Кольцевая многоэлементная переизлучающая антенна

 

Использование: в связных ретрансляционных системах для разнесения приема и переизлучения электромагнитных колебаний . Сущность изобретения: устройство содержит диаграммообразующую схему (ДОС) 2, комплексно-сопряженные входы которой попарно соединены через блоки независимого управления по входу и выходу 3 соответствующими линиями равной электрической длины 4, совокупность которых представляет собой схему Ват-Атта, синфазный вход ДОС соединен с отражательной нагрузкой.2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕ СПУ БЛИК (5!)5 Н 01 Q 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4605927/09 (22) 15.11.89 (46) 30.04;92. Бюл. ¹ 16 (71) Московский авиационный институт им.

С. Орджоникидзе (72) В.М. Максимов и В.Н. Уваров (53) 621.396.677(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1631635, кл. Н 01 Q 3/26. 31.08Я9 (54) КОЛ Ь ЦЕ ВАЯ М НО ГОЭЛ Е М Е НТНАЯ

ПЕРЕИЗЛУЧАЮЩАЯ АНТЕННА

„„SU „„1730699 A1 (57) Использование: в связных ретрансляционных системах для разнесения приема и переизлучения электромагнитных колебаний. Сущность изобретения: устройство содержит диа грамм ооб разую щую схему (ДО С)

2, комплексно-сопряженные входы которой попарно соединены через блоки независимого управления по входу и выходу 3 соответствующими линиями равной электрической длины 4, совокупность которых представляет собой схему Ват-Атта, синфазный вход ДОС соединен с отражательной нагрузкой. 2 ил, 1730699

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в связных ретрансляционных системах.

Цель изобретения — разнесение приема и переизлучения электромагнитных колебаний при упрощении конструкции, На фиг. 1 представлена структурная схема кольцевой многоэлементной переизлучающей антенны; на фиг. 2 — структурная схема диаграммообразующей схемы (ДОС).

Кольцевая многоэлементная переизлучающая антенна состоит из расположенных по окружности излучателей 1, соединенных с выходами ДОС 2, Входы ДОС 2, соответствующие комплексно-сопряженным амплитудно-фазовым распределениям (АФР), на ее выходах соединены между собой через блоки 3 независимого управления фазой по входу и выходу линиями 4 равной электрической длины, а вход ДОС 2, соответствующий синфазному АФР, на ее выходах нагружен на отражательную нагрузку 6, Блок 3 независимого управления фазой по входу и выходу состоит из X-циркулятора 7, одни противоположные плечи которбго являются соответственно входом и выходом, а к другим подключены отражательные фазовращатели 5.

Антенна работает следующим образом.

Известно, что принцип переизлучения состоит в создании в излучателях антенной решетки фазового распределения, комплексно-сопряженного с фазовым распределением на прием, Математически это условие записывается следующим образом: SA = А, где S— матрица рассеяния ДОС; А — унитарная матрица, состоящая из ортогональных столбцов АФП волн в излучателях при работе антенны на прием; * — знак операции комплексного сопряжения. Вследствие кольцевой структуры расположения излучателей А является циркулянтной матрицей и следовательно, известно ее спектральное разложениее: А =ИГЛ .", где У- матрица собственных векторов матрицы А;Л вЂ” диагональная матрица собственных чисел. Следовательно, S = -": л 01.гА,,Сг.

Для того, чтобы антенна переизлучала принятые электромагнитные колебания в направлении, отличном от направления их прихода на угол, кратный 2 л /N, где N— число излучателей, уравнение для определения матрицы рассеяния такой ДОС можно и записать в следующем виде: SA = AR . где R — матрица оператора поворота. Так как R также является циркулянтом, то его матрица собственных векторов совпадает с матрицей собственных векторов матрицы А. Далее можно преобразовать:

S=uЛ„V.Л,., 5. где

0 0

Р1=- OO

10 0 0 )2 й(pJ $)n е 0

2Л

j n. е 0 0

Последнее выражение определяет структуру ДОС, Эта ДОС состоит из модифицированной матрицы Батлера, т.е. матрицы

Батлера с подключенным к ее входам статическими фазовращателями и многополюсника с матрицей рассеяния Р . Этот многополюсник реализуется в виде попарного объединения входов ДОС через X-циркуляторы линиями равной электрической длины (схема Ват-Атта), свободные плечи

X-циркуляторов нагружены на управляемые отражательные фазовращатели, а один из входов ДОС нагружен на отражательную нагрузку.

Соединение синфазного входа ДОС с отражательной нагрузкой и объединение комплексно-сопряженных входов ДОС линиями передачи равной электрической длины, совокупность которых представляет собой схему Ват-Атта, позволяет упростить конструкцию и обеспечить разнесение приема и переизлучения электромагнитных колебаний, 40 Формула изобретения

Кольцевая многоэлементная переизлучающая антенна, содержащая N расположенных по окружности излучателей, соединенных с выходами диаграммообразу45 ющей схемы (ДОС), и блоки независимого управления фазой по входу и выходу, каждый из которых выполнен в виде X-циркулятора, одни противоположные плечи которого являются соответственно входом и выходом блока управления, а к другим подключены отражательные фазовращатели, отличающаяся тем,что,сцелью разнесения направления приема и переизлучения электромагнитных колебаний при упрощении конструкции, (N — 1)-е входы ДОС, соответствующие комплексно-сопряженным амплитудно-фазовым распределениям на ее выходах, соединены между собой через блоки независимого управления фазой 1730699

З к

30

40

Саста вител ь А. Н емцова

Техред М,Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Э.Слиган

Заказ 1516 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 по входу и выходу введенными соответствующими линиями равной электрической длины, а вход ДОС, соответствующий синфазному амплитудно-фазовому распределению, на ее выходах соединен с входом введенной отражательной нагрузки.