Многолучевая антенная решетка системы спутниковой связи

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 антенной технике и может быть использовано для минимизации количества излучателей в многолучевой антенной решетке (MAP) бортовой системы спутниковой связи. Основным требованием, предъявляемым к таким MAP, являются минимальные габариты и минимальное количество излучателей N для обеспечения требуемого коэффициента усиления (ХУ) G в заданном секторе обзора. Известны бортовые многолучевые двухзеркальные антенны, используемые в системах спутниковой связи [1, 2, 3]. Однако такие антенны не обеспечивают требуемый для глобальной космической связи сектор обзора земной поверхности (конус с углом при вершине ψобз=8,7° фиг.1) со спутника, находящегося на геостационарной орбите (ГСО). Кроме того, эти антенны имеют повышенные габариты и невысокую эффективность g=Gλ2/4πS (далее по отношению к апертуре S только основного зеркала), не превышающую 0,3 на краю сектора обзора.

Известны также многолучевые антенные решетки с аналоговым и цифровым методом формирования лучей [4, 5]. Такие MAP позволяют обеспечить заданный сектор обзора. Однако при большом количестве излучателей в АР диаграммообразующая схема (ДОС) в аналоговой MAP оказывается чрезвычайно громоздкой и сложной, а в цифровых MAP с большим количеством излучателей М=104-105 пока не хватает вычислительных возможностей процессора, используемого для формирования лучей. Так специализированный модуль цифровой ДОС в проекте TSUNAMI рассчитан на обработку комплексных выходов 128 каналов с временем синтезированиия ДН цифровой антенной решетки (ЦАР) 250 нс [6].

Возможным решением поставленной задачи является разработка многолучевой антенной решетки, состоящей из многолучевых крупноапертурных излучателей (КАИ), обеспечивающих максимальный КУ в рассматриваемом секторе обзора. Наиболее близким к заявленному изобретению является MAP, описанная в [7]. Излучатель этой системы состоит из облучателя в виде 16-элементной антенной решетки с квадратной апертурой и отражающего зеркала. Однако так как периферийные излучатели значительно вынесены из фокуса зеркала, то это приводит к амплитудно-фазовым ошибкам поля в раскрыве зеркала и соответственно к значительным искажениям диаграммы направленности излучателя и снижению его коэффициента усиления, особенно на краю сектора обзора.

Целью изобретения является разработка многолучевой антенной системы, состоящей из N многолучевых КАИ, каждый из которых обеспечивает максимальный КУ в коническом секторе обзора 8,7°. 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.

Поставленная задача решается тем, что в многолучевой антенной решетке системы спутниковой связи, состоящей из излучателей, каждый из которых содержит зеркальную параболическую осесимметричную антенну и облучатель, выполненный в виде системы открытых концов круглых волноводов. Согласно заявленному изобретению радиус апертуры зеркальной параболической осесимметричной антенны составляет R0=5,125λ, где λ - длина волны, и ее фокусное расстояние f0=3,813λ выбрано из условия перекрытия 7-лучевой диаграммой направленности (ДН) антенны сектора обзора ψ0=8,7°, с сектором обзора ψ0=8,7° и с максимальным коэффициентом усиления (КУ). В облучателе КАИ f0=3,813λ выбрано из условия перекрытия 7-лучевой диаграммой направленности (ДН) антенны сектора обзора ψ0=8,7°, из семи плотно расположенных круглых волноводов с диэлектрическим заполнением ε=1,6 и радиусом каждого волновода а=0,3λ. В предлагаемой многолучевой антенной решетке системы спутниковой связи ко входам облучателя КАИ подсоединяются диаграммообразующие схемы, обеспечивающие для каждого m-го луча коэффициент передачи Sm,l с каждого l-го на каждый m-ный вход по закону:

S m , l = c ( F ¯ m ( θ , ϕ ) e ¯ ( θ , ϕ ) ) * G m ( θ 0 m , ϕ 0 m ,

m=1,…,n,

l=1,…,n.

где с - произвольная константа,

n - количество волноводов в облучателе КАИ,

G m ( θ 0 m , ϕ 0 m ) - КУ по m-му лучу в направлении максимума ( θ 0 m , ϕ 0 m ) ,

F ¯ m ( θ , ϕ ) - нормированная относительно максимума ( θ 0 m , ϕ 0 m ) комплексная ДН по m-му входу, определяемая для всех m в одной и той же системе координат,

e ¯ ( θ , ϕ ) - единичный вектор, определяющий поляризацию поля в направлении ( θ , ϕ ) , по которой обеспечивается максимум КУ,

* - обозначает знак комплексного сопряжения.

