Устройство для управления лучом плоской антенной решетки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛУЧОМ ПЛОСКОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ, содержащее блок вычитающих счетчиков, два входа которого являются информационными входами устройства, блок управления, первый и второй входы которого являются управляинцими входами Пуск и Стоп устройства, первый и второй выходы управления режимом блока управления подключены соответственно к первому и второму входам записи блока вычитающих счетчиков, выход сбро.са соединен с установочными входами первого и второго координатных множительных блоков, суммирующих счетчиков Строк и реверсивных счетчиков столбцов, третий выход управления режимом подключен к суммируилцим входам реверсивных счетчиков столбцов и суммирующих счетчиков строк, выход разрешения записи соединен с входами разрешения записи реверсивных счетчиков столбцов, выход разрешения считывания блока управления соединен с входами разрешения считьшания реверсивных -счетчиков столбцов и коммутаторов стробируюпщх импульсов, четвертый выход управления режимом соединен с разрешающ-чми входами первого и второго координатных множительных блоков, выходы блока вычитающих счетчиков подключены соответственно к информационным входам первого и второго координатных множительных блоков, выходы первого координатного множительного блока соединены соответственно с информационными входами суммирукяцих счетчиков строк, выходы второго координатного множительного блока соединены соответственно с информационными вхо- ; дами реверсивных счетчиков столбцов, каждый, кроме первого, выход первой (Л группы каждого суммирующего счетчика строк подключен к первым входам каждого , кроме первого, элемента И соответствующих групп, каждый выход второй группы каждого суммируйнцего счетчика строк подключен к входам соответствующего корректирующего узла , выходы которых подключены к пер- С7 вьт входам соответствующих коммутато- sj ров, каждый, кроме последнего, прямой (Jjj выход каждого реверсивного счетчика столбцов подключен к информационным д входам первой группы соответствукицего коммутатора стробирующих импульсов , а каждый, кроме последнего, инверсный выход каждого реверсивного счетчика столбцов подключен к информационным входам второй группы соответствующего коммутатора стробирующих импульсов, выходы каждого из которьгх соединены с вторыми входами соответствутощих коммутаторов, выходы которых подключены к первому входу

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1167616 А (5!) С 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ счетчика строк подключен к входам соответствующего корректирующего узла, выходы которых подключены к пер. вым входам соответствующих коммутаторов, каждый, кроме последнего, прямой выход каждого реверсивного счетчика столбцов подключен к информационным входам первой группы соответствующего коммутатора стробирующих импульсов, а каждый, кроме последнего, инверсный выход каждого реверсивного счетчика столбцов подключен к информационным входам второй группы соответствующего коммутатора стробирующих импульсов, выходы каждого из которых соединены с вторыми входами соответствующих коммутаторов, выходы которых подключены к первому входу

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЯ И ОТКРЫТИЙ (21) 3682162/24-24 (22) 09. 11. 83 (46) 15.07.85. Вюл. 1Ф 26 (72) Ю.А.Шишов, В.АъВорошилов и В.П.Лобов (53) 681.325.22(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 335692, кл. G 06 F 15/20, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР .

Р 793154, кл. G 06 F 15/20, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

У 1013967, кл. G 06 F l5/20, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЛУЧОИ ПЛОСКОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ, содержащее блок вычитающих счетчиков, два входа которого являются информационными входами устройства, блок управления, первый и второй входы которого являются управляющими входами

