Радиооптическая антенная решетка

 

РАДИООПТИЧЕСКАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА, содержащая N идентичных приемоусилительных элементьв, кадцый из которых содержит выходной полосовой фильтр, выходы которых :подключены к каналам геометрически подобного .N -канального пространственновременного модулятора света с координатами каналов (Хп/АХ)&5С, где Хп ;координата И -го приемо-усилительногЬ элемента; лХ - общий размер радиооптической антенной решетки вдоль оси X AJt - общий размер пространственновременного модулятора света вдоль соответствующей оси, при этом пространственно-временной модулятор света установлен перед собирающей линзой, задняя фокальная плоскость которой является выходной, Q т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности определения угломестной координаты путем-уменьшения апертурнЪй дисперсии при расширенной поЛосе частот, выходные полосовые фильтры выполнены в виде М идентичных узкополосных фильтров с сопряженными по частоте полосами пропускания, величина полосы пропускания которых u.ijfl С /лХ, где С (Л скорость света , причем одноименные выкосы узкополосных фильтров с центральными частотами „, подключены к каналам пространственно-временного модулятора света с координатами (Xn/i.X)A(), где i - центральная частота наиболее низкочастотного фильтра. ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(ЗЦ Н О1 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ, СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3570004/24-09 (22) 21,03.83 (46) 15.02.85. Бюл» Р 6 (72) Е.Н.Воронин (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиацион нйй институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621.396.967.7(088.8) (56) 1. "Зарубежная радиоэлектроника". 1977, У 9, с. 69.

2. Известия ВУЗов. "Радиоэлектроника", 1978, Ф 2, с. 75, рис. 1 и с. 82, рис. 3 (прототип) . (54)(."7) РАДИООПТИЧЕСКАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА, содержащая N идентичных приемоусилительных элементов, каждый из которьпс содержит выходной полосо- вой фильтр, выходы которьпс;подключены к каналам геометрически подобного Я -канального пространственновременного модулятора света с координатами каналов (Х, /дХ)дЖ» где Хд координата и -го приемо-усилительного элемента; дХ вЂ” общий размер радио.оптической антенной решетки вдоль

„„ЯК„1146197 A оси Х АЙ вЂ” общий размер пространственно временного модулятора света вдоль соответствующей оси, при этом пространственно-временной модулятор света установлен перед собирающей линзой задняя фокальная плоскость которой является выходной, о. т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности определения угломестной координаты путем уменьшения апертурной дисперсии при расширенной полосе частот, вьпсодные по-. лосовые фильтры выполнены в виде

М идентичных узкополосных фильтров с сопряженными по частоте полосами пропускания, величина полосы пропускания которых д1с„ (С /дХ, где С скорость света,1 причем одноименные выходы узкополосных фильтров с центральными частотами 1,„, подключены к каналам пространственно-временнога модулятора света с координатами (Х„ /д.Х)дй(Е„„J<()» где fg - централь ная частота наиболее низкочастотного фильтра.

1 1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в антеннах и акустических системах.

Известны радиооптические.антенные решетки (POAP), содержащие приемную антенную решетку и оптическое диаграммообразующее устройство, Аормирующее сплошной веер диаграммы направленности (1) .

Однако таким POAP свойственна так называемая апертурная дисперсия, проявляющаяся в ошибке определения угломестной координаты широкополосных радиообъектов.

Наиболее близким к данному изобретению является РОАР, содержащая

0 идентичных приемоусилительных элементов (ПУЭ), каждый из которых содержит выходной полосовой фильтр, выходы которых подключены к каналам геометрически подобного Н -канального пространственно-временного модулятора света. (ПВМС), с координатами каналов (Хп/a)() da, где Х11 — координата И -го ПУЭ, kX — общий размер

POAP вдоль оси X d С вЂ” общий размер ПВМС вдоль соответствующей оси, при этом ПВМС установлен перед собирающей линзой, задняя Аокальная плоскость которой является выходной (2 .

Недостатком известной POAP является низкая точность определения угломестной координаты при расширенной олосе частот принимаемьгх сигналов.

Целью изобретения является повышение.точности определения угломестной координаты путем уменьшения апертурной дисперсии при расширенной полосе частот.