В предложенной многолучевой антенной решетке системы спутниковой связи излучатели образуют либо шестигранную плоскую антенную решетку, либо плоскую антенную решетку в виде параллелограмма с минимальным количеством излучателей N, определяемым в зависимости по соотношению

N = ] G М А Р G max min [ + 1 ,

где GМАР - требуемый КУ MAP в секторе обзора,

G max min - минимальное значение максимального КУ 7-лучевой антенной решетки в секторе обзора,

А ] [ - обозначают взятие целой части, соседние излучатели повернуты в плоскости MAP относительно друг друга на ±30°.

Изобретение поясняется фигурами и таблицей: фиг.1 - к вопросу определения минимального количества отдельных волноводов в облучателе θ0, фиг.2a - крупноапертурный зеркальный излучатель, фиг.2б - система волноводных облучателей и используемая система координат, фиг.3а, б - к определению минимального количества волноводов в облучателе, фиг.4а, б - ДН зеркального излучателя с облучателем, изображенным на фиг.2б (интервал углов 0≤θ≤180° соответствует плоскости φ=0, а интервал углов -180°≤θ<0 соответствует плоскости φ=180°), фиг.5 - возможные схемы построения MAP, фиг.6а, б - зависимость максимального КУ зеркального излучателя с облучателем, изображенным на фиг.5б в секторе обзора, фиг.7а, б - возможные конфигурации апертуры MAP, Таблица 1 - зависимость коэффициента усиления MAP от количества элементов в ней.

Поставленная цель достигается тем, что КИА выполняется в виде 7-лучевой антенной решетки (М=7), состоящей из зеркальной параболической осесиметричной антенны с оптимальным радиусом R0=5,125λ и фокусным расстоянием f0=3,813λ и облучателя, состоящего из 7-и близко расположенных круглых волноводов радиуса а=0,3λ и толщиной t=0,036λ, заполненных диэлектриком (ε=1,6) в используемой системе координат (фиг.2б). Радиус и фокусное расстояние были определенны итерационным методом из условия оптимального перекрытия сектора обзора 8,7° 7-лучевой ДН, а диэлектрическая проницаемость ε была выбрана из условия того, что уровень пересечения лучей должен быть равен примерно -4,6 дБ. Если уровень пересечения ниже -4,6 дБ, то в его направлении будет формироваться значительный провал и КУ КАИ, если же уровень пересечения больше -4,6 дБ, то возрастает взаимная связь между лучами ДН КАИ, что также приводит к падению КУ.

При независимом возбуждении каждого из n=1…7 волноводов формируется многолучевая ДН, состоящая из 7-и лучей, обеспечивающих обзор конического сектора пространства с углом при вершине 8,7° (фиг.1).

Количество волноводов в облучателе выбирается из условия равенства или превышения суммарного телесного угла, занимаемого n лучами, заданного телесного угла обзора:

Ω о б з m = 1 n min Ω q m                                                                                     ( 1 )

Учитывая, что Ωобз=2π(1-cos(ψобз)) и Ω q m = 2 π ( 1 cos ( θ q m ) ) ( ф и г .1 ) , а

θ q m = K q λ 4 R cos ( θ 0 m ) + 1 2 cos ( θ 0 m ) ,

где Kq - коэффициент пропорциональности,

θ 0 m - направление максимума m-ной ДН,

выражение (1) примет вид:

m = 1 n min ( 1 cos ( K q λ 4 R cos ( θ 0 m ) + 1 2 cos ( θ 0 m ) ) ) 1 cos ( ψ о б з ) ,                                        ( 2 )

где nmin - минимальное количество волноводов в облучателе. На фиг.3 представлены расчетные зависимости коэффициента Кq и nmin от уровня пересечения q соседних лучей. Таким образом, при уровне пересечения лучей -12÷-13 дБ минимальное количество волноводов в облучателе nmin=3. При уровне пересечения -4,6 дБ÷-5 дБ nmin=7. Для больших уровней пересечения nmin увеличивается, и, в частности, при q=-3÷-3,5 дБ nmin=13. Однако при использовании 13-элементного облучателя существенно возрастает затенение зеркала облучателем. В связи с этим целесообразно применять 7-элементный облучатель, изображенный на фиг 2б.

