Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке



Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке
Способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке

 


Владельцы патента RU 2502162:

Манукьян Арменак Ашикович (RU)

Изобретение относится к области антенной техники. Технический результат - повышение эксплуатационных возможностей решетки. Способ размещения элементов на разреженной фазированной антенной решетке, при котором на регулярной сетке узлов элементы размещают по методу двумерных разностных множеств, отличается тем, что фазированную антенную решетку формируют из набора подрешеток, каждая из которых состоит из φ(m)-1 элементов, где числовой модуль m принимает значения pα, 2рα, α - число натурального ряда, p - простое число, φ(m) - функция Эйлера, и максимальное количество подрешеток равно φ(φ(m)) - числу первообразных корней числа m, при этом каждый из φ(m)-1 элементов данной подрешетки размещают в узлах сетки по одному на каждом столбце и не более чем по одному, на каждой строке так, что для j-го элемента номер строки k определяют по заданному номеру столбца j по правилу: k=(gl)jmodm, где gl - l-й первообразный корень числа m, l принимает значения от 1 до значения, равного числу первообразных корней модуля m: φ(φ(m)), номер столбца j изменяется от 1 до φ(m)-1, номер строки k изменяется в диапазоне от 1 до m, принимая все значения за исключением кратных m. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 ил.

 

Изобретение относится к антенной техники, а именно к способам размещения элементов на разреженной фазированной антенной решетке (ФАР).

Традиционным способом размещения элементов в ФАР является способ, обеспечивающий плотное заполнение всех узлов эквидистантной антенной решетки (Фельд Я.Н., Бененсон Л.С. Основы теории антенн. М.: Дрофа, 2007).

Недостатками такого способа являются высокая стоимость, проблемы теплоотвода, взаимного электромагнитного влияния элементов, невозможность обеспечения высоких требований к быстродействию вычислительных схем управления элементами.

В качестве альтернативы в настоящее время разрабатывают способы построения разреженных ФАР путем размещения элементов на регулярной сетке узлов, обеспечивающие сохранение основных свойств ФАР по разрешающей способности и уровню боковых лепестков, но с пониженной плотностью заполнения.

Известны способы размещения элементов по спирали (US 6433754, кл. H01Q 21/00, опубл. 13.08.2002; RU №2349997, опубл. 20.03.2009).

Недостатками таких способов является размещение элементов вне узлов регулярной сетки, что затрудняет построение системы управления лучом, особенно если применять временное фазирование (Л.Г.Содин. Некоторые проблемы теории фазированных антенных решеток, актуальные для радиоастрономии. Радиофизика и радиоастрономия. 2005, т.10, специальный выпуск, с.128-142).

Прототипом настоящего изобретения является размещение элементов на разреженной регулярной сетке узлов фазированной антенной решетке по методу двумерных разностных множеств (Л.Е.Копилович, Л.Г.Содин. Синтез двухмерных неэквидистантных антенных решеток на основе теории разностных множеств. Радиотехника и Электроника. 1994 г., вып.3, стр.380 - 389). Свойства этого метода были также рассмотрены в более поздних публикациях (Л.Г.Содин. Некоторые проблемы теории фазированных антенных решеток, актуальные для радиоастрономии. Радиофизика и радиоастрономия. 2005, т.10, специальный выпуск, с.128-142; Leeper D.C., Isophoric Arrays-Massive Thinned Phased Arrays with Well-Controlled Side-lobes, IEEE Trans. Antennas Propag., 1999, Vol.47, N.12, p.p.1825-1835).

Разностные множества, взятые из комбинаторики, являются частным случаем более общего понятия "блок-схема", представляющая собой систему подмножеств конечного множества, удовлетворяющие некоторому условию, связанному с частотой появления пар элементов множества в подмножествах системы.

Применительно к задаче построения ФАР содержанием разностных множеств являются номера узлов эквидистантной сетки, в которых должно располагаться заданное количество элементов ФАР. Выполнением указанного выше условия является заданная частота появления разностей значений узлов, принадлежащих тому же исходному конечному множеству, между несовпадающими номерами узлов которого, взятых по модулю, равному числу узлов в сетке. Нижний уровень функции автокорреляции распределения элементов на сетке узлов, состоящего из нулей и единиц, равен заданной частоте появления пар в разностных множествах, которая также определяет контролируемый уровень боковых лепестков диаграммы направленности ФАР, построенной методом разностных множеств (метод РМ).