Поставленная цель достигается тем, что в РОАР, содержащей л иденчичных ПУЭу каждыи из KoTopblx co= держит выходной нолосовой фильтр, выходы которых подключены к каналам геометрически подобного я -канального ПВМС с координатами каналов (Х„/ЬХ) di, rye gä - коОрдината 11 -го

ПУЭ, d)(— общий размер POAP вдоль оси )(; 5,% — общиМ размер ПВМС вдоль соответствующей оси, при этом ПВМС установлен перед собирающей линзой, задняя фокальная плоскость которой является выходной, выходные полосовые Аильтры выполнены в виде N идентичных узкополосных фильтров с сопряженньн и по частоте полосами пропускания, величина полосы пропус

140197 2

55 кания которых d 2> < C /dN, где C скорость света., причем одноименные выходы узкополосных Аильтров с центральными частотами 1,„ подключены к каналам ПВМС с координатами (1(/Ь)()Д: и ,(1 / f1), где 11 — центральная частота наиболее низкочастотно о Аильтра.

На чертеже изображена структурная схема POAP.

POAP содержит ПУЭ 1, ПВМС 2, ус-тановленные перед собирающей линзой

3, задняя Аокальная плоскость которой является выходной. Одноименные выходы выходных узкополосных Аильтров 4 и 5 ПУЭ 1 (для случая М = 2) подключены к соответствующим каналам

ПВМС 2, расположенным в точках, отj, стоящих друг от друга на расстояниях, пропорциональных электрическим расстояниям между ПУЭ 1 на частотах одноименных узкополосных Аильтров

4и5.

POAP работает следующим образом.

Широкополосные сигналы, принятые

ПУЭ 1 после преобразования и разделения на полосы, с помощью узкополосных фильтров 4 и 5, попадают на. каналы ПВМС 2. При выборе ширины полосы каждого Аильтра 4 и 5 согласно критерию gf с О /d.){ эффектами апертурной дисперсии внутри полос можно пренебречь f2) .

Для устранения апертурной дисперсии во всей рабочей полосе принимаемых сигналов РОАР, в соответствии с изобретением, необходимо, чтобы сигналы с одноименных фильтров 4 и 5 управления теми каналами ПВМС 2, которые геометрически подобны соответствующим ПУЭ 1 в масштабе, обратно пропорциональном центральным частотам фильтров 4 и 5. При этом каналы ПВМС 2 должны быть расположены в точках, отстоящих друг от друГа на расстояниях, пропорциональных электрическим расстояниям между соответствующими ПУЭ 1 на центральных частотах 1< и 1 одноименных фильтров 4 и 5. Тогда, если расстояние между первым и последним каналами ПВМС 2 вдоль оси )(составля- . ет ЬЙ, то и -й канал ПВМС на частоте 1П1 должен иметь координатуМ.П

= ()(g/dX) ЬйЫш/ 1)

Для.случая кратного соотношения центральных частот узкополосных фильтров, когда различные каналы

ПВМС, соответствующие различным ПУЭ на частотах своих Аильтров геометриI

/) as 267/42 дщ%сеОе

3 1,1 чески совпадают, как это показано на чертеже, необходимое число каналов IIHMC сокращается, Так, для 1, 2 1 и M =. 2 вместо необходимых

2 Ц каналов потребуется 3/2 N каналов

ПВМС .

Тогда для линейного режима модуляции ПВМС, при просвечивании ПВМС 2 коллимированным светом и его Фурьепреобразовании с помощью собирающИй линзы 3, в задней фокальной плоскости последней формируется "неразмытое" апертурной дисперсией изображение углового распределения источников, т.е, фокусируется дифракционное пятно точечного объекта, а не ч0197 4 несколько пятен — С, как у прототипа j2). Это происходит потому, что линза 3 осуществляет фокусировку сигналов с плоскими волновыми фронтами, согласно их угловому наклону. Однако при выполнении ПВМС согласно изобретению наклоны фаэовьм фронтов на различных частотах совпадают и все частотные компоненты фокусируются линзой в однбй точке.

Таким образом, предлагаемая POAP позволяет повысить точность определения угломестной координаты путем уменьшения апертурной дисперсии при расширенной полосе частот принимаемых сигналов.

aTì, г. Ужгород, ул. Проехтная, 4