"Пуск" и "Стоп" устройства, первый и второй выходы управления режимом.блока управления подключены соответственно к первому и второму входам записи блока вычитающих счетчиков, выход сброса соединен с установочными входами первого и второго координатных множительных блоков, суммирующих счетчиков строк и реверсивных счетчиков столбцов, третий выход управления режимом подключен к суммирующим входам реверсивным счетчиков столбцов и суммирующих счетчиков строк, выход разрешения записи соединен с входами разрешения записи реверсивных счетчиков столбцов, выход разрешения считывания блока управления соединен с входами разрешения считывания реверсивных счетчиков столбцов и коммутаторов стробирующих импульсов, четвертый выход управления режимом соединен с разрешающими входами первого и второго координатных множительных блоков, выходы блока вычитающих счетчиков подключены соответственно -к информационным входам первого и второго координатных множительных блоков, выходы первого координатного множительного блока соединены соответственно с информационными входами суммирующих счетчиков строк, выходы второго координатного множительного блока соединены соответственно с информационными входами реверсивных счетчиков столбцов, каждый, кроме первого, выход первой группы каждого суммирующего счетчика строк подключен к первым входам каждого, кроме первого, элемента И соответствующих групп, каждый выход второй группы каждого суммирующего

1167616 первого элемента И и к вторым входам .элементов И, начиная с второго, соответствующих групп, выходы элементов И каждой группы через соответствующие узлы вывода соединены с выходами устройства, пятый выход управления режимом блока управления соединен с входом пуска блока вычитающих счетчиков, причем блок управления содержит триггерц элементы:,И, мультивибраторы, счетчик, усилители и генератор прямо, угольных имгфльсов, выход которого

, подключен к первому входу первого элементQ „И второй вход которого соеДинен с" единичным выходом первого триггера, первый вход блока управления соединен с входами первого и второго мультивибраторов, с входом первого усилителя и с единичным входом первого триггера, выход первого элемента И подключен к первому входу уп-. равления режимом блока управления и к первому входу второго элемента И, выход первого мультивибратора является вторым выходом управления режимом блока управления, выход первого усилителя подключен к установочному входу счетчика, к выходу сброса блока управления, к единичному входу второго триггера и к нулевому входу третьего триггера, единичный вход которого соединен с выходом переноса счетчика, выход третьего триггера подключен к второму входу второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом третьего мультивибратора, вход которого и четвертый

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использ ов а но в р адиоло к а ции для упр авления двоичными дискретными фазовращателями антенных решеток. 5

Известно устройство для управления лучом плоской антенной решетки, содержащее блок управления, блок вычитающих счетчиков, два координатных множительных блока, суммирующие счет- 1О чики строк и реверсивные счетчики столбцов, в котором выходы координатных множительных блоков подсоединены выход управления режимом блока управления соединены с выходом второго мультивибратора, выход второго эле-. мента И соединен со счетным входом счетчика и с вхоцом второго усилителя, выход которого подключен к третьему выходу управления режимом блока управления и к нулевому входу второго триггера, единичный и нулевой выходы которого являются соответственно выхоцом разрешения записи и выходом разрешения считывания блока управления, нулевой вход первого триггера является вторым входом бло— ка управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блоки инвертирования, информационные входы которых соединены с первыми выходами группы соответствующего суммирующего счетчика строк, управляющие входы соединены с последними прямыми выходами соответствующих реверсивных счетчиков столбцов, выходы соединены с вторыми входами первых элементов И соответствующих групп, причем блок инвертирования. содержит элемент И и два элемента ИЛИ-HE первые входы элемента И и первого элемента ИЛИ-НЕ соединены с управляющим входом блока инвертирования, вторые входы соединены с информационным входом блока инвертирования, а выходы подключены к входам второго элемента ИЛИ-HE выход которого является выходом блока инвертирования. к входам суммирующих счетчиков строк и реверсивных счетчиков столбцов, выходы которых через логические элементы И соединены с входами ключевых схем . (1) .

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не позволяет компенсировать случайное начальное фазовое распределение, которое применяется для разрушения периодичности распределения фазовой ошибки по раскрыву антенны, возникающей вследствие дискретного управления Аазовращателя.

1167616

Известно устройство, содержащее блок вычитания, блок управления, координатные множительные блоки, счетчики строк и реверсивные счетчики столбцов, элементы И, узел вывода, коммутирующие и корректирующие узлы (2) .

