Кольцевая фазированная антенная решетка

 

Использование: в антенной технике, радиолокации, радионавигации и радиуправлении для формирования суммарно - разностной диаграммы напрвленности в двух произвольных взаимно перпендикулярных плоскостях. Сущность изобретения: антенная решетка содержит 4N ненаправленных излучателя, четыре сумматора, четыре суммарно - разностных блока, матричные коммутаторы. 1 ил.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиолокации, радионавигации и радиоуправлении.

Цель изобретения - формирование суммарно-разностной диаграммы направленности в двух произвольных взаимно перпендикулярных угловых направлениях.

На чертеже представлена структурная схема кольцевой фазированной решетки (ФАР) из ненаправленных элементов.

ФАР содержит 4 N излучающих элемента 1, расположенных по окружности, 4 N фазовращателей 2, 4 N аттенюаторов 3, матричные коммутаторы 4, четыре сумматора 5, четыре суммарно-разностных блока 6, блок 7 управления.

Каждая i-я группа излучателей, включающая i-й, i+N-й, i+2N-й и i+3N-й излучатели, через фазовращатели 2 и аттенюаторы 3 подключена к входам i-го матричного коммутатора 4.

Блок 7 управления обеспечивает управление фазовращателями, аттенюаторами и матричными коммутаторами.

Кольцевая фазированная решетка работает следующим образом.

Приходящая волна принимается всеми излучающими элементами 1 решетки.

Управляемые фазовращатели 2 обеспечивают фазирование принятых сигналов, т.е. компенсацию разности пространственного набега для заданного по азимуту и углу места направления. Управляемые аттенюаторы 3 создают требуемое амплитудное распределение. Обработанные по фазе и амплитуде сигналы распределяются матричными коммутаторами 4 таким образом, что каждым из четырех сумматоров 5 суммируются сигналы, принятые 1/4 частью элементов кольца, раздельно двумя диаметрами, один из которых совпадает с заданным направлением азимута, а второй ему перпендикулярен. С выходов сумматоров сигналы поступают в суммарно-разностные блоки, которые известным способом образуют на выходе суммарный и два разностных сигнала с заданным равносигнальным направлением.

Использование матричных коммутаторов 4х4 позволяет сформировать с помощью кольцевой решетки четыре луча и обеспечить моноимпульсный обзор полупространства с определением двух угловых координат.

Управляющее устройство ФАР состоит из цифрового вычислителя фаз, определяющего пространственный набег фаз по заданному направлению фазирования, и запоминающих устройств, в которых хранится информация о различных поправках (см. Проблемы антенной техники. Под ред. Л.Д.Бахраха. М.: Радио и связь, 1989, с. 297).

Формула изобретения

КОЛЬЦЕВАЯ ФАЗИРОВАННАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА, содержащая излучатели, расположенные на окружности с равномерным шагом, выходы которых соединены с последовательно соединенными управляемыми фазовращателями и аттенюаторами, N коммутаторов N =>>1, первый и второй сумматоры, первый суммарно-разностный блок и блок управления, отличающаяся тем, что, с целью формирования суммарно-разностной диаграммы направленности в двух произвольных взаимно перпендикулярных угловых направлениях, число излучателей выбрано равным 4N, дополнительно введены третий и четвертый сумматоры, а также второй, третий и четвертый суммарно-разностные блоки, причем излучатели выполнены ненаправленными, а излучатели с номерами i, i + N, i + 2N и i + 3N, где i = 1, ..., N, соединены через соответствующие управляемые фазовращатели и аттенюаторы с соответствующими входами i-го коммутатора, выполненного в виде матричного коммутатора 4 · 4, выходы которого соединены с соответствующими входами первого, второго , третьего и четвертого сумматоров, при этом выходы первого и второго сумматоров соединены с входами первого суммарно-разностного блока, выходы третьего и четвертого сумматоров соединены с входами второго суммарно-разностного блока, второй выход первого и первый выход второго суммарно-разностного блока соединены с входами третьего суммарно-разностного блока, первый выход первого и второй выход второго суммарно-разностного блока соединены с входами четвертого суммарно-разностного блока, выходы третьего и четвертого суммарно-разностных блоков являются выходами кольцевой фазированной антенной решетки, а управляющие входы управляемых фазовращателей, аттенюаторов и коммутаторов соединены с выходом блока управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1