Адаптивная антенная решетка

 

АДАПТИВНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА,, содержащая N антенных элементов, выходы которых через N весовых умножителей подключены к входам сумматора, N преобразователей частоты, первые входы которых объединены и подключе- .вы к выходу гетеродина, а выходы, подключены к входам адаптивного фильтра, и источник опорного сигнала, выход которого через блок вычитания подключен к другому входу адаптивного фильтра, при этом выходы адаптивного фильтра подсоединены к другим входам N весовых умножителей, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, между выходами N антенных элементов и вторыми входами N преобразователей частоты включены N невзаимных четырехполюсников , а между выходом сумматора и другим входом блока вычитания включены дополнительно последовательно соединенные (М+1)-й невзаимный четырехполюсник и (Ы+1)-й преобразова (Л тель частоты другой вход которого соединен с выходом гетеродина.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОЮ (11) А

Зс50 Н 01 21 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3483073/18-09 (22) 13.08.82 (46) 30 ° 10.84. Бюл. N - 40 (72) М.В.Вершков, Л.И.Горкавенко, В.А.Мальппев, О.Б.Миротворский, Б.К.Григорьев, А.А.Пистолькорс и О.С.Литвинов (53) 621.396.677(088.8) (56) 1. ТИИЭР,. т. 55, У 12, 1967, с. 78-95.

2. ТИИЭР, т.61, N - 6, 1973, с. 7586 (прототип). (54)(57) АДАПТИВНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА,1 содержащая- Б антенных элементов, выходы которых через N весовых умножителей подключены к входам сумматора, N преобразователей частоты, первые входы которых объединены и подключе.ны к выходу гетеродина, а выходы.подключены к входам адаптивного фильтря, и источник опорного сигнала, выход которого через блок вычитания подключен к другому входу адаптивного фильтра, при этом выходы адаптивного фильтра подсоединены к другим входам

N весовых умножителей, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, между выходами N антенных элементов и вторыми входами N преобразователей частоты включены N невзаимных четырехполюсников, а между выходом сумматора и другим входом блока вычитания включены дополнительно последовательно соединенные (N+1)-й невзанмный четы- Q рехполюсник и (N+1)-й преобразова- тель частотьг, другой вход которого соедийен с выходом гетеродина.

112172

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к адаптивным антенным системам.

Известна адаптивная антенная решетка (AAP), содержащая преобразователи частоты, блоки адаптивного фильтра, антенные элементы, гетеродин, умножители и сумматоры (1) .

Однако известная адаптивная антенная решетка имеет низкую помехо- 10 устойчивость.

Наиболее близкой к предлагаемой по техническому решению является адап. тивная антенная решетка, содержащая

N антенных элементов, выходы которых через N преобразователей частоты и

N весовых умножителей подключены к входам сумматора, вторые входы N преобразователей частоты объединены и подключены к выходу гетеродина, а выходы подключены к входам адаптивного фильтра, и источник опорного сигнала, выход которого через блок вычитания подключен к другому входу адаптивного фильтра, при этом выходы адаптивного фильтра подсоединены к другим входам N весовых умножителей, а другой вход блока вычитания соединен с выходом сумматора (2) .

Однако эта адаптивная антенная решетка имеет низкую помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в адаптивной антенной решетке, содержащей N антенных элементов, выходы которых через N весовых умножителей подключены к входам сумматора, N преобразователей частоты, первые входы которых объединены и подключены к выходу гетеродина, а выходы подключены к входам адаптивного фильтра, и источник опорного сигнала, выход которого через блок вычитания подключен к другому входу адаптивного фильтра, при этом выходы адаптивного фильтра подсоединены к другим входам N весовых умножителей, между выходами N антенных элементов и вторыми входами N преобразователей 50 частоты включены Н невэаимных четы= рехполюсников, а между выходом сумма тора и другим входом блока вычитания включены дополнительно последователь но соединенные (0+1)-й невзаимный четырехполюсник и (N+1)-й преобразо ватель частоты, другой вход которого соединен с выходом гетеродина.