Однако это устройство является сложным, Наиболее близким к предлагаемому !О по технической сущности является устройство, содержащее блок вычитания, два входа которого являются информационными входами устройства, блок управления, входы которого являются 15 управляющими входами устройства, а выходы подключены соответственно к управляющим входам первого и второго координатных множительных блоков, блока вычитания, суммирующих счетчи- 2О ков строк и реверсивных счетчиков столбцов, выходы блока вычитания подключены соответственно к информа-! ционным входам первого и второго координатных множитепьных блоков, выхо- >5 ды первого координатного блока соединены соответственно с информацион ными входами суммирующих счетчиков строк, выходы второго координатного множительного блока соединены соот- ЗО ветственно с информационными входами реверсивных счетчиков столбцов, каждый выход первой группы каждого суммирующего счетчика строк подключен к первым входам элементов И соот- 5 ветствующих групп, каждый выход второй группы каждого суммирующего счетчика строк подключен к входам соответствующего корректирующего узла, выходы которых подключены к первым щ входам соответствующих коммутирующих узлов, каждый прямой выход каждого реверсивного счетчика столбцов подключен к информационным входам первой группы, а каждый инверсный выход 5 каждого реверсивного счетчика столбца — к информационным входам второй группы соответствующего блока формирования стробирующих импульсов, входы разрешения считывания которых со- у единены с выходом сигнала считывания блока управления, выходы каждого из которых соединены с вторыми входами соответствующих коммутирующих узлов, выходы которых подключены к вторым 55 входам элементов И соответствующих групп, выходы элементов И каждой группы через соответствующие узлы вывода с о еди не ны с выходами ус тр ой с т: ва (ЗД.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие, объясняющее тем, что для переноса информации из реверсивных счетчиков столбцов в суммирующие счетчики (> t Щ строк требуется 2 периодов импульсов суммирования, где p+m — число разрядов в реверсивных счетчиках столбцов и суммирующих счетчиках строк. Возможности по повышению быстродействия устройства за счет уменьшения периода следования импульсов суммирования ограничены быстродействием применяемых в счетчиках триггеров.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее

9.юк вычитающих счетчиков, два входа которого являются информационными входами устройства, блок управления, первый и второй входы которого являются управляющими входами "Пуск" и

