and passes only one difference frequency (fc + fg) -fg = fc, or (fc-fg) + fg = fc with an additional progressive phase change between taps 2, determined by the value of the local oscillator frequency.

Таким образом, в излучателе 7 антенной решетки возбуждаются колебания с требуемой частотой fc, не зависящей от значения частоты гетеродина fг, а линейное изменение фазы в излучателе 7 будет в два раза больше. Это позволяет уменьшить длину магистральной линии и соответственно уменьшить потери энергии в ней в два раза.Thus, oscillations are excited in the emitter 7 of the antenna array with the required frequency fc, which does not depend on the local oscillator frequency fg, and the linear phase change in the emitter 7 will be twice as large. This allows you to reduce the length of the main line and, accordingly, reduce the energy loss in it by half.

Предлагаемая антенная решетка с частотным сканированием прошла проверку, которая показала положительные результаты и принята к использованию в РЛС.The proposed antenna array with frequency scanning was tested, which showed positive results and accepted for use in the radar.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when preparing the application:

1. Патент №42915.1. Patent No. 42915.

Claims

Antenna array with scanning, containing a trunk line, couplers comprising a radiator and a mixer, one output of which is connected to a trunk line, and the other to a source of the main signal, characterized in that each coupler further comprises a mixer and two filters, the input of one filter connected to the output of the main mixer, and the output to the input of the additional mixer, the second input of which is connected to the main line, while another filter is connected between its output and the emitter.