9 2

На чертеже представлена структурная электрическая схема адаптивной антенной решетки.

Адаптивная антенная решетка содержит N+1 преобразователей частоты

14-1>44, N весов rx умножителей 21-2>, адаптивный фильтр 3, сумматор 4, блок 5 вычитания, источник 6 опорного сигнала, гетеродин 7, N+1 невзаимных четырех полюсников 8 -8 +, N антенных элементов 91-9N

Адаптивная антенная решетка работает следующим образом.

ААР в процессе работы изменяет исходную диаграмму направленности с помощью весовых умножителей 2»-2 и и сумматора 4 таким образом, чтобы в ней установились нули в направлениях прихода гомех., а максимум — в направлении прихода полезного сигнала. Изменение весовых коэффициентов осуществляется,в соответствии с критерием минимума среднего квадрата ошибки.

Алгоритм работы ААР по этому критерию реализует контур обратной связи, образованный последовательным включением сумматора 4, N+1 ãо невзаимного четырехполюсника 8, преобразователя частоты 1»1 » блока 5 и адаптивного фильтра 3, причем в адаптивном фильтре 3 контур обратной связи раз- ветвляется íà N параллельных выходов.

Сигналы каждого выхода, воздействуя на весовые умножители 21-2N» изменяют амплитуды и фазы сигналов, принятых антенными элементами- 9»-9 . Работа адаптивного фильтра 3 на одной частоте осуществляется путем выделения всеми преобразователями частоты 1

1р, например, разностной частоты между частотой принимаемого сигнала и частотой гетеродина 7.

»

В качестве преобразователей частоты 1 -1 » могут быть использованы— кольцевые балансные смесители с включенными на их выходах полосовыми фильтрами. Если AAP используется совместно с радиоприемным устройством супергетеродинного тина, то функции гетеродина 7 может выполнять гетеродин приемника. При этом автоматически обеспечивается синхронная настройка ААР и приемника на частоту сигнала. Невзаимные четырехполюсники 8 -

8» » включенные последовательно в цепь вторых входов .преобразователей ! частоты 1 -1g обеспечивают за циту вторых, входов весовых умножителей 2—

3 1121729

2g и выхода сумматора 4 от комбина- и ционных и интерйодуляционных помех, в которые могут появиться на вторых е входах преобразователей частоты 1 —

1 в процессе преобразования сигна- 5 з лов от антенных элементов 9 — 9 и ю гетеродина 7 и затем пройти на вход

Ц приемника 1,не показан). с

ВНИИПИ Заказ 7991/41 Тираж,,590 . Подписное

Филкал ШШ "Пандект®, г.Ужгород, уп.Проектик, 4

В качестве невзаимных четырехпо- 10 люсников 8 -8 <1, обладающих свойством однонаправленной передачи, могут быть использованы циркуляторы или высоколинейные усилители, например эмиттерные повторители. В случае воздействия на антенные элементы

9 -9у мощных помех (что возможно, например, в судовых условиях при ра. боте радиопередающих устройств) в весовых умножителях 2 -2 N и сумматоре 20

4 не возникают дополнительные комбинационные и интерполяционные помехи, чем и обеспечивается повышенная помехозащищенность. Отсутствие преобразования частоты при весовой обработке 25 оэволяет непосредственно подключать

ыход AAP к антенному входу радиопримного устройства. . Применение предложенной AAP для ащиты радиоприема от помех, совпадащих с частотой полезного сигнала, елесообразно в частотных диапазонах высокой загруженностью и при необходимости перестройки AAP в широком диапазоне частот, как это имеет место в морской радиосвязи в декаметровом диапазоне волн.Допох.нительная по сравнению с прототипом помехозащищенность позволяет испольэовать предложенную AAP на судах, самолетах и других объектах, отличающихся высоким уровнем помех, создаваемых близко расположенными радиопередающими устройствами..

Таким образом, использование предложенной AAP для защиты радиоприемного устройства от помех позволит повысить надежность и дальность радиосвязи путем повышения помехоустойчивости,