"Стоп" устройства, первый и второй выходы управления режимом блока управления подключены соответственно к первому и второму входам записи блока вычитающих счетчиков, выход сброса соединен с установочными входами первого и второго координатных множительных блоков, суммирующих счетчиков строк и реверсивных счетчиков столбцов, третий выход управления режимом подключен к суммирующим входам реверсивных счетчиков столбцов и суммирующих счетчиков строк, выход разрешения записи соединен с входами разрешения записи реверсивных счетчиков столбцов, выход разрешения считывания блока управления соединен с входами разрешения считывания реверсивных счетчиков столбцов и коммутаторов стробирующих импульсов, четвертый выход управления режимом соединен с разрешающими входами первого и второго координатных множительных блоков, выходы блока вычитающих счетчиков подключены соответственно к информационным входам первого и второго координатных множительных блоков,.выходы первого координатного множительного блока соединены соответственно с информационными входами суммирующих счетчиков строк, выходы второго координатного множительного блока сое1167616 динены соответственно с информационными входами реверсивных счетчиков столбцов, каждый, кроме первого, выход первой группы каждого суммиру- ющего счетчика строк подключен к пер- 5 вым входам каждого, кроме первого, . элемента. И соответствующих групп, каждый выход второй группы каждого суммирующего счетчика строк подключен к входам соответствующего 10 корректирующего узла, выходы которых подключены к первым входам соответствующих коммутаторов, каждый, кроме последнего„ прямой выход каждого реверсивного счетчика столбцов подключен к информационным входам первой группы соответствующего коммутатора стробирующих импульсов, а каждый, кроме последнего, инверсный . выход каждого реверсивного счетчика 2б столбцов подключен к информационным входам второй группы соответствующего коммутатора стробирующих импульсов, выходы каждого из которых соединены с вторыми входами соответствующих 25 коммутаторов, выходы которых подключены к первому входу первого элемента И и к вторым входам элементов И, начиная с второго, соответствующих групп, выходы элементов И каждой группы через соответствующие узлы выхода соединены с выходами устройства, пятый выход управления режимом блока управления соединен с входом пуска блока вычитающих счетчиков, 35 причем блок управления содержит триггеры, элементы И, мультивибраторы, счетчик, усилители и генератор прямоугольных импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, первый вход блока управления соединен с входами первогоивтОрого мультивибраторов, с входом .пер- 4> вого усилителя и с единичным входом первого триггера, выход первого элемента И подключен к первому входу управления режимом блока управления и к первому входу второго элемента И, o выход первого мультивибратора является вторым выходом управления режимом блока управления, выход первого уси- лителя подключен к установочному входу счетчика, к выходу сброса бло- у ка управления, к единичному входу второго триггера и к нулевому входу третьего триггера, единичный вход которого соединен с выходом переноса счетчика, выход третьего триггера подключен к второму входу второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом третьего мультивибратора, вход которого и четвертый выход управления режимом блока управления соединены с выходом второго мультивибратора, выход второго эле-.. мента И соединен со счетным входом счетчика и с входом второго усилителя, выход которого подключен к третьему выходу управления режимом блока управления и к нулевому входу второго триггера, единичный и нулевой выходы которого являются соответственно выходом разрешения записи и выходом разрешения считывания блока управления, нулевой вход первого триггера является вторым входом блока управления, введены блоки инвертирования, информационные входы которых соединены с первыми выходами группы соответ-, ствующего суммирующего счетчика строк, управляющие входы соединены с последними прямыми выходами соответствующих реверсивных счетчиков столбцов, выходы соединены с вторыми входами первых элементов И соответствующих групп, причем блок инвертирования содержит элемент И и дца элемента ИЛИ-НЕ, первые входы элемента И и первого элемента ИЛИ-НЕ соединены с управляющим входом блока инвертирования, вторые входы соединены с информационным входом блока инвер-. тирования, а выходы подключены к входам второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом блока инвертирования.

На фиг.1 приведена структурная схема вычислительного устройства, на фиг.2 — схема корректирующего узла, на фиг.З вЂ” схема блока формирования стробирующих импульсов; на фиг.4 - схема блока управляемого инвертора, на фиг.5 — схема блока управления, .на фиг.6 — временная носледовательность команд., Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 вычитающих счетчиков, два координатных множительных блока

3, суммирующие счетчики 4 строк, реверсивные счетчики 5 столбцов, элементы И 6, узлы 7 вывода, корректирующие узлы 8, коммутирующие узлы 9, коммутаторы 10 стробирующих импульсов, блок 11 инвертирования, злемен1167616 ты ИЛИ-НЕ 12 и 13, элемент И-HE 14, . элемент ИЛИ 15, элементы И 16, элементы ИЛИ 17, элемент И 18, элементы ИЛИ-НЕ 19-и 20, генератор 21 прямоугольных импульсов, мультивиб- 5 раторы 22, 23 и 24, триггеры 25, 26 и 27, счетчик 28, элементы И 29 и 30, усилители 31 и 32.

На фиг. 1 для упрощения чертежа показаны по одному реверсивному счетчику 5 столбцов, блоку 10 формирования стробирующих импульсов, суммирующему счетчику 4 строк, корректирующему узлу 8. Фактически количество этих узлов и блоков равно количесъ15 ву столбцов и строк. Кроме того, на схеме показаны по одному коммутирующему узлу 9, узлу 7 вывода, блоку 11. и одна группа элементов И 6. Фактически количество этих узлов равно 20 количеству излучающих элементов ан-. тенной решетки.