К недостаткам такого способа размещения элементов относятся: малое, не более двух, число независимых лучей, которые могут быть сформированы из элементов решетки (Leeper D.C., Isophoric Arrays-Massive Thinned Phased Arrays with Well-Controlled Side-lobes, IEEE Trans. Antennas Propag., 1999, Vol.47, N.12, p.p.1825-1835); ограничения на варианты размещения элементов методом РМ при размерах решетки менее 50 на 50, на которой могут размещаться элементы таким способом (Л.Г.Содин. Некоторые проблемы теории фазированных антенных решеток, актуальные для радиоастрономии. Радиофизика и радиоастрономия. 2005, т.10, специальный выпуск, C.128-142); ограничение снизу на плотность заполнения решетки (Л.Е.Копилович, Л.Г.Содин. Синтез двухмерных неэквидистантных антенных решеток на основе теории разностных множеств. Радиотехника и Электроника. 1994 г., вып.3, стр.380-389); жесткая связь между задаваемым уровнем боковых лепестков и числом размещаемых элементов.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эксплуатационных возможностей решетки путем размещения элементов, обеспечивающего построение подрешеток с диаграммами направленности, формируемых по регулируемому числу совпадающих элементов от полного совпадения до совпадения только в двух узлах.

Для достижения технического результата предлагается способ размещения элементов на разреженной фазированной антенной решетке, при котором на регулярной сетке узлов элементы размещают по методу двумерных разностных множеств, отличающийся тем, что фазированную антенную решетку формируют из набора подрешеток, каждая из которых состоит из φ(m)-1 элементов, где числовой модуль m принимает значения pα, 2pα, α - число натурального ряда, р - простое число, φ(m) - функция Эйлера, максимальное количество подрешеток равно φ(φ(m)), то есть числу первообразных (ПО) корней числа m, а каждый из φ(m)-1 элементов подрешетки размещают в узлах сетки по одному на каждом столбце и не более чем по одному на каждой строке так, что для j-го элемента номер строки k определяют по заданному номеру столбца j по правилу

k=(gl)jmodm

где gl - l-й первообразный корень числа m, l принимает значения от 1 до значения, равного числу первообразных корней модуля m, φ(φ(m)), номер столбца j изменяется от 1 до φ(m)-1, номер строки k изменяется в диапазоне от 1 до m, принимая все значения за исключением кратных m;

Простые числа р принимают значения 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, …, так что при α=1 число m может принимать значения 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, …, а также 10, 14, 22, …, и при α≥1: 25, 27, 49, …

Например, для m=р=29 число элементов в одной подрешетке равно числу вычетов числа 29, т.е. 28, число ПО корней равно φ(29-1)=12, а список ПО корней дается списком: {2, 3, 8, 10, 11, 14, 15, 18, 19, 21, 26, 27}. При ПО корне gl=2 координаты узлов, в которых располагают элементы подрешетки, даются списком:

{{1,2}, {2,4}, {3,8}, {4,16}, {5,3}, {6,6}, {7,12}, {8,24}, {9,19}, {10,9}, {11,18}, {12,7}, {13,14}, {14,28}, {15,27}, {16,25}, {17,21}, {18,13}, {19,26}, {20,23}, {21,17}, {22,5}, {23,10}, {24,20}, {25,11}, {26,22}, {27,15}, {28,1}}, где на первой позиции стоит номер столбца, на второй - номер строки.

При ПО корне gl=27 координаты узлов, в которых располагают элементы подрешетки, даются списком:

{{1,27}, {2,4}, {3,21}, {4,16}, {5,26}, {6,6}, {7,17}, {8,24}, {9,10}, {10,9}, {11,11}, {12,7}, {13,15}, {14,28}, {15,2}, {16,25}, {17,8}, {18,13}, {19,3}, {20,23}, {21,12}, {22,5}, {23,19}, {24,20}, {25,18}, {26,22}, {27,14}, {28,1}}.

Из сопоставления обоих списков нетрудно видеть, что координаты половины элементов обоих подрешеток совпадают.

