SU1099341A1 - Optical device for forming directional pattern - Google Patents

Optical device for forming directional pattern Download PDF

Info

Publication number
SU1099341A1
SU1099341A1 SU833556845A SU3556845A SU1099341A1 SU 1099341 A1 SU1099341 A1 SU 1099341A1 SU 833556845 A SU833556845 A SU 833556845A SU 3556845 A SU3556845 A SU 3556845A SU 1099341 A1 SU1099341 A1 SU 1099341A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
collecting lens
focal plane
transparency
wave
plane
Prior art date
Application number
SU833556845A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Воронин
Original Assignee
Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU833556845A priority Critical patent/SU1099341A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1099341A1 publication Critical patent/SU1099341A1/en

Links

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

ОПТИЧЕСКОЕ ДИАГРАММООБРАЗУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее плоскую антенную решетку, элементы которой подключены к соответствующим каналам пространственно-временного модул тора света,установленного в передней фокальной плоскости первой собирающей линзы, отличающее с   тем, что, с целью формировани  выходного образа в экспоненциальном масштабе по углу места и в линейном по азимуту, в него введены втора  собирающа  линза, передн   фокальна  плоскость которой совмещена с задней фокальной плоскостью первой собирающей линзы, и амплитудно-фазовый транспарант, установленный в задней фокальной плоскости первой собирающей линзы, причем .прозрачность транспаранта определ етс  формулой а гп Ti..hn;xpj,-K.p..3,b.jL/-i,.i,w,, I о чю J / X и где - координаты точек в плоскости транспаранта; i k -14нима  единица; -волновое число радиоволны; kDVli60d; R о D -диаметр плоской антенной 1 решетки; Уд -заданна  среднеквадрати 0 ческа  ошибка формировани  диаграммы направленС ности ; rfw -р k f -переменные интегрировани ; -волновое число световой волны; фокусное рассто ние первой собирающей линзы; m,i и ,m со со со -отношени  размеров антенной решетки и пространственно-временного модул тора света по соответствующим ос м. 4OPTICAL DIAGRAM EDUCATIONAL DEVICE, containing a flat antenna array, the elements of which are connected to the corresponding channels of the space-time light modulator installed in the front focal plane of the first collecting lens, in order to form the output image on an exponential scale of elevation and linear in azimuth, a second collecting lens is inserted into it, the front focal plane of which is aligned with the rear focal plane of the first collecting lens, and the amplitude The single-phase transparency installed in the back focal plane of the first collecting lens, the transparency being defined by the formula a gp Ti..hn; xpj, -Kp.3, b.jL / -i, .i, w ,, I о Chy J / X and where - the coordinates of points in the plane of the transparency; i k - 14 unit; -wave radio wave number; kDVli60d; R o D - diameter flat antenna 1 of the array; Ud is the mean square error of beamforming; rfw-p k f - integration variables; - wave number of a light wave; focal length of the first collecting lens; m, i and, m co with the ratio of the dimensions of the antenna array and the space-time light modulator along the corresponding axes. 4