В высокочастотный тракт каждого управляемого фазовращателя с номером

ij(i- номер строки; j — номер столб- 25 ца) введен неуправляемый дискретный фазосдвигатель, создающий случайный дискретный фазовый сдвиг (ij равномерно распределенный в интервале (-д/2, +Ь/2) с дискретом д /2,. где З0 д — дискрет управляемого фазовращателя

2 д= — ) 2Р где Р— количество разрядов фазовра- 35 щателя (неуправляемые фазосдвигатели на фиг.1 не показаны, так как в состав устройства управления лучом они непосредственно не входят).

Суммирующие счетчики 4 строк имеют 40 две группы выходов. первая группа— выходы старших разрядов в количестве

P и вторая группа — .выходы младших разрядов в количестве ш. Младшие разряды - это дробная часть Sq кода фа 45

1J зы ;, которая не переносится в управляемые фазовращатели, а отбрасывается при округлении.

Каждый .корректирующий узел 8 синтезирован из двоичных логических 50 элементов таким образом, чтобы на его выходе, соединенном с коммутирующим узлом 9 ij-ro управляемого фазовращателя, в высокочастотный тракт которого включен неуправляемый фазосдвига- 55 тель, вносящий случайный фазовый сдвиг (, при поступлении на его входы двоичного кода младших разрядов 6g формировалась булевая функция в соответствии с соотношением

Булевые функции на выходах корректи" рующего узла 8

Двоичная

Соответ" ствующая этой кодовой комбинации дробная часть требуемого фазового сдви

ra кодовая комби1 нация на вхоУ, 74. де узла х х2

0 1 1 . 1 . 1

О 25д 1 1 1 О

10 0,50 д

1 f 0 0

11 0 75д 1 0 0 0

Величина неуправляемого фазового сдвига 0,50д 0,25Ь 0 -0,25Ь

В состав блока 10 формирования

:стробирующих импульсов (фиг.З) входят

1 элементы И.16 и элементы ИЛИ 17. Число выходов блока 10 равно числу выходов блока 8. На фиг.3 показана схема для m=2. С целью устранения возможного срабатывания блока 10 в процессе записи информации в реверсивных счетгде E $X) означает целую часть чис" ла Х

Если, например, Р=2, ш=2, то соответствие между величиной номером выхода корректирующего узла

8 и значением булевой функции на данном выходе при поступлении на входы узла 8 кодовой комбинации младших разрядов Ер устанавливается таблицей истинности, построенной на основании вычислений по формуле (2).

Принцип построения корректирующего узла 8 для случая m=2 соответствую щего приведенной таблице, ясен из фиг.2. Возможно синтезировать схему данного узла и для других значений m.

11676

0

25 (4) 0

30 (5) -К, (1-1)+К,(j-1), (3) где (d

С(d

j

cos g

cos 8 чиках 5 столбцов по одному входу каждого иэ элементов И 16 подключено к входу разрешения считывания блока

10, который, в свою очередь, соединен с выходом сигнала считывания блока 1. управления. В состав блока 11 входят один элемент И 18 и два элемента ИЛИ-НЕ 19 и 20.

Таблица истинности работы управляемого инвертора имеет следующий вид ".,.............,........... ° ....... ° .,20

Устройство работает следующим образом.

Требуемое значение фазы сигнала каждого излучателя определяется соотношением

2«d . 2 db

Q" =- — -(i- f ) cos cu + — — (j-1) cos e = 1 %

40 требуемое значение фазы

ij-ro излучателя; расстояние между излуча- 45 телями в строке, расстояние между излучателями в столбце, длина волны; номер столбца излучателей;50 номер строки излучателей; направляющие косинусы требуемого положения луча, 55

К = — — cos К = — — сов(.(2 ((16 10 набег фазы по соответствующим координатам на расстояние между соседними излучателями.

На информационные входы блока 2 поступают в двоичном коде числа

2 г где Q — число триггеров в первом

1 координатном множительном блоке; — число триггеров во втором

2 координатном множительном блоке.