На фиг.2 представлено схематическое изображение КИА (фиг.2а), а на фиг.2б - схема облучателя, состоящего из 7-и круглых волноводов. На фиг.4 представлены амплитудные ДН КАИ в масштабе КУ при независимом возбуждении каждого из n=1…7 входов облучателя и рельеф КУ в секторе обзора соответственно в плоскостях XOY (рис.4а) и ХОZ. (рис.4б). Соответствующая зависимость максимального КУ в секторе обзора при независимом возбуждении только одного из волноводов в облучателе показана пунктирной линией на фиг.6.

Для обеспечения максимально возможного КУ в секторе обзора необходимо использовать одновременное возбуждение всех волноводов, что достигается за счет введения ДОС 1 (фиг.5). ДОС 1 обеспечивает оптимальное возбуждение каждого из 7-и круглых волноводов по закону:

U п а д  m Н ( θ , ϕ ) = c ( F ¯ m ( θ , ϕ ) e ¯ ( θ , ϕ ) ) * G m ( θ 0 m , ϕ 0 m ) ,  m = 1 , ,n .,                (3)

где U п а д  m Н - нормированные амплитуды падающей волны Н11 в m-ном волноводе, с - произвольная константа, F ¯ m ( θ , ϕ ) - нормированная по максимуму векторная комплексная ДН ( | F ¯ m ( θ 0 m , ϕ 0 m ) | = 1 ) , через e ¯ ( θ , ϕ ) обозначен единичный вектор в направлении (θ,φ), * - обозначает знак комплексного сопряжения, G m ( θ 0 m , ϕ 0 m ) - КУ КАИ относительно w-го входа в направлении ( θ 0 m , ϕ 0 m ) максимума ДН, G m ( θ , ϕ ) = | ( F ¯ m ( θ , ϕ ) e ¯ ( θ , ϕ ) | 2 G m ( θ 0 m , ϕ 0 m )

Максимальная величина КУ 7-лучевой антенной решетки Gmax(θ,φ) в произвольном направлении (θ,φ) при оптимальном возбуждении (3), определяется соотношением:

G max ( θ , ϕ ) = m = 1 7 G m ( θ , ϕ ) .                                                                  ( 4 ) Зависимости Gmax(θ,φ) в плоскостях XOY и XOZ показаны на фиг.6 сплошной линией. Сравнение рельефа КУ при независимом возбуждении и рельефа КУ при возбуждении (3) показывает, что при схеме возбуждения с ДОС 1 КАИ имеет более высокий КУ в секторе обзора.

ДОС 1 может быть как аналоговой, так и цифровой.

Для формирования остронаправленных многолучевых ДН в MAP из крупноапертурных 7-лучевых излучателей используется ДОС 2 (фиг.5).

Возможные конфигурации MAP из минимального количества КАИ, обеспечивающие заданный КУ MAP, представляют собой либо плоскую шестигранную антенную решетку (фиг.7а), либо антенную решетку в виде параллелограмма (фиг.7б).

Для N одинаковых и одинаково расположенных в антенной решетке 7-лучевых КАИ коэффициент усиления MAP GМАР(θ,φ) в произвольном направлении (θ,φ) определяется соотношением:

G М А Р ( θ , ϕ ) = N G max ( θ , ϕ ) ,                                                                          ( 5 )

Соответственно минимальное количество излучателей Nmin выбирают исходя из требуемого КУ MAP GМАР в секторе обзора

N min = ] G М А Р G max min [ + 1 ,

где G max min - минимальное значение максимального КУ 7-лучевой антенной решетки в секторе обзора.

Зависимость величины Nmin от отношения G М А Р G max min для шестигранной антенной решетки представлена в таблице 1.

Для одинаково расположенных одинаковых КАИ в соответствии с фиг.6 и соотношением (5) в плоскости XOZ происходит более значительное снижение КУ на краю сектора обзора. Для выравнивания рельефа КУ MAP на краю сектора обзора выбирают такую азимутальную ориентацию соседних излучателей, при которой в двух соседних излучателях плоскости с большим снижением КУ и с меньшим совмещаются (фиг.7б).

Таким образом, по сравнению с аналогом, описанном в [7], удалось уменьшить амплитудно-фазовые ошибки поля в раскрыве MAP, состоящей из параболического осесимметричного зеркала и облучателя из 7-и открытых концов круглых волноводов, за счет соответствующего выбора конфигурации и размеров параболического зеркала и облучателя и тем самым уменьшить искажения в многолучевой ДН КАИ и увеличить КУ КАИ и MAP в секторе обзора 8,7°. Повышение КУ также обеспечивается применением оптимальной схемы возбуждения облучателя в КАИ с помощью ДОС 1. В результате предложена многолучевая антенная решетка системы спутниковой связи, состоящая из минимально возможного количества излучателей Nmin и позволяющая достичь требуемого КУ в заданном секторе обзора в требуемом частотном диапазоне.