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике , а именно к акустооптоэлектронике , и может быть использовано в антенных и акустических системах. Известно оптическое диаграммообразунхцее устройство, содержащее прос странственно-временной модул тор света (ПВМС), каналы которого подклю чены к соответствующим элементам плоской антенной решетки (АР) и уста новлены в передней фокальной плоскос ти собирающей линзы, позвол ющие осуществл ть параллельный обзор пространства путем формировани  сплошного веера диаграмм направленности (да) 1 . Однако выходной образ таких уст .ройств формируетс  в координатах направл ющих косинусов, что не позвол ет реализовать распознавание образов , инвариантное к масштабу и повороту . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  оптическое диаграммообразугощее устройство , содержащее плоскую АР, элементы которой подключены к соответствующим каналам ПВМС, установленного в передней фокальной плоскости собирающей линзы, задн   фокальна  плос кость которой  вл етс  выходной 2. Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что оно не позвол ет реализовать ра.спознавание образов , инвериантное к масштабу и повороту , поскольку его выходной образ формируетс  в координатах направл ющих косинусов. Цель изобретени  - формирование выходного образа в экспоненциальном масштабе по углу места и в линейном по азимуту. Поставленна  цель достигаетс  тем что в оптическом диаграммообразующем устройстве, содержащем плоскую АР, элементы которой подключены к соотве каналам пространственновременного модул тора света, установ ленного в передней фокальной плоское ти первой собирак цей линзы, в него введены втора  собирающа  линза, передн   фокальна  плоскость которой совмещена с задней фокальной плоскостью первой собирак цей линзы, и ам плитудно-фазовый транспарант, установленный в задней фокальной плоскос ти первой собирающей линзы, причем прозрачность транспаранта определ ет с  формулой 0-2JI T(A,)J jeKp|-ikR j expcicosp.i-()(b, где X и у - координаты точек в плоскости транспаранта; i - мнима  единица; k - волновое число радиоволны; RP . kDV УТбОЛ; . D - диаметр плоской антенной решетки; W - заданна  среднеквадратическа  ошибка формировани  диаграммы направленности; {/. и /3 - переменные интегрировани ; К - волновое число световой волны; f - фокусное рассто ние первой собирающей линзы; т и т, - отношени  размеров антенной решетки и пространственно-временного модул тора света по соответствующим ос м. На чертеже изображена схема оптического диаграммообразующего устройства . Предлагаемое оптическое диаграммообразующее устройство содержит плоскую АР 1, .элементы 2 которой подключены к соответствующим каналам 3 ПВМС 4, установленного в передней фокальной плоскости первой собирающей линзы 5, задн   фокальна  плоскость первой собирающей линзы 5 совмещена с передней фокальной плоскрстью второй собирающей линзы 6, задн   фокальна  плоскость dtft, которой  вл етс  выходной. При этом в общей фокальной плоскости первой и второй собирающих линз 5 и 6 установлен амплитудно-фазовый транспарант 7. Источник радиоизлучени  8 с угловыми координатами о и отображаетс  в выходной плоскости в виде светового п тна 9. Оптическое диаграл ообразующее устройство работает следующим образом . Сиг налы, прин тые элементами 2 плоской РА 1, управл ют соответствук цими каналами 3 ПВМС 4, формиру  тем самым (при просвечивании последнего коллимированным светом) оптическ5/ю модель прин того излучени . В результате преобразовани  Фурье с помощью первой собираницей линзы 5 в ее заднейфокальной плоскости ху воспроизводитс  угловое распределение источников, расположенных в дальней зоне ЙР, в виде дифракционных п тен, совпадающие по форме с ДН АР в кооринатах направл ющих косинусов cos d cos р. Амплитудно-фазовый транспара т 7 и втора  собирак да  линза 6 осуществл ют преобразование полученного образа в экспоненциальном масштабе по углу места и в линейном - по азимуту . Чтобы пон ть последнее, обратим внимание на то, что при параметре kRg/(kD)2/fleol систем из первой и второй собирающей линз € и б и амплитудно-фазового транспаранта 7 осуществл ет преобразование свертки светового сигнала после ПВМС 4 с чисто -экспоненциальной функцией аргумента exp ot . Поэтому, указанна  свертка с точностью до.