При считывании информации иэ блока

2 на его выходах образуются импульсные посылки, число импульсов в котоI

pbD(, равно соответственно К и Kz.

Эти импульсные посылки поступают на информационные входы первого и второго множительных блоков 3, где умножаются соответственно на величины

i-1 -1 — -и -2 29

Получившиеся на выходах координатных множительных блоков импульсные посылки, количество импульсов в которых

ГК({1 1) Р(и

I =Š— — — — 2

+О 5

У У

ГК (j — 1) P+m

I =Е(— — — 2 +O, 5)

2 пропорционально требуемым значениям фаз излучения для строк и столбцов, записываются в счетчиках 4 и 5.

Блок управления обеспечивает требуемую последовательность работы всех составных частей устройства и выполняет следующие функции: по команде "Пуск" устанавливает все элементы устройства в исходное положение, выдает команду, по которой происходит запись входной информации в блок 2 и передача ее в виде числа импульсов в координатные множительные блоки 3 (по этой же команде отпираются входы координатных множительных блоков на время прохождения импульсных посылок и разрешается запись информации в суммирующие счетчики 4 строк и реверсивные счетчики 5 столбцов); вырабатывает импульсы суммирования, подаваемые в суммирующие счетчики 4 строк и реверсивные счетчики 5 столбцов и выдает команду "Считывание" в реверсивные счетчики столбцов одновременно с поступлением импульсов суммирования.

1167616

По команде "Пуск, поступающей, например, от центрального процессора, запускается триггер 25, отпирающий элемент И 29. В результате импульсы от генератора 21, работающего в 5 автоколебательном режиме, поступают на вход элемента И 30 и на вход блока 2.

Команда Пуск поступает также на триггер 26, являющийся триггером знака для реверсивных счетчиков 5 столбцов. При этом на выходе триггера

26 формируется команда "Запись".

Одновременно запускается мультивибратор 22, формирующий задним сре- I5 зом своего выходного импульса команду записи кода в блок 2 (фиг.6), и мультивибратор 23, на выходе которого формируется команда "умножение", отпирающая входы координатных множи- 10 тельных устройств на время прохождения импульсных посылок. Возвращаясь в исходное положение, мультивибратор

23 запускает мультивибратор 24 (фиг. 6), который отпирает элемент ИЗО на время, необходимое для формирования импульсов суммирования, поступающих на входы суммирующих счетчиков 4 строк и реверсивных счетчиков 5 столбцов. Одновременно эти импульсы эа- 30 пускают триггер 26, который формирует команду "Считывание", поступающую в реверсивные счетчики 5 столбцов.

Разрядность счетчика,. определяющая числоимпульсов суммирования,за- висит от выбранной точности вычисле.,ния фазы излучения, т.е. от величины Ь Я /2, где ««Я — дискретность применяемых фазовращателей.

Импульс "Стоп", поступая на вход gp блока управления, запускает триггер

25, запирающий элемент И 29. В результате прекращается поступление импульсов генератора 21 и прерывается работа устройства. 45

Переключение реверсивных счетчиков 5 столбцов из режима "Запись" в режим "Считывание" осуществляется соответствующими сигналами, поступающими из блока 1 управления. 50

Суммирование фаэ по строкам и столбцам осуществляется за время !

2 периодов импульсов суммирования, где Р+тп " число разрядов в счетчиках 4 и 5. Импульсы суммирования поступают из блока 1 управления параллельно на управляющие. входы всех суммирующих счетчиков 4 строк и ре-, версивных счетчиков 5 столбцов. При этом они складываются с информацией, записанной в суммирующих счетчиках

