Устройство для управления амплитудным распределением фазированных антенных решеток

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - обеспечение коррекции уходов луча, вызванных отказами эл-тов фазированной антенной решетки (ФАР). Устройство содержит г-р 1 СВЧ-сигнала, вспомогательную антенну 2, ФАР 3, состоящую из излучателей 4, фазовращателей 5, сумматора 6, блока управления 7 и управляемых инверторов 16, приемник 11, блок измерения 12, двухпороговый компаратор 13, коньюнкторы 14 с эл-тами памяти и дизьюнкторы 15. Г-р 1 с помощью антенны 2 формирует сигнал, который принимается ФАР 3. Здесь сигналы проходят тракты излучателей 4, сумматор 6 и поступают в приемник 11, где осуществляется обработка и выделение полезного сигнала. Далее блоком измерения 12 оценивается амплитуда и фаза сигнала контролируемых каналов, и затем сигнал поступает на компаратор 13. При наличии неисправностей в канале компаратор 13 вырабатывает сигнал, поступающий на соответствующий коньюнктор 14, а затем через дизьюнктор 15 - на инвертор 16. В результате фазовращатели 5 этих каналов запираются и тракты их излучателей 4 не участвуют в работе ФАР 3 до следующего цикла контроля. Это позволяет корректировать уходы луча, вызванные отказами этих каналов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4255865/24-09 (22) 03.06.87 (46) 30.11.89. Вюл.. У 44 (72) В.Д.Мануйлов, P.Þ.Ôîìåíêî и В.В.Шацкий (53) 621.396.67 (088.8) (56) Патент США Р 3378846, кл. НКИ 343-100, 1968.

Самойленко В.И., Шишов Ю.А, Управление фазированными антенными решетками. М.: Радио и связь, 1983.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АМПЛИТУДНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ФАЗИРОВАННЫХ

АНТЕННЫХ РЕШЕТОК, (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — обеспече-. ние коррекции уходов луча, вызванных отказами эл-тов фазированной антенной решетки (ФАР). Устр-во содержит г-р 1 СВЧ-сигнала, вспомогательную антенну 2„ ФАР 3, состоящую из излучателей 4, фазовращателей 5,сумматора

1525623. 6, блока 7 управления и управляемых, инверторов 16,.приемник 11,блок 12 из-! мерения, двухпароговый компаратор

13» коньюнкторы 14 с эл-тами памяти и дизьюнкторы 15. Г-р 1 с помощью антенны 2 формирует сигнал, который принимается ФАР 3, Здесь сигналы проходят тракты излучателей 4, сумматор 6 и поступают в приемник 11, 10 где осуществляется обработка и выделе. ние полезного сигнала. Далее блоком

12 измерения оценивается амплитуда и фаза сигнала контролируемых канаИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в фазированных антенных решетках (ФАР), например радиолокационных систем, фазовращатели которых выполнены с переключаемыми каналами.

Цель изобретения — обеспечение коррекции уходов луча, вызванных отказами элементов ФАР.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства для управления амплитудным распределением фазированных антенных решеток; на фиг. 2 — структурная схема старше" го разряда фазовращателя ФАР; на фиг. 3 — структурная схема управляемого инвертора.

Устройство для управления ампли.тудным распределением ФАР содержит генератор 1 СВЧ сигнала, вспомога- 40 тельную антенну 2, ФАР 3, состоящую иэ излучателей 4, фазовращателей 5

ФАР, старшие разряды которых выполнены по схеме с переключаемыми канала" ми. Выходы фазовращателей 5 подключены к сумматору 6. Управление ФАР 3 осуществляется с помощью блока 7 управления, в состав которого входит программный блок 8, вычислитель 9 фаз и блок 10 формирования контроль.ного сигнала. Первый вход приемника 11 соединен с генератором 1, вто" рой вход — с выходом ФАР 3. Выход . приемника 11 соединен с блоком 12 измерения к которому подключен двухУ

55 пороговый компаратор 13, на выходе которого установлены коньюнкторы 14 с элементами памяти и диэъюнкторы

15, причем число коньюнкторов 14 и лов, и затем сигнал поступает на компаратор 13, При наличии неисправностей в канале компаратор 13 вырабатывает сигнал, поступающий на соответствующий коньюнктор 14> а затем через дизьюнктор 15 — на инвертор 16.

В результате фазовращатели 5 этих ка» налов запираются и тракты их излучателей 4 не участвуют в работе ФАР 3 до следующего цикла контроля. Это позволяет корректировать уходы луча, вызванные отказами этих каналов.

3 ил.