тй эквивалентна преобразованию Фурье в экспоненциальном масштабе ехр о по углу места.The invention relates to radio engineering, in particular to acousto-photoelectronics, and can be used in antenna and acoustic systems. An optical diagramming device is known that contains a space-time light modulator (PVMS), whose channels are connected to the corresponding elements of a flat antenna array (AP) and installed in the front focal plane of the converging lens, allowing parallel viewing of space by forming solid fan of radiation patterns (yes) 1. However, the output image of such devices is formed in the coordinates of the direction cosines, which does not allow realization of pattern recognition, invariant to scale and rotation. The closest to the proposed technical entity is an optical diagramming device comprising a flat AP, the elements of which are connected to the corresponding channels of a PVMS installed in the front focal plane of the collecting lens, the rear focal plane of which is output 2. A disadvantage of the known device is that it does not allow to realize pattern recognition, scale and rotation inverse, since its output image is formed in the coordinates of the guiding mows nousov. The purpose of the invention is to form an output image on an exponential scale in elevation and linear in azimuth. The goal is achieved by the fact that in an optical beamforming device containing a flat AP, the elements of which are connected to the corresponding channels of the space-time light modulator, installed in the front focal plane of the first lens assembly, the second lens of the front focal plane is aligned with the rear focal plane of the first lens assembly, and the amplitude-phase transparency, installed in the rear focal plane of the first collecting lens, with transparency the transparency determines with the formula 0-2JI T (A,) J jeKp | -ikR j expcicosp.i - () (b, where X and y are the coordinates of points in the plane of the transparency; i is the imaginary unit; k is the wave number of the radio wave ; RP. KDV UTbOL; D is the diameter of the flat antenna array; W is the specified root-mean-square error in the formation of the radiation pattern; {. And / 3 are the integration variables; K is the wave number of the light wave; f is the focal distance of the first collecting lens; t and t, are the ratios of the sizes of the antenna array and the space-time modulator of the light according to the corresponding axes. Agen diagram of an optical beam forming apparatus. The proposed optical beamforming device comprises a flat AP 1, the elements of which 2 are connected to the corresponding channels 3 of the PVMS 4 installed in the front focal plane of the first collecting lens 5, the rear focal plane of the first collecting lens 5 is aligned with the front focal plane of the second collecting lens 6, the rear focal plane dtft plane, which is the output. In this case, an amplitude-phase transparency 7 is installed in the common focal plane of the first and second collecting lenses 5 and 6. The radio emission source 8 with the angular coordinates o is displayed in the output plane as a light spot 9. The optical diagram of the generating device works as follows. The signals received by the elements 2 of the flat PA 1 control the corresponding channels 3 of the PVMS 4, thereby forming (when the latter is illuminated with collimated light) the optical model of the received radiation. As a result of the Fourier transform, the first collection of lens 5 in its posterior focal plane xy reproduces the angular distribution of sources located in the far field of the YR, in the form of diffraction spots that coincide in shape with the DF AR in the coorinates of the cosine guide cos d cos p. The amplitude-phase transform 7 and the second assembly and lens 6 transform the image obtained on an exponential scale in elevation and in a linear azimuth. To understand the latter, we note that with the kRg / (kD) 2 / fleol parameter of the systems of the first and second collecting lenses and the amplitude-phase transparency 7, the light signal is transformed after the PVMS 4 with a purely exponential argument function exp ot. Therefore, the indicated convolution with an accuracy of. By is equivalent to the Fourier transform on an exponential scale exp about the elevation.