4 строк, и вычитаются из информации, записанной в реверсивных счетчиках

5 столбцов. В момент, когда в реверсивном счетчике 5 какого-либо столбца сигналы на всех, кроме последнего прямых выходах принимают нулевые значения, а на соответствующих инверсных выходах — единичные значения, на всех выходах соответствующего блока IO формируются стробирующие импульсы, причем длительность этих импульсов различна на различных выходах: на первом выходе она равна одному периоду следования импульсов суммирования, на втором выходе— двум, на третьем — трем и т.д. Эти стробирующие импульсы поступают на входы соответствующих коммутирующих узлов 9 этого столбца, представляющих собой элементы И, и открывают их по другому входу. Если к этому же моменту на выходе соответствующего корректирующего узла 8 сформировался сигнал логической единицы (что.определяется кодом младших разрядов 3g;j, формулой (2) и таблицей), то на выходе данного коммутирующего узла 9 формируется сигнал логической единицы, поступающий на входы соответствующих элементов И 6, в результате через эти элементы информация. с первой группы выходов соответствующего суммирующего счетчика 4 строки переносится в соответствующий узел 7 вывода, откуда поступает на управляемый дискретный фазовращатель. При этом информация с первого выхода первой группы выходов суммирующего счетчика 4 строки поступает через блок 11, который работает как инвертор, если на его управляющий вход с последнего прямого выхода соответствующего реверсивного счетчика 5 столбца по" ступил сигнал логической единицы, или как повторитель, если на управ" ляющий вход поступил сигнал логического нуля °

Если же во время действия стро" бирующего импульса на выходе соот" ветствующего корректирующего узла 8 существует сигнал логического нуля, процесс суммирования продолжается до тех пор, пока на этом выходе.не сформируется сигнал логической едини1167616!

14 (,. 1. ь 10,5)

%-« 1 7 !5

Здесь первое слагаемое ; - фазовый .1 сдвиг, вносимый неуправляемым фазовращателем, второе слагаемое — фазо- ?О вый сдвиг, вносимый управляемым дискретным фазовращателем.

Проиллюстрируем работу вычислительного устройства конкретным примером.

Пусть P=3, m=3, do=d =0,5%, i=15, j=20, cos(/ =0,8, cose=0,6, =-0,09375 7< . Тогда дискрет управляемого фаэовращателя определяется в соответствии с выражением (1)

Ь =0,25 «, 30 а требуемое значение фазы ij-ro излучающего элемента антенной решеткипо формуле (3) (=0,8» 14+0;б 1 19=28,3 7 =0,3 ii

Истинное значение фазы излучения вследствие дискретности фазовращателя определяется в соответствии с формулой (6) 40

«» =0 09375» +О 25» Е Оа3 +О» 09375 «

+0,5 =-0,09375i+0,5»=0,406251 т.е. отличается от требуемого, причем. фазовый сдвиг, вносимый управляемым фаэовращателем, равен 0,5Ф, т.е. состояние фазовращателей выражается двоичной фазовой комбинацией "010".

ЧислО импульсОв» пОступивших в ре-у) версивный счетчик 5 15-ro столбца, определяется в соответствии с выражением (4) 0,8» 14 6

I = Š— — — — 2 +Π5 =38.

° °

Этому соответствует состояние счетчика "100110". цы, после чего информация поступает на фазовращатель так же, как и в предыдущем случае. Таким образом осуществляется компенсация начального фазового распределения. Необходимое 5 для этого число дополнительных импульсов суммирования

Т." =2 -Е -- — 2 бч;, р,<1 (6) Ц 2»

В итоге значение фазы излучения ij-го излучающего элемента антенной решетки равно

Число импульсов, поступивших в суммирующий счетчик 4 20-й строки, определяется в соответствии с формулой (5)

ГО 6» ° 19

I = --EL- -,-- — 2 +Π5 =35.

2В J . Этому соответствует состояние счетчика "100011".

С поступлением на входы счетчиков.

4 и 5 импульсов суммирования из блока 1 управления осуществляется перенос информации из реверсивного счетчика 5 в суммирующий счетчик 4 до момента, когда реверсивный счетчик окажется в состоянии "100000", что соответствует поступлению шести импульсов суммирования.

