Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки (афар)
Владельцы патента RU 2362268:
Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" (RU)
Изобретение относится к приемопередающим устройствам сверхвысокочастотных (СВЧ) колебаний, предназначенным для работы в составе активной фазированной антенной решетки (АФАР) бортовой радиолокационной станции (БРЛС), устанавливаемой на самолете истребителе. Достигаемый технический результат - устранение расфокусирования АФАР при работе модуля в условиях изменения температуры окружающей среды в широких пределах. Указанный результат достигается за счет того, что в приемо-передающем модуле (ППМ) для приема и передачи СВЧ-колебаний используется один и тот же управляемый фазовращатель и управляемый аттенюатор, для чего в ППМ введены второй, третий и четвертый переключатели, управляющие входы которых соединены с управляющим входом первого переключателя, вторые контакты второго и третьего переключателей связаны через последовательно соединенные управляемый аттенюатор и управляемый фазовращатель, первые контакты второго и четвертого переключателей соединены между собой непосредственно, а третьи контакты третьего и четвертого переключателей соединены через усилитель, третий контакт второго переключателя соединен с выходом малошумящего усилителя-ограничителя, а первый контакт третьего переключателя соединен с входом предварительного усилителя, при этом второй контакт четвертого переключателя является входом-выходом ППМ. 1 ил., 1 приложение.
Изобретение относится к приемо-передающим устройствам СВЧ-колебаний, предназначенным для работы в составе активной фазированной антенной решетки (АФАР) бортовой радиолокационной станции (БРЛС), устанавливаемой на самолете истребителе.
Известен приемо-передающий модуль (ППМ), содержащий излучатель, соединенный со вторым контактом первого переключателя, второй и третий контакты которого соответственно соединены со входом приемного и с выходом передающего канала, управляющий вход первого переключателя соединен с блоком коммутации «прием-передача», при этом приемный канал включает последовательно соединенные малошумящий усилитель-ограничитель, управляемые фазовращатель и аттенюатор, а также усилитель. Передающий канал содержит последовательно соединенные усилитель мощности, предварительный усилитель, а также управляемые фазовращатель и аттенюатор (Техническое описание ППМ АФАР БРЛС АРС-77, установленной на самолете истребителе Г-22 в книге А.И.Канащенков, В.М.Меркулов и О.Ф.Самарин «Облик перспективных бортовых радиолокационных систем», М.: ИПРЖР, 2002 г., стр.150-152, и приложение).
Недостаток известного устройства заключается в том, что, будучи установленным на самолет, работающий в условиях широкого диапазона изменения температуры окружающей среды, характеристики управляемых фазовращателей и аттенюаторов приемного и передающего каналов по-разному изменяют свои характеристики, что приводит к расфокусированию АФАР.
Задача изобретения - устранение расфокусирования АФАР при работе модуля в условиях изменения температуры окружающей среды в широких пределах.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в ППМ для приема и передачи СВЧ-колебаний используется один и тот же управляемый фазовращатель и управляемый аттенюатор, для чего в ППМ введены второй, третий и четвертый переключатели. Их управляющие входы соединены с управляющим входом первого переключателя, а вторые контакты второго и третьего переключателей связаны через последовательно соединенные управляемый аттенюатор и управляемый фазовращатель. Первые контакты второго и четвертого переключателей соединены между собой непосредственно, а третьи контакты третьего и четвертого переключателей соединены через усилитель, при этом третий контакт второго переключателя соединен с выходом малошумящего усилителя-ограничителя. Первый контакт третьего переключателя соединен со входом предварительного усилителя, а второй контакт четвертого переключателя является входом-выходом ППМ.
На чертеже представлена схема ППМ, в состав которого входят: корпус 1, излучатель 2, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 переключатели, малошумящий усилитель-ограничитель 7, усилитель мощности 8, предварительный усилитель 9, управляемые аттенюатор 10 и фазовращатель 11 (на чертеже их управляющие входы не показаны), усилитель 12 и блок коммутации «прием-передача» 13.
На корпусе 1 ППМ размещен излучатель 2, соединенный со вторым контактом первого переключателя 3, управляющий вход которого соединен с блоком коммутации «прием-передача» 13, первый контакт первого переключателя 3 связан с последовательно соединенными усилителем мощности 8 и предварительным усилителем 9. Третий вход первого переключателя 3 подключен ко входу малошумящего усилителя-ограничителя 7. Управляющие входы второго 4, третьего 5 и четвертого 6 переключателей соединены с управляющим входом первого переключателя 3. Вторые контакты второго 4 и третьего 5 переключателей связаны через последовательно соединенные управляемый аттенюатор 10 и управляемый фазовращатель 11. Первые контакты второго 4 и четвертого 6 переключателей соединены между собой непосредственно, а третьи контакты третьего 5 и четвертого 6 переключателей - через усилитель 12. Третий контакт второго переключателя 4 соединен с выходом малошумящего усилителя-ограничителя 7, а первый контакт третьего переключателя 5 соединен со входом предварительного усилителя 9, при этом второй контакт четвертого переключателя 6 является входом-выходом ППМ.
Устройство работает следующим образом. При наличии на выходе блока коммутации «прием-передача» 13 сигнала уровня логического нуля ППМ работает на передачу, при этом переключатели 3, 4, 5 и 6 находятся в исходном положении, представленном на чертеже, и их первые и вторые контакты замкнуты между собой, а ко второму контакту четвертого переключателя 6 подключается генератор СВЧ-колебаний (на чертеже не показан). Сигнал с выхода генератора СВЧ-колебаний через замкнутые первые и вторые контакты переключателей 6 и 4, управляемый аттенюатор 10, управляемый фазовращатель 11 и замкнутые первый и второй контакты переключателя 5 поступает на вход предварительного усилителя 9 и далее через усилитель мощности 8 и замкнутые первый и второй контакты переключателя 3 усиленный сигнал поступает на излучатель 2 и излучается в пространство.
При наличии на выходе блока коммутации «прием-передача» 13 сигнала уровня логической единицы ППМ работает на прием, при котором происходит срабатывание переключателей 3, 4, 5, и 6, и их первый и второй контакты размыкаются, а замыкаются их второй и третий контакты, а к второму контакту переключателя 6 подключается приемное устройство (на чертеже не показано).
Отраженный сигнал, поступающий на вход излучателя 2, через замкнутые второй и третий контакты переключателя 3, малошумящий усилитель-ограничитель 7, замкнутые второй и третий контакты переключателя 4, управляемый аттенюатор 10, управляемый фазовращатель 11 и замкнутые второй и третий контакты переключатель 5 поступает на вход усилителя 12. Далее усиленный сигнал через замкнутые второй и третий контакты переключателя 6 поступает на вход премного устройства.
Введение в схему ППМ трех переключателей в сочетании с предложенной схемой их соединения позволяет при приеме и передаче сигналов СВЧ использовать один и тот же управляемый аттенюатор и управляемый фазовращатель, чем устранить расфокусирование АФАР при работе в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды.
Вновь введенные переключатели являются типовыми элементами радиоэлектронной аппаратуры, что позволяет без проблем воспроизвести предложенную схему ППМ в полном объеме.
Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки, содержащий излучатель, соединенный со вторым контактом первого переключателя, управляющий вход которого соединен с блоком коммутации «прием-передача», последовательно соединенные предварительный усилитель и усилитель мощности, связанный с первым контактом первого переключателя, третий контакт первого переключателя подключен ко входу малошумящего усилителя-ограничителя, а также усилитель, управляемый фазовращатель и управляемый аттенюатор, отличающийся тем, что в него введены второй, третий и четвертый переключатели, управляющие входы которых соединены с управляющим входом первого переключателя, вторые контакты второго и третьего переключателей связаны между собой через последовательно соединенные управляемый аттенюатор и управляемый фазовращатель, первые контакты второго и четвертого переключателей соединены между собой непосредственно, а третьи контакты третьего и четвертого переключателей соединены через усилитель, третий контакт второго переключателя соединен с выходом малошумящего усилителя-ограничителя, а первый контакт третьего переключателя соединен с входом предварительного усилителя, при этом второй контакт четвертого переключателя является входом-выходом приемопередающего модуля.