Таким образом, устройство позвол ет формировать выходной образ в экспоненциальном масштабе по углу места и в линейном - по азимуту.Thus, the device allows the output image to be formed on an exponential scale in elevation and linear in azimuth.

Claims (1)

(54.) ОПТИЧЕСКОЕ ДИАГРАММООБРАЗУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее плоскую антенную решетку, элементы которой подключены к соответствующим каналам пространственно-временного модулятора света,установленного в передней фокальной плоскости первой собирающей линзы, отличающее с я тем, что, с целью формирования выходного образа в экспоненциальном масштабе по углу места и в линейном по азимуту, в него введены вторая собирающая линза, передняя фокальная плоскость которой совмещена с задней фокальной плоскостью первой со бирающей линзы, и амплитудно-фазовый транспарант, установленный в задней фокальной плоскости первой собирающей линзы, причем .прозрачность транспаранта определяется формулой а гп где х и 7 - координаты точек в плоскости транспаранта;(54.) OPTICAL DIAGRAM FORMING DEVICE containing a flat antenna array, the elements of which are connected to the corresponding channels of the space-time light modulator installed in the front focal plane of the first collecting lens, characterized in that, in order to form the output image on an exponential scale on an exponential scale elevation angle and in a linear azimuth, a second collecting lens is introduced into it, the front focal plane of which is aligned with the rear focal plane of the first collecting lens, and amplitude - a phase transparency installed in the rear focal plane of the first collecting lens, wherein the transparency of the transparency is determined by the formula a rn where x and 7 are the coordinates of the points in the transparency plane; i - мнимая единица;i is the imaginary unit; к - волновое число радиоволны;k is the wave number of the radio wave; R 0 ? kD7lfl60a;R 0 ? kD7lfl60a; D - диаметр плоской антенной G решетки; ‘ 10 D is the diameter of the flat antenna G of the array; '10 Уд - заданная среднеквадратическая ошибка формирования диаграммы направленности ;Ud - the set mean square error of beamforming; и ·β - переменные интегрирования;and β are integration variables; К - волновое число световой?’ волны;K is the wave number of the light? ’Wave; f - фокусное расстояние первой собирающей линзы; пц и - отношения размеров ан’тенной решётки и пространственно-временного модулятора света по соответствующим осям.f is the focal length of the first collecting lens; ПЦ и - the ratio of the sizes of the antenna array and the space-time light modulator along the corresponding axes.
SU833556845A 1983-02-22 1983-02-22 Optical device for forming directional pattern SU1099341A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833556845A SU1099341A1 (en) 1983-02-22 1983-02-22 Optical device for forming directional pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833556845A SU1099341A1 (en) 1983-02-22 1983-02-22 Optical device for forming directional pattern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1099341A1 true SU1099341A1 (en) 1984-06-23

Family

ID=21051166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833556845A SU1099341A1 (en) 1983-02-22 1983-02-22 Optical device for forming directional pattern

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1099341A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Гринев А.Ю. , Воронин Е.Н. Аитенные решетки с обработкой сигнала методами когерентной оптики. Зарубежна радиоэлектроника,1977, 9, с.69-86. 2. Извести вузов СССР. Радиоэлектроника, 1978, № 2, с. 74 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3284799A (en) Wave-front-reconstruction radar system
JPH05508232A (en) microwave camera
CN103941407A (en) System and method for generating partial correlated multimode Gaussian beam and measuring device
US4143400A (en) Real-time optical mapping system
CN101441272A (en) Indoor imaging system of Fourier telescope
SU1099341A1 (en) Optical device for forming directional pattern
US2547945A (en) System for conveying traffic data to aircraft
US2243600A (en) Method and apparatus for generating harmonics
US4185919A (en) Quadrant detection system
US3906500A (en) Radar target direction simulator
US4270129A (en) Apparatus and method for realizing preselected free space antenna patterns
US3158861A (en) Method and apparatus for testing a radar tracking servo
US4286872A (en) Optical correlator
Smith et al. Studies of resolution in a Bragg imaging system
CN108693653A (en) Radio frequency holographic transmission/light reflection formula Shared aperture composite plane wave-field simulation device
US3572878A (en) Complex spatial filter synthesis
Brand Generation of millimetre-wave beams with phase singularities
SU1174883A1 (en) Optical patttrn forming device
Jaroszewicz Conical zone plate
RU1630527C (en) Acoustic-optical correlator of radio signals
US4012711A (en) Process and apparatus for recording acoustical holograms
US3700910A (en) Bragg angle optical matched filter system with coded glass transmission plate
Stephanis et al. Imaging with microwave lens
CN217466002U (en) Autocorrelation instrument based on Fresnel biprism
SU1635240A1 (en) Planar radio-optical array