Устройство для формирования характеристик направленности @ - элементной антенны

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАПРАВЛЕННОСТИ N-ЭЛЕМЕНТНОЙ АНТЕННЫ, содержащее N каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя и цифровой линии задержки, при этом выходы цифровых линий задержки всех каналов подключены к входам соответствующих сумматоров , отличающееся тем, что, с целью повыщения качества формирования характеристик направленности антенны, в каждый канал введены блок вычитания, включенный между выходом полосового фильтра и входом аналого-цифрового преобразователя, и аналоговая линия задержки, включенная между выходом полосового фильтра и другим выходом блока вычитания. (П ел со со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I з<511 Н 01 Q 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3292726/18-09 (22) 19.05.81 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) В. Н. Рахманов (53) 621.396.677 (088.8) (56) 1. Урика P. Дж. Основы гидроакустики. Л., «Судостроение», 1978, с. 74.

2. Anderson V. Ñ. Digital Array Phasing.

JASA, 1960, ч. 32, р. 867 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАПРАВЛЕННОСТИ N-ЭЛЕМЕНТНОЙ АНТЕННЫ, содержащее N каналов, каждый из которых

„„SU„„1075339 A состоит из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя и цифровой линии задержки, при этом выходы цифровых линий задержки всех каналов подключены к входам соответствующих сумматоров, отличающееся тем, что, с целью повышения качества формирования характеристик направленности антенны, в каждый канал введены блок вычитания, включенный между выходом полосового фильтра и входом аналого-цифрового преобразователя, и аналоговая линия задержки, включенная между выходом полосового фильтра и другим выходом блока вычитания.

1075339

Сумматоры 15 и 16 формируют необходимые характеристики направленности антенн, осуществляя когерентное суммирование задержанных разностных сигналов и

40 одновременно переход от разностных представлений к абсолютным уровням сигналов за счет суммирования с накоплением, т.е. без сброса текущих сумм в каждом цикле суммирования. Генератор 17 тактовых импульсов осуществляет синхронизацию бло45 ков устройства тактовыми импульсами, следующими с частотой f .

Таким образом, использование предлагаемого устройства с разностным представлением входных сигналов позволяет повысить качество характеристик направленности ан50 тенны, а именно: снижение шумов квантования, уменьшение уровня боковых лепестков антенны.

Составитель Т. Афанасьева

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи ираж 59l Подписное венного комитета СССР ретений и открытий

35, Раушская наб., д. 4/5 г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Шулла

Заказ 236/46 Т

ВНИИПИ Государст по делам изоб

113035, Москва, Ж—

Филиал ППП «Патент», Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для формирования характеристик направленности в многоэлементных антенных решетках.

Известно устройство для формирования характеристик направленности многоэлементной антенны, содержащее приемные элементы антенны, линии задержки, согласованные по величине для каждой формируемой диаграммы с направлением прихода фронта волны от точечного источника, расположенного в центре формируемой диаграммы, подключенные выходами к входам сумматора (1).

Однако качество характеристик направленности антенны зависит от уровня боковых лепестков антенны, который в устройстве достаточно велик.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для формирования характеристик направленнос-. ти N-элементной антенны, содержащее N каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя, полосового фильтра, аналого-цифрового преобразователя и цифровой линии задержки, при этом выходы цифровых линий задержки всех каналов подключены к входам соответствующих сумматоров (2).

Однако в известном устройстве достаточно высоки шумы квантования и уровень боковых лепестков антенны, определяющие характеристики направленности N-элементной антенны.

Целью изобретения является повышение качества формирования характеристик направленности антенны.

Цель достигается тем, что в устройстве для формирования характеристик направленности N-элементной антенны, содержащем

N каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя и полосового фильтра, последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя и цифровой линии задержки, при этом выходы цифровых линий задержки всех каналов подключены к входам соответствующих сумматоров, в каждый канал введены блок вычитания, включенный между выходом полосового фильтра и входом аналогоцифрового преобразователя, и аналоговая линия задержки, включенная между выходом полосового фильтра и другим входом блока вычитания.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для формирования характеристик направленности

N-элементной антенны.

Устройство для формирования характеристик направленности N-элементной антен\

1О

35 ны содержит приемные элементы 1 и 2 антенны, усилители 3 и 4, полосовые фильтры 5 и 6, блоки 7 и 8 вычитания, аналоговые линии 9 и 10 задержки, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 11 и !2, цифровые линии 13 и 14 задержки, накапливающие сумматоры 15 и 16, генератор 17 тактовых импульсов.

Данный пример реализует формирование двух характеристик направленности антенной решетки из приемных элементов.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от приемных элементов 1 (2) линейно усиливаются до необходимого уровня усилителями 3 (4) и поступают на полосовые фильтры 5 (6), где подавляются спектральные составляющие вне рабочей полосы частот и далее в каждом канале одновременно поступают на блоки 7 (8) вычитания и аналоговые линии 9 (10) задержки. Задержанные на интервал ь = 1/1д, где f> — частота взятия отсчетов, сигналы с выхода аналоговой линии 9 (10) задержки поступают на блок 7 (8) разности, в которой осуществляется вычитание мгновенных текущих значений сигналов и предшествующих, задержанных на интервал Г, т.е. на выходе блока

7 (8) вычитания формируются разностные аналоговые сигналы, которые затем подвергаются дискретизации с частот взятия отсчетов 1д и квантованию по уровню в АЦП

11 (12). Далее разностные сигналы, преобразованные в цифровую форму, поступают на цифровую линию 13 (14) задержки, где осуществляется необходимая для формирования характеристик направленности задержка.