Путем выбора иных ПО корней возможно снижение числа узлов, в которых совпадают элементы, принадлежащие разным подрешеткам. Так, при р=29 для ПО корня 14 координаты узлов решетки даются списком:

{{1,14}, {2,22}, {3,18}, {4,20}, {5,19}, {6,5}, {7,12}, {8,23}, {9,3}, {10,13}, {11,8}, {12,25}, {13,2}, {14,28}, {15,15}, {16,7}, {17,11}, {18,9}, {19,10}, {20,24}, {21,17}, {22,6}, {23,26}, {24,16}, {25,21}, {26,4}, {27,27}, {28,1}},

из сопоставления которого с предыдущими видно, что число совпадающих узлов равно 4, что приводит к резкому снижению статистической зависимости диаграмм направленности (ДН) разных подрешеток.

Таким образом, предлагаемый способ размещения элементов на разреженной регулярной сетке узлов основан на использовании алгебраических кодов, ставящих номер элемента в однозначное соответствие номеру столбца и номеру строки, на которых размещается данный элемент. В соответствии со свойствами числовых модулей при использовании в качестве основания для кодов значения первообразных корней выбранного числового модуля обеспечивается отсутствие повторений номеров строки при изменении номеров столбцов.

Сущность изобретения иллюстрируется на чертежах, где:

на Фиг.1 представлен чертеж расположения плоской регулярной сетки узлов с расстояниями, равными по каждой из осей, но отличающимися друг от друга;

на Фиг.2 представлено расположение 28-ми элементов при gl=2 согласно приведенному списку;

на фигурах 3-4 представлены графическое отображение диаграмм направленности (ДН) подрешетки, построенной на 28-ми элементах, представленных на Фиг.2, при расстоянии между узлами dx=dy=λ/2;

на Фиг.3а. ДН, в децибелах, в зависимости от углов биконической системы координат δx, δy, в интервалах (0, π) относительно нормали к решетке с дискретом 0.01 рад, по осям - номера дискретов, вид сбоку, луч по нормали к решетке,

на Фиг.3б ДН, вид сверху, сечение по уровню - 15 дБ;

на Фиг.3в ДН, одномерное сечение по осям;

на Фиг.4а ДН, в децибелах, в зависимости от углов биконической системы координат δx, δy, в интервалах (π/3, 2π/3) относительно нормали к решетке с дискретом 0.01 рад, вид сбоку, луч со смещением: (2π/9, 5π/18) относительно нормали;

на Фиг.4б ДН, вид сверху, сечение по уровню - 15 дБ,

на Фиг.5 Зависимость коэффициента заполнения узлов от простого модуля в диапазоне от 5 до 229,

на Фиг.6 Расположение элементов на сетке узлов для для р=47, всего 22 ФАР-К(1);

на Фиг.7а ДН для ФАР, заполненной 22-мя ФАР-К(1), при р=47 в интервалах [π/3, 2π/3), по осям - номера дискрета, цена дискрета: 0.01 рад, луч не смещен, вид сбоку,

на Фиг.7б ДН, вид сверху, сечение по уровню - 25 дБ,

на Фиг.8 Расположение элементов на сетке узлов для р=23*46;

на Фиг.9а ДН для ФАР, заполненной 22-мя ФАР, при р=23*46 в интервалах (π/3, 2π/3), луч смещен на (π/4, 8π/27), вид сбоку, по осям - номер дискрета, цена дискрета: 0.01 рад,

на Фиг.9б ДН, вид сверху, сечение по уровню - 15 дБ,

на Фиг.10 Расположение элементов на сетке узлов для р=29 при кодировании обеих координат.

Для упрощения расчетов и графического отображения ДН приведены без учета известного ограничения на сумму квадратов косинусов углов δx, δy.

Установлено, что построенные таким способом решетки имеют ДН с шириной по углам биконической системы координат, определяемой размерами апертуры, и уровнем боковых лепестков (УБЛ), близким к ФАР с эквидистантным заполнением при совпадающем числе элементов. Значения уровня первого бокового лепестка и статистические характеристики при различных модулях р приведены в табл.1

Таблица 1
Показатели Значения показателей
р 11 13 19 29 47 71 83 103 127 191 257
УБЛ**, дБ** 6.2 7.0 8.3 9.9 11.7 12.7 13.7 13.9 14.4 16.1 17.7
Среднее значение, дБ 10.4 11.1 12.8 14.6 16.7 18.5 19.2 20.1 21.0 22.8 24.0
СКО**, дБ 17.2 18.4 21.3 24.6 28.5 31.5 33.5 34.7 35.8 38.7 41.5
* Значения характеристик в таблице следует брать со знаком "-"
** УБЛ - уровень боковых лепестков; СКО - среднеквадратичное отклонение; дБ - децибелы;

В зависимости от значения m стороны сетки узлов имеют соотношение от квадрата до прямоугольника с различным пропорциями. Так, для m=p сетка узлов является квадратом с соотношением сторон (p-1)×(p-1); для m=1p - прямоугольником с соотношением сторон (p-1)×(2р-1), т.е. практически 1:2; для составного модуля m=pα - прямоугольником с соотношением сторон: (pα-1-(p-1)-1)×(pα-1).

