Многолучевая антенная решетка

 

Использование изобретения: в радиотехнике в качестве антенной системы КВ-, УКВ- и СВЧ-диапазонов для повышения направленности. Сущность изобретения: многолучевая антенная решетка содержит М триортогональных антенных элементов, три диаграммообразующих схемы, N весовых сумматоров. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве антенной системы КВ, УКВ и СВЧ-диапазонов.

Известны многолучевые антенные решетки, в состав которых входят антенны элементы и диаграммообразующая схема (ДОС), формирующая веер независимых лучей. Для повышения направленности лучей используют направленные антенные элементы (АЭ), что особенно важно для маломерных многолучевых антенных решеток (МАР), насчитывающих в своем составе не более нескольких десятков АЭ, что характерно для КВ и МВ антенных систем. Однако применение АЭ с высокой направленностью резко ограничивает сектор углов, ширина которого не может превышать ширину диаграммы направленности АЭ. Кроме того, лучи МАР из направленных элементов оказываются неидентичными.

Наибольшую направленность и уровень имеет центральный луч, положение которого совпадает с максимумом диаграммы элемента. Периферийные лучи имеют тем меньшую направленность и уровень, чем дальше они отстают от центрального. Неравноценность лучей не позволяет создать равные условия ведения радиоволн во всех требуемых направлениях, т.е. снижает функциональные возможности МАР.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенному устройству является МАР, которая содержит М антенных элементов и N-лучевую ДОС, причем первые выходы АЭ соединены с соответствующими входами первой ДОС.

Такая МАР создает веер независимых лучей, но эти лучи характеризуются невысокой направленностью, неодинаковы по уровню, а рабочий сектор углов ограничен направленностью АЭ.

Целью изобретения является повышение направленности, выравнивание уровня лучей и расширение рабочего сектора углов.

Для достижения указанной цели антенные элементы выполнены триортогональными, введены вторая и третья ДОС и N весовых сумматоров, причем вторые и третьи выходы антенных элементов соединены соответственно с соответствующими входами второй и третьей ДОС, а одноименные выходы всех ДОС соединены с входами соответствующих весовых сумматоров.

На чертеже представлена структурная схема многолучевой антенной решетки.

Она содержит триортогональные антенные элементы 1, три идентичные диаграммообразующие схемы 2 и N неидентичных весовых сумматоров 3₁, 3₂...3_N.

Многолучевая антенная решетка работает следующим образом.

При приеме радиоволны многолучевой антенной решеткой сигналы с одноименных выходов М триортогональных антенных элементов 1 поступают на входы соответствующей ДОС 2, где проходят фазовую обработку, обеспечивающую формирование веера N лучей. Сигналы с одноименных (например, n-x) выходов каждой из трех ДОС 2 поступают на входы соответствующей ДОС 2, где проходят фазовую обработку, обеспечивающую формирование веера N лучей. Сигналы с одноименных (например, n-x) выходов каждой из трех ДОС 2 поступают на входы соответствующего (n-го) сумматора 3, где осуществляется их весовая обработка, при которой совмещается максимум кардиоидной диаграммы направленности антенного элемента 1 с направлением соответствующего (n-го) луча, причем это совмещение осуществляется одновременно для всех лучей, что и обеспечивает повышение направленности лучей, выравнивание их уровней и расширение рабочего сектора вплоть до кругового.

Формула изобретения

МНОГОЛУЧЕВАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА, содержащая M антенных элементов, первые выходы которых соединены с соответствующими входами первой диаграммообразующей схемы (ДОС), отличающаяся тем, что, с целью повышения направленности, выравнивания уровня лучей и расширения рабочего сектора углов, антенные элементы выполнены триортогональными, введены вторая и третья ДОС и N весовых сумматоров, причем вторые и третьи выходы антенных элементов соединены соответственно с соответствующими входами второй и третьей ДОС, а одноименные выходы всех ДОС соединены с входами соответствующих весовых сумматоров.

РИСУНКИ

Рисунок 1