I дизъюнкторов 15 равно N/2, где N— число излучателей 4 ФАР 3. Вторые входы коньюнкторов 14 и дизъюнкторов

15 связаны с соответствующими выхо" дами программного блока 8 блока 7 управления. Выходы дизьюнкторов 15 соединены с управляемыми инверторами

16, причем входы управляемых инверторов 16 симметричных относительно фазового центра. ФАР 3 „ соединены попарно и подключены к диэъюнкторам 15.

Выходы каждого инвертора 16 соединены с управляющими входами старшего разряда соответствующего фазовращателя 5. Один разряд фаэовращателя 5 содержит четыре диода 17-20, нодключенных к входам разряда на расстояниях g/4 от разветвлений, управляющие входы 21 и 22. Управляемь:й инвертор 16 =îñòîèò иэ пяти элементов

И-НЕ 23-27.

Устройство для управления амплитудным распределение ФАР работает следующим оораэом.

Генератор 1 с помощью антенны 2 формирует в направлении ФАР 3 сигнал, который принимается ФАР 3. Одновременно с помощью программного блока

8 отключается вычислитель 9 и подключается блок 10 формирования контрольного сигнала. Формируемый в блоке

10 сигнал подается на пару фаэовращателей 5, симметричных относительно центра ФАР 3, а на остальные разряды фаэовращателя 5 подается постоянное напряжение, например, соответствующее логической единице, что устанавливает все секции фазовращателей в одинаковое состояние.

5 152

В обычном состоянии на входы 21 и 22 фазовращателей 5 подаются противофазные сигналы, что обеспечивает открытое состояние одного канала и закрытое состояние другого канала.

В режиме контроля указанное постоянное напряжение поступает ча входы дизьюнкторов 15,и, появляясь на их ,выходах, переводит все управляющие инверторы 16 за исключением двух в состояние, когда сигналы на выходах инверторов 16 синфазиы и диоды 17-20 в старших разрядах фаэовращателей 5 открыты и замыкают четвертьволновые отрезки каналов на землю, тем самам разрывая цепь по СВЧ. Можно использовать и закрытое состояние диодов, в этом случае сигналы, проходя секцию, на выходе суммируются в противофазе, т.е. также достигается эффект эапирания тракта излучателя. Одновременно на контролируемую пару фазовращателей 5 подается напряжение.

Сигналы антенны 2, проходя тракты излучателей 4, сумматор 6, поступают на вход приемника 11., в котором осуществляется обработка и выделение полезного сигнала (для формирования гетеродиннаго сигнала используется сигнал генератора 1}. Преобразованный сигнал падается в блок 12, оценивается амплитуда и фаза сигнала контролируемых каналов и затем сигнал поступает на двухпораговый компаратор 13. При наличии неисправностей в контролируемом канале на выходе двухпороговога компаратора 13 появляется сигнал, который отличается от эталонного. При превышении установлен ного порога как в большую, так и в меньшую стороны на выходе двухпорогового компаратара 13 появляется сигнал, который поступает на один из входов каньюнкторав 14. А так как иа один из коньюнкторов 14, соответствующий номеру контролируемого канала, поступает и сигнал программного блока 8, то на выходе коньюнктора 14 формируется сигнал, который проходит через дизъюнктор 15 и поступает на

5623

Формула

45 уйравляемый инвертор 16, переводя его в состояние, соответствующее синфазным сигналам на выходах инвертора 16.

В результате оба канала старших секций фазовращателей 5 контролируемых каналов запираются и тракты этих излучателей не участвуют в работе ФАР

3 до следующего цикла контроля, что позволяет корректировать уходы луча, вызванные отказами обоих этих каналов.

Аналогично контролируются остальные пары фазовращателей 5 (трактов излучателей).

Перед каждым циклом контроля производится очистка элементов памяти путем подачи напряжения с выхода блока формирования контрольного сигнала. изобретения

Устройство для управления амплитудным распределением фазированных антенных решеток (ФАР), содержащее генератор СВЧ-сигнала, выход которого подключен к вспомогательной айтенне и к первому входу приемника, к второму входу которого подключена

ФАР, а к выходу - блок измерения, блок управления, соединенный с управляющими входами фазовращателей ФАР, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью обеспечения коррекции уходов луча, вызванных отказами ее элементов, введены двухпароговый компара.тар коньюнктары с элементами памяти, дизьюнктары и управляемые инвер:арл, вход компаратара соединен с выходом блока измерения, а выход — с первыми входами коиьюикторов с элементами памяти, выходы которых подключены к первым входам дизъюнкторов, вторые входы KcHbHKTGpoB с элементами памяти и дизьюнктарав соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы которого соединены со старшими разрядами фазовращателей ФАР через управляемые инверторы, выходы каждо,го дизьнктора подключены к входам

t соответствующих двух управляемых инвевторов, симметрично расположенных относительно фазового центра ФАР.

1525623

Составитель Е. Скороходов

Редактор Т.Парфенова Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Заказ 7220/41 Тираж 714 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101