Например, для составного модуля p=2*29=58 при ПО корне, равном 3, координаты узлов даются списком:

{{1,3}, {2,9}, {3,27}, {4,23}, {5,11}, {6,33}, {7,41}, {8,7}, {9,21}, {10,5}, {11,15},

{12,45}, {13,19}, {14,57}, {15,55}, {16,49}, {17,31}, {18,35}, {19,47}, {20,25},

{21,17}, {22,51}, {23,37}, {24,53}, {25,43}, {26,13}, {27,39}, {28,1},

где номера столбцов изменяют свои значения от 1 до 28, а координаты строк - от 1 до 58 за исключением кратных 58.

Для составного модуля р=72=49 при ПО корне, равном 3, координаты узлов даются списком:

{{1,3}, {2,9}, {3,27}, {4,32}, {5,47}, {6,43}, {7,31}, {8,44}, {9,34}, {10,4}, {11,12},

{12,36}, {13,10}, {14,30}, {15,41}, {16,25}, {17,26}, {18,29}, {19,38}, {20,16},

{21,48}, {22,46}, {23,40}, {24,22}, {25,17}, {26,2}, {27,6}, {28,18}, {29,5}, {30,15},

{31,45}, {32,37}, {33,13}, {34,39}, {35,19}, {36,8}, {37,24}, {38,23}, {39,20},

{40,11}, {41,33}, {42,1},

где номера столбцов изменяют свои значения от 1 до 42, а координаты строк - от 1 до 49, за исключением кратных 49.

Для j-го элемента номер строки k рассчитывают по заданному номеру столбца j по правилу:

k=(gl)modp,

где простое число р принимает значения 7, 11, 23, 47, 59, 83, 107, 167, 179, 227, 263, 347, 359, 383, 467, 479, 503, 563, 587, 719, 839, 863, 887, 983, j - последовательно изменяется от 1 до р-1, а k изменяется в пределах от 1 до р-1, gl - один из ПО корней простого числа р, число которых, для перечисленных значений р, равно (р-3)/2.

Установлено, что коэффициент заполнения сетки узлов для выбранных значений р равен (p-3)/(2(p-1)) и стремится к 0.5.

На Фиг.5 показана зависимость в децибелах коэффициента заполнения узлов от простого модуля в диапазоне от 5 до 229, которая иллюстрирует указанные свойства перечисленных значений р.

Количество подрешеток равно числу ПО корней и равно величине (р-3)/2. Элементы разных подрешеток совпадают только в двух узлах с координатами: ((p-3)/2), p-1); (p-1,1).

Такое малое число совпадающих элементов предопределяет независимость ДН подрешеток, построенных по разным ПО корням перечисленных числовых модулей. Влияние единичных элементов незначительно и их можно отбросить при формировании ДН.

На Фиг.6 показано расположение элементов на сетке узлов для для р=47, составляющих 22 подрешетки с 46-ю элементами каждая, узлы с совпадающими элементами видны на рисунке, так как они выступают за границы общего контура расположения элементов.

На Фиг.7а, 7б показаны соответствующие ДН для всей ФАР, состоящей из 22-х подрешеток, в интервалах изменения по углам δx, δy, равного (π/3, 2π/3), по осям отложены номера дискрета, цена дискрета: 0.01 рад, луч не смещен; Фиг.7а: вид сбоку; Фиг.7б. вид сверху, сечение по уровню - 25дБ.

На Фиг.8 показано расположение элементов на сетке узлов для m=2*23;

На Фиг.9а показана соответствующая ДН для ФАР, составленная из 11-и ФАР, при m=2*23 в интервалах (π/3, 2π/3), луч смещен на (π/4, 8π/27), вид сбоку, по осям - номер дискрета, цена дискрета: 0.01 рад, и на Фиг.9б, вид сверху, сечение по уровню - 15 дБ.

При смещенном луче появляется два дифракционных пика, характерных для решетки с соотношением сторон 1:2. Ложный пик может быть убран алгоритмически путем совместной обработки ДН, построенной на всей решетке, и ДН, построенной также на половине решетки, имеющей одиночный дифракционный пик.

Эти рисунки иллюстрируют возможность построения решеток описанным способом с диаграммами направленности, обладающими нужными свойствами.

Размещение элементов на регулярной сетке узлов ФАР осуществляют так, что j-й элемент размещают в столбце с номером kx и строке с номером ky, определяемым по правилам:

kx=(gl)jmodm

ky=(gn)jmodm

где gl, gn - l-й и n-й первообразные корни числа m, l, n принимают значения от 1 до значения, равного числу первообразных корней модуля m: φ(φ(m)), номер столбца kx изменяется от 1 до φ(m)-1, номер строки ky изменяется в диапазоне от 1 до (φ{m)-1.

В этом случае номер элемента не совпадает с номером столбца, а является «синхронизирующим» параметром при расчете координат элементов.

В качестве иллюстрации приведено расположение элементов с координатами, кодированными по паре ПО корней модуля 29: (2,15). Координаты даются списком:

{{2,15}, {422}, {8,11}, {16,20}, {3,10}, {6,5}, {12,17}, {24,23}, {19,26}, {9,13}, {18,21}, {7,25},

{14,27}, {28,28}, {27,14}, {25,7}, {21,18}, {13,9}, {26,19}, {23,24}, {17,12}, {5,6}, {10,3}, {20,16},

{11,8}, {22,4}, {15,2}, {1,1}}.

На Фиг.10 показано расположение элементов по этому списку. К совпадающему расположению приводит кодирование также по другим парам ПО корней: (14,27), (3,18), (26,11), (8,10), (21,19).

По сравнению с прототипом предлагаемый в настоящем изобретении способ размещения элементов в разреженной фазированной антенной решетке, иллюстрированный на чертежах, позволяет:

- формировать на регулярной сетке узлов ФАР, состоящую из набора подрешеток с диаграммами направленности, формируемыми по различным элементам, совпадающими на регулируемое число элементов, от полного их совпадения до совпадения только двух элементов, что обеспечивает статистическую независимость ДН и возможность их автономного управления;

- заполнять сетки узлов с малым шагом: 1/(р-1), от высокоразреженной, с плотностью заполнения 1/(р-1) до заполненной практически наполовину;

- обеспечивать максимальное разрешение по углам при заданном числе элементов;

Эти технические результаты обеспечивают расширение эксплуатационных свойств ФАР путем гибкого использования потенциала ФАР за счет комбинирования ДН различных подрешеток: их сложения, умножения или самостоятельного использования, что актуально при наблюдении объектов в большом динамическом диапазоне по дальности, для сопровождения многих объектов или составления карты помех.

1. Способ размещения элементов на разреженной фазированной антенной решетке, при котором на регулярной сетке узлов элементы размещают по методу двумерных разностных множеств, отличающийся тем, что фазированную антенную решетку формируют из набора подрешеток, каждая из которых состоит из φ(m)-1 элементов, где числовой модуль m принимает значения pα, 2рα, α - число натурального ряда, p - простое число, φ(m) - функция Эйлера, и максимальное количество подрешеток равно φ(φ(m)) - числу первообразных корней числа m, при этом каждый из φ(m)-1 элементов данной подрешетки размещают в узлах сетки по одному на каждом столбце и не более чем по одному, на каждой строке так, что для j-го элемента номер строки k определяют по заданному номеру столбца j по правилу:
k=(gl)jmodm
где gl - l-й первообразный корень числа m, l принимает значения от 1 до значения, равного числу первообразных корней модуля m: φ(φ(m)), номер столбца j изменяется от 1 до φ(m)-1, номер строки k изменяется в диапазоне от 1 до m, принимая все значения за исключением кратных m.

2. Способ по п.1, по которому для j-го элемента номер строки k рассчитывают по заданному номеру столбца j по правилу:
k=(gl)jmodp,
где простое число р принимает значения 7, 11, 23, 47, 59, 83, 107, 167, 179, 227, 263, 347, 359, 383, 467, 479, 503, 563, 587, 719, 839, 863, 887, 983, j - последовательно изменяется от 1 до р-1, а k изменяется в пределах от 1 до р-1, gl - один из первообразных корней простого числа p, число которых для перечисленных значений p равно величине (р-3)/2.