При этом на выходе блока 10 формируется стробирующий импульс, который открывает узел 9, а суммирующий счетчик 4 переходит в состояние "10 1001".

Код младших разрядов этого числа

"001™, что составляет 6Ч =0,03125», В соответствии с формулой (2) сигнал на соответствующем выходе корректирующего узла 8 равен

ГО 03125в»+О 09375"

U" =1-E - — — — -- — — — + Π51=

0,25Ф

=О, поэтому узел 9 закрыт и информация с первой группы выходов суммирующего счетчика 4 не может поступить на фазовращатель, так как необходимо еще осуществить компенсацию начальной фазы ;1 . Для этой цели в соответствии с формулой (6) на суммирующий счетчик 4 должно поступить

10 03125 » б 7 — - — — — 2 )=7

1) 2 1 импульсов суммирования.

После этого суммирующий счетчик принимает состояние "110 000", код младших разрядов — "000", поэтому сигнал с соответствующего выхода узла 8 открывает узел 9, в результате на его выходе формируется сигнал единицы, который .открывает элементы И 6.

Через эти элементы информация с суммирующего счетчика 4 поступает на узел 7 вывода и далее на соответст" вующий фазовращатель. Эта информация выражается кодом старших разрядов

"110". суммирующего счетчика, однако сигнал с первого выхода поступает через блок 11, который

1167616 в данном случае работает как инвертор, поскольку на его управляющий вход в данном случае с последнего ,прямого выхода реверсивного счетчика

5 столбца поступает сигнал "1". По- 5 этому первая "1" в двоичном числе

"110".меняется на "0", в результате на фазовращатель поступает двоичный код "010", что соответствует проведенным по формуле (6) вычислениям.

Эффективность устройства определяется сокращением времени, необходимого для суммирования информации, записанной в реверсивных счетчиках

5 столбцов и суммирующих счетчиках 15

4 строк, а также для компенсации на чального фазового распределения. В известном устройстве это время составляет и =2 (21+1) Т, в то время как в предлагаемом устройстве

t =2 (2 +1) Т, где Т вЂ” период следования импульсов суммирования.

Относительный выигрыш в быстродействии

29+1 Е 4, 2Р +1 (7) При использовании трех-четырехразрядных фазовращателей время суммирования информации по строкам и столбцам в соответствии с формулой (7) сокращается в 1,8-1,9 раза.

Этот выигрьпп может оказаться особенно существенным в тех случаях, когда .в радиолокационной станции с антенной решеткой применяется мультиплексный режим сопровождения нескольких целей, когда в направлении на каждую сопровождаемую цель посылаются по одному зондирующему импульсу, затем луч антенны перебрасывается для приема отраженных от этих целей импульсов. При этом время пребывания луча в каждом направлении составляет единицы микросекунд, что предъявляет жесткие требования к быстродействию вычислительного устройства управления лучом антенной решетки.

1167616

R) Rg Rg Rr RzRg

1167616

1167616

Составитель А.Жеренов

Редактор Л.Алексеенко Техред Т.Маточка Корректор 0.Луговая

Заказ 4438/48 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4

Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки Устройство для управления лучом плоской антенной решетки 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления подачей рабочего тела, например, в системах управления режимом жидкостного ракетного двигателя (ЖРД)

Изобретение относится к системам управления современных летательных аппаратов

Изобретение относится к системам управления технологическими процессами

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в радиотехнических системах для управления фазовращателями дискретно-коммутационных антенных решеток

Изобретение относится к области строительства жилых и административных зданий и сооружений, оборудованных автоматизированной системой диспетчерского управления инженерными системами здания или так называемых "интеллектуальных зданий"

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано для измерения навигационных параметров с помощью избыточных измерительных систем, установленных на различных объектах, движущихся в пространстве

Изобретение относится к области микроэлектроники

Изобретение относится к управляющим и регулирующим системам общего назначения, в частности к средствам управления компрессорной газозаправочной установкой

 

Наверх