Список литературы.

1. Бортовая многолучевая антенна космического ретранслятора / Н.А.Бей, В.А.Вечтомов, Е.Н.Гуркин и др. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. «Приборостроение», 2009.

2. В.А.Калошин, Е.В.Фролова. Моделирование офсетной двухзеркальной апланатической антенны типа Грегори. - Журнал радиоэлектроники, 2007, №6.

3. В.А.Калошин, Е.В.Фролова. Моделирование офсетной двухзеркальной апланатической антенны типа Кассегрена. - Журнал радиоэлектроники, 2007 №7.

4. Проблемы антенной техники / Под ред. Л.Д.Бахраха, Д.И.Воскресенского. - М.: Радио и связь, 1989. - 368 с. (142 с.)

5. Антенны и устройства СВЧ, проектирование ФАР / Под редакцией Д.И.Воскресенского. - 2-е издание дополненное и переработанное. М.: Радио и связь, 1994. - 592 с.

6. Слюсар В.И. Цифровое формирование луча в системах связи. - Электроника: НТБ, 2001, №1.

7. Слюсар В.И. Цифровые антенные решетки в системах мобильной спутниковой связи. - Первая миля, 2008, №5.

Многолучевая антенная решетка системы спутниковой связи.

Таблица 1
Зависимость коэффициента усиления MAP от количества элементов в ней
N 7 19 37 61 91 127 169 217 271 331
G М А Р G 1 ( θ 0 , φ 0 ) [ д Б ]
8,45 12,78 15,68 17,85 19,59 21,03 22,27 23,36 24,33 25,19
N 397 469 547 631 721 817 919 1027 1141 1261
G М А Р G 1 ( θ 0 , φ 0 ) [ д Б ]
25,98 26,71 27,38 28 28,57 29,12 29,63 30,11 30,57 31

1. Многолучевая антенная решетка (MAP) системы спутниковой связи, состоящая из излучателей, каждый из которых содержит зеркальную параболическую осесимметричную антенну и облучатель, выполненный в виде системы открытых концов круглых волноводов, отличающаяся тем, что радиус апертуры зеркальной параболической осесимметричной антенны составляет R0=5,125λ, где λ - длина волны, ее фокусное расстояние f0=3,813λ выбрано из условия перекрытия 7-лучевой диаграммой направленности (ДН) антенны сектора обзора ψ0=8,7°, с максимальным коэффициентом усиления (КУ), облучатель состоит из семи плотно расположенных круглых волноводов с диэлектрическим заполнением ε=1,6 и радиусом каждого волновода а=0,3λ.

2. Многолучевая антенная решетка системы спутниковой связи по п.1, отличающаяся тем, что к входам облучателя подсоединяются диаграммообразующие схемы, обеспечивающие для каждого m-го луча коэффициент передачи Sm,l с каждого l-го на каждый m-ный вход по закону:
S m , l = c ( F ¯ m ( θ , ϕ ) e ¯ ( θ , ϕ ) ) * G m ( θ 0 m , ϕ 0 m ) ,
m=1,…,7,
l=1,…,7,
где с - произвольная константа, n - количество круглых волноводов в облучателе, G m ( θ 0 m , ϕ 0 m ) - КУ по m-му лучу в направлении максимума ( θ 0 m , ϕ 0 m ) , F ¯ m ( θ , ϕ ) - нормированная относительно максимума ( θ 0 m , ϕ 0 m ) комплексная ДН по m-му входу, определяемая для всех m в одной и той же системе координат, e ¯ ( θ , ϕ ) - единичный вектор определяющий поляризацию поля в направлении ( θ , ϕ ) , по которой обеспечивается максимум КУ, * - обозначает знак комплексного сопряжения.

3. Многолучевая антенная решетка системы спутниковой связи по п.1, отличающаяся тем, что излучатели образуют шестигранную плоскую антенную решетку с минимальным количеством излучателей N, определяемым по соотношению N = ] G М А Р G max min [ + 1 , где GМАР - требуемый КУ MAP в секторе обзора, G max min - минимальное значение максимального КУ 7-лучевого излучателя в секторе обзора, а ] [ - обозначают взятие целой части