3. Способ по п.1, при котором для j-го элемента, где j изменяется от 1 до р-1, номер столбца kx рассчитывают по правилу:
kx=(gl)jmodp,
а номер строки ky рассчитывают по правилу:
ky=(gn)jmodp,
где номера строк и столбцов изменяются в пределах от 1 до р-1, gl, gn - различные первообразные корни числа p, l, n - номера несовпадающих первообразных корней, изменяющихся от 1 до φ(р-1), так что общее количество подрешеток достигает значения φ(p-1)(φ(p-1)-1)/2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к активным фазированным антенным решеткам (АФАР), которые предназначены для использования в РЛС. Техническим результатом является создание элемента АФАР отражательного типа с более высоким коэффициентом полезного действия и более низким уровнем шумов, способного работать в составе АФАР отражательного типа с двумя ортогональными круговыми поляризациями.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к спиральным антеннам диапазона ДКМВ. Техническим результатом является снижение трудоемкости установки антенны.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено для диагностики чувствительных элементов гидроакустических антенн. Технический результат - возможность оперативного контроля работоспособности чувствительных элементов антенны и построение амплитудно-частотных характеристик гидроакустических приемников.

Изобретение относится к антеннам, а именно к планарному излучающему элементу с дуальной поляризацией, в котором явление электростатических разрядов минимизировано, и к антенной решетке, содержащей такой излучающий элемент.

Изобретение относится к области радиоэлектроники. .

Изобретение относится к области техники СВЧ, в том числе - к антенной технике, для концентрации СВЧ-энергии на определенной поверхности (площади) и может найти свое применение в сельском хозяйстве и лесной отрасли для сушки облучаемых объектов с помощью СВЧ-излучения для обеспечения равномерного СВЧ-излучения по всей длине и ширине (площади) облучаемого объекта.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к микрополосковым антеннам для применения в глобальных навигационных спутниковых системах (GNSS). .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для быстрого электрического сканирования лучом антенной решетки (АР). .

Изобретение относится к антенной технике радиосистем навигации, посадки, управления воздушным движением. Технический результат - обеспечение устойчивой работы самолетного радиооборудования UHF частотного диапазона при круговом обзоре пространства в азимутальной плоскости, в том числе в интерференционных зонах и в L, S частотных диапазонах при значительных кренах летательного объекта. Система содержит передние UHF антенну, две L, S антенны горизонтальной поляризации, L, S антенну вертикальной поляризации, задние UHF, L, S антенну горизонтальной поляризации и L, S антенну вертикальной поляризации, коммутационно-разделительное устройство, устройство управления, пять коммутаторов на два направления, пять частотно-разделительных устройств, управляемый фазовращатель. Устройство управления входами соединено с UHF, L, S радиооборудованием, гировертикалью, определителем курсового угла радиомаяка, а выходами - с коммутационно-разделительным устройством, коммутаторами и фазовращателем. Коммутаторы соединены с одной стороны с коммутационно-разделительным устройством, а с другой стороны с антеннами непосредственно или через частотно-распределительные устройства, а с задней антенной горизонтальной поляризации - через фазовращатель. 3 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиосвязи и радиоконтроля. Технический результат - повышение помехоустойчивости приема сообщений путем повышения чувствительности, динамического диапазона по интермодуляции и надежности. Для этого приемный радиоцентр (ПРЦ) дополнительно содержит антенную систему (АС) из n направленных антенн, соответствующих n многоканальным радиоприемным устройствам (МРПУ), n двунаправленных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), n блоков обработки сигналов (БОС), локальную вычислительную сеть (ЛВС), центр управления каналами радиоприема (ЦУКР), при этом каждое МРПУ содержит входное устройство (ВУ), первый мультиплексор/демультиплексор, первый оптоэлектронный/электронно-оптический преобразователь, первый оптический приемопередатчик, а каждый из m аналоговых каналов (АК) содержит первый блок перестраиваемых фильтров (1БППФ), второй блок управления и контроля (2БУК), управляемый усилитель радиочастоты (УУРЧ), второй блок перестраиваемых фильтров (2БППФ), первый управляемый аттенюатор (1УА), первый управляемый коммутатор (1УК), преобразователь частоты (ПрЧ), управляемый усилитель промежуточной частоты (УУПЧ), второй блок фильтров промежуточной частоты (2БФПЧ), второй управляемый коммутатор (2УК), второй управляемый аттенюатор (2УА) и блок аналого-цифрового преобразования (БАЦП). 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в СВЧ антенной технике в составе фазированных антенных решеток, использующих моноимпульсный метод пеленгации. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы как всей антенны, так и обеспечения независимой работы отдельных квадрантов антенны при работе на различных частотах. Для этого фазированная антенная решетка состоит из панелей излучателей, блоков фазовращателей, линеек ВРС и главного распределителя, содержащего СВЧ-сумматор, четыре основные линейки направленных ответвителей, суммирующее устройство, четыре дополнительные линейки направленных ответвителей, направленный ответвитель, фазирующие секции и согласованные нагрузки, при этом для работы на различных частотах каждую из четырех основных линеек направленных ответвителей главного распределителя выполняют с двумя магистральными волноводами, расположенными параллельно друг другу таким образом, что ответвленные волноводные каналы поочередно имеют общие широкие стенки с элементами связи в них то с одним, то с другим магистральным волноводом, при этом первый и второй магистральные волноводы объединены по входам балансным мостом, входы которого являются двумя независимыми входами линеек направленных ответвителей. 1 ил.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - уменьшение амплитудно-фазовых ошибок поля в раскрыве многолучевой антенной решетки. Для этого многолучевая антенная система состоит из N многолучевых крупноапертурных излучателей (КАИ), каждый из которых обеспечивает максимальный КУ в коническом секторе обзора 8,7° для глобальной космической связи. Используемый М-лучевой КАИ в многолучевой решетке из N таких излучателей при цифровой схеме формирования N лучей позволяет минимизировать общее число излучателей при заданном КУ в секторе обзора и обеспечить формирование MN лучей в секторе обзора. Изобретение позволяет по сравнению с аналогами уменьшить амплитудно-фазовые ошибки поля в раскрыве многолучевой антенной решетки (MAP), состоящей из параболического осесимметричного зеркала и облучателя из 7-и открытых концов круглых волноводов, уменьшить искажения в многолучевой ДН КАИ и увеличить КУ КАИ и MAP в секторе обзора 8,7°. 3 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных станциях с активными фазированными антенными решетками (АФАР) при цифровом формировании диаграммы направленности и применении в качестве зондирующих импульсных широкополосных линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) сигналов. Технический результат - расширение полосы пропускания активной фазированной антенной решетки при цифровом формировании ее диаграммы направленности (ДН) как на передачу, так и на прием и при использовании в качестве зондирующего импульсного широкополосного ЛЧМ сигнала. Для этого в цикле работы АФАР на передачу формируют квадратурные составляющие комплексной огибающей ЛЧМ сигнала, в каждой квадратурной составляющей осуществляют преобразование сигнала в цифровую форму, распределяют цифровой сигнал по антенным элементам, преобразуют полученный сигнал в аналоговую форму, осуществляют перенос его спектра в область несущих частот, усиливают и излучают антенным элементом, формируя суммарную ДН (на передачу), а в цикле работы АФАР на прием сигналы, принятые в каждом m-ом антенном элементе, усиливают, выделяют их комплексные огибающие, осуществляют преобразование полученных комплексных огибающих сигналов в цифровую форму, получают результирующую ДН (на передачу и прием) для каждого цифрового отсчета комплексной огибающей принятого сигнала. 7 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к мобильной радиосвязи сотовой структуры. Технический результат - улучшение равномерности распределения токов и расширение рабочей полосы частот. Синфазная антенная решетка с круговой поляризацией содержит, по меньшей мере, три идентичных антенных элемента, каждый из которых включает расположенные в одной плоскости две петли прямоугольной формы с разрывом каждая, разрывы включены в петли антенного элемента симметрично относительно точки геометрического центра антенного элемента вблизи точек его питания, расположенных в серединах смежных сторон прямоугольных петель, причем положение включения разрывов петель антенных элементов относительно точек питания антенного элемента определяет направление вращения круговой поляризации. Длина сторон прямоугольных петель антенных элементов выбрана в пределах 0.2λ…0.24λ, где λ - средняя длина волны рабочего диапазона, к концу проводника каждой петли антенного элемента, противоположному точке его питания, подключен перпендикулярный смежным сторонам прямоугольных петель антенного элемента отрезок проводника длиной в пределах 0.01λ…0.04λ, изменением длины которого корректируется входное сопротивление антенного элемента, при этом периметр петли антенного элемента выбран в пределах (0.9…1)λ, что при наличии разрыва приведет к образованию в петле антенного элемента бегущей волны распределения тока, обеспечивающего формирование круговой поляризации. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к отражающей решетке для отражающей решеточной антенны. Технический результат состоит в устранении явления дифракции. Для этого отражающая решетка содержит множество элементарных излучающих элементов, образующих отражающую поверхность без резкого перехода, и характеризуется тем, что каждый излучающий элемент отражающей поверхности выбран из совокупности заранее определенных последовательных излучающих элементов, называемой рисунком, при этом первый элемент (1) и последний элемент (9) рисунка соответствуют одной фазе по модулю 360° и являются идентичными, а излучающие элементы (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) рисунка имеют излучающую структуру типа металлического пятна и/или типа излучающего отверстия, постепенно меняющуюся от одного излучающего элемента к другому соседнему излучающему элементу, при этом изменение излучающей структуры содержит последовательность постепенных увеличений, по меньшей мере, одного металлического пятна (25) и/или, по меньшей мере, одного отверстия (27) и появлений, по меньшей мере, одного металлического пятна (25) в отверстии (27) и/или, по меньшей мере, одного отверстия (27) в металлическом пятне (25). 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике. Технический результат - обеспечение доступа к узкополосным сигналам в отложенном режиме и повышение числа одновременно функционирующих каналов приема. Многоканальное устройство радиомониторинга содержит антенную решетку, состоящую из N антенн, выходы которых последовательно подключены к N аналоговым приемным блокам, N АЦП и N DDC, а также k блоков хранения данных с управляемой задержкой и в предлагаемом изобретении реализованы этапы, во-первых, предварительной обработки широкополосного сигнала путем его частотной декомпозиции с помощью фильтрбанков анализа с полным восстановлением, снижения избыточности и хранения в течение требуемого времени отложенного доступа, и, во-вторых, выделения узкополосных сигналов путем считывания из блоков хранения данных с управляемой задержкой требуемого частотно-временного фрагмента широкополосного сигнала, его декомпрессии в блоках декомпрессии данных, восстановления с помощью фильтрбанков синтеза, пространственно-временной обработки в блоках пространственно-временной обработки сигнала и передачи пользователю сигналов через интерфейсы с клиентскими средствами обработки сигналов для их оконечной обработки. 4 ил.

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для приема радиочастотных сигналов в радиосвязи, мобильной связи, радиолокации и радиоастрономии. Технический результат - повышение чувствительности приема радиочастотных сигналов. Для этого в способе оптимизации отношения сигнал-шум осуществляют переключение входного импеданса, представленного в согласующую схему в каждом канале приема, в комплексное сопряженное оптимального импеданса соответствующего малошумящего усилителя; прием радиочастотных сигналов через приемные антенны; формирование суперпозиционного сигнала из принятых радиочастотных сигналов; модификацию согласующих схем всех каналов приема, чтобы найти оптимальное состояние согласования на основании суперпозиционных сигналов; переключение входного импеданса в каждом канале приема обратно в значение для обычной работы системы. Система содержит решетку из двух или более приемных антенн для приема радиочастотных сигналов, согласующие схемы, малошумящие усилители, представляющие входной импеданс в соответствующие согласующие схемы, которые преобразуют оптимальные импедансы малошумящих усилителей, при этом оптимальные импедансы обеспечивают оптимальную шумовую характеристику малошумящих усилителей. 2 н. и 7 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области гидролокации и может быть использована при конструировании антенн гидролокационных станций. Технический результат состоит в создании технологичной конструкции гидролокационной фазированной антенной решетки с заданной полосой пропускания преобразователей и повышенным сроком службы. Для этого в гидролокационную фазированную антенную решетку с полимерным покрытием, содержащую пьезоэлементы, установленные на плоском основании в корпусе, и имеющую наружный герметизирующий слой со стороны ее рабочей поверхности, выполненный из звукопрозрачного полиуретана, между наружным герметизирующим слоем и рабочей поверхностью пьезоэлементов введено дополнительное композитное звукопрозрачное покрытие, выполненное из уретанового герметика, обладающее сдвиговыми потерями, добротность колебательной системы состоящей из пьезоэлемента и дополнительного звукопрозрачного слоя уменьшается, что ведет к расширению полосы пропускания. Величина полосы пропускания регулируется толщиной слоя из уретанового герметика величина которого лежит в пределах от λг/8 до λг/4, где λг - длина волны звука в материале герметика. Наружный герметизирующий слой адгезионно связан с дополнительным композитным звукопрозрачным покрытием и корпусом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх