Устройство программного управления лучом фазированной антенной решетки

Авторы патента:

H01Q3/26 - изменяющие относительную фазу и(или) относительную амплитуду возбужденного колебания между двумя или более активными излучающими элементами; изменяющие распределение энергии в растворе антенны (H01Q 3/22,H01Q 3/24 имеют преимущество)

Устройство программного управления лучом фазированной антенной решетки, содержащее n каналов управления и шины стартовых и тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены шины сигналов логической единицы и логического нуля, а каждый из n каналов управления состоит из автономного постоянного запоминающего устройства, адресного счетчика и счетчика-делителя на n, адресные входы постоянного запоминающего устройства соединены с выходами адресного счетчика, а счетный вход адресного счетчика соединен с выходом счетчика-делителя на n, счетные входы счетчиков-делителей на n всех каналов подключены к шине тактовых импульсов, исполнительные установочные входы счетчиков-делителей на n и установочные входы адресных счетчиков подключены к шине стартовых импульсов, информационные установочные входы каждого счетчика-делителя на n подключены к шинам сигналов логической единицы и нуля, а выходы автономных постоянных запоминающих устройств являются выходами устройства программного управления лучом фазированной антенной решетки.

Изобретение относится к области антенной техники, в частности к устройствам управления лучом фазированных антенных решеток (ФАР). Известно устройство управления лучом ФАР, содержащее специализированный вычислитель для определения управляющих фазовращателями сигналов [1] Недостатком известного устройства управления лучом ФАР является его сложность и невысокая надежность. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство программного управления лучом ФАР, содержащее n каналов управления и шины стартовых и тактовых импульсов [2] Недостатком известного устройства программного управления лучом ФАР является невысокая надежность. Цель изобретения повышение надежности устройства программного управления лучом ФАР. Для достижения цели в известном устройстве программного управления лучом ФАР, содержащем n каналов управления и шины стартовых и тактовых импульсов, введены шины сигналов логической единицы и логического нуля, а каждый из n каналов управления состоит из автономного постоянного запоминающего устройства, адресного счетчика и счетчика-делителя на n, адресные входы постоянного запоминающего устройства соединены с выходами адресного счетчика, а счетный вход адресного счетчика соединен с выходом счетчика-делителя на n, счетные входы счетчиков делителей на n всех каналов подключены к шине тактовых импульсов, исполнительные установочные входы счетчиков-делителей на n и установочные входы адресных счетчиков подключены к шине стартовых импульсов, информационные установочные входы каждого счетчика делителя на n подключены к шинам сигналов логической единицы и нуля, а выходы автономных постоянных запоминающих устройств являются выходами устройства программного управления лучом ФАР. На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства программного управления лучом ФАР. Устройство программного управления лучом ФАР содержит n каналов управления 1, шину 2 стартовых импульсов, шину 3 тактовых импульсов, шину 4 сигнала логической единицы, шину 5 сигнала логического нуля. Каждый из n каналов управления 1 содержит автономные постоянные запоминающие устройства 6, адресный счетчик 7, счетчик-делитель на n 8. Каждый из n каналов управления 1 соединен с шиной 2 стартовых импульсов, шиной 3 тактовых импульсов, шиной 4 сигнала логической единицы и шиной 5 сигнала логического нуля. Шина 2 стартовых импульсов соединена с исполнительными установочными входами С счетчиков-делителей на n 8 и установочными входами R адресных счетчиков 7. Шина 3 тактовых импульсов соединена со счетными входами +1 счетчиков-делителей на n 8. Информационные установочные входы Д1-Д5 подключены к шинам 4 cигнала логической единицы и шинам 5 сигнала логического нуля, так что на эти входы в параллельном коде подается свое число в каждом канале управления 1, а распределение этих чисел по каналам управления 1 представляет псевдослучайную последовательность. Выход Q счетчика-делителя на n 8 каждого канала управления 1 соединен со счетным входом +1 адресного счетчика 7, а выходы Q1-Qn адресного счетчика 7 соединены с входами Д1-Дn автономного постоянного запоминающего устройства 6, выходы Q1-Qn которого являются выходами устройства программного управления лучом ФАР. Устройство программного управления лучом ФАР работает следующим образом. Стартовый импульс, поступающий по шине 2 стартовых импульсов, устанавливает адресные счетчики 7 в нулевое состояние и заносит в счетчики-делители на n 8 набранные на входах Д1-Д5 начальные коды в соответствии с псевдослучайной последовательностью переключения каналов управления 1. Эти коды представляют собой двоичные числа от 0 до n-1 и являются разными для всех каналов управления 1. На адресных входах всех автономных постоянных запоминающих устройств 6 установлен нулевой код адреса, и по всем каналам управления 1 считывается первое число программы управления фазовращателями. При поступлении по шине 3 тактовых импульсов происходит поочередное переполнение тех счетчиков-делителей 87, в которые стартовым импульсом были записаны большие числа. При переполнении счетчика-делителя 8 с его выхода на счетный вход адресного счетчика 7 поступает импульс переключения, изменяющий его состояние. При этом изменяется код адреса, и в данном канале постоянного запоминающего устройства 6 считывается следующее число программы управления фазовращателями. Переключение всех n каналов соответствует "грубому" шагу луча ФАР. При последовательном переключении каналов управления 1 по псевдослучайному закону осуществляется перемещение луча "точными" шагами в пределах этого "грубого" шага. Таким образом, в предложенном устройстве программного управления лучом ФАР осуществлена децентрализация аппаратуры. При этом все устройство программного управления лучом ФАР представляет собой совокупность независимых и идентичных каналов управления 1, неисправность же отдельных каналов управления 1 не приводит к общему отказу ФАР, а лишь ухудшает ее параметры. Например, при 32 каналах и допустимом уменьшении коэффициента направленного действия ФАР на 1 дБ отказ устройства программного управления лучом ФАР наступит только при одновременном отказе 4 каналов управления 1. При возможности оперативной замены отказавшего канального оборудования (в течение часа) вероятность отказа устройства программного управления лучом ФАР даже при относительно низкой надежности каналов управления 1 (интенсивность потока отказов 10^-4) весьма мала (интенсивность потока отказов 10^-10). В известном устройстве программного управления лучом ФАР [2] отказ наступает при неисправности любого нерезервированного функционального узла централизованного оборудования. Следовательно, предложенное устройство программного управления лучом ФАР по сравнению с известным обладает повышенной надежностью. Кроме того, использование в аппаратуре канального принципа обеспечивает высокий уровень унификации оборудования.

Формула изобретения

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000

Фазированная антенная решетка // 1091861

Способ электронного сканирования луча антенной фазированной решетки // 1087020

Адаптивная антенная система // 1075340

Устройство для формирования характеристик направленности @ - элементной антенны // 1075339

Устройство управления лучом фазированной антенной решетки миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн // 1073828

Вибраторная фазированная антенная решетка со встроенным контролем // 1062818

Устройство пространственной обработки сигналов // 1054852

Антенная решетка с ограниченным сектором сканирования // 1052174

Устройство для формирования диаграммы направленности антенной решетки // 1022244

Передающая антенная система с фазированной решеткой // 2101809

Способ совместного формирования нулей в суммарной и разностной диаграммах направленности моноимпульсных антенных решеток // 2106728

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для решения задачи формирования нулей в диаграммах направленности моноимпульсных фазированных антенных решеток

Контур управления адаптивной антенны // 2107362

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для адаптации радиотехнических систем с антенными решетками к помеховой обстановке, например в системах радиосвязи и радиолокации

Передающая антенная решетка // 2108646

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для передачи сообщений в группе одновременно работающих радионаправлений

Способ управления амплитудно-фазовым распределением на раскрыве фазированной антенной решетки // 2109376

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при управлении амплитудно-фазовым распределением (АФР) на раскрыве фазированной антенной решетки (ФАР) с дискретным управлением фазами токов возбуждения излучателей с помощью p-разрядных полупроводниковых фазовращателей

Способ формирования характеристики направленности дискретной приемной антенной решетки // 2115202

Изобретение относится к антенной технике, в частности к технике дискретных приемных антенных решеток, например в акустике, когда приемная антенна сформирована из гидрофонов или микрофонов

Устройство адаптивной обработки многоэлементной решетки // 2116688

Изобретение относится к устройствам формирования диаграммы направленности многоэлементной антенны путем изменения амплитуды принимаемых колебаний и может быть использовано в гидроакустике

Способ совместного формирования нулей в суммарной и разностной диаграммах направленности моноимпульсных антенных решеток // 2120161

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для решения задачи повышения точности ориентации равносигнального направления при формировании нулей в диаграмме направленности моноимпульсных фазированных антенных решеток

Способ формирования нуля диаграммы направленности фазированной антенной решетки // 2123743

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для решения задачи повышения помехоустойчивости систем связи с фазированными антенными решетками (ФАР)

Способ раздельного формирования нулей в суммарной и разностной диаграммах направленности моноимпульсных антенных решеток // 2133529

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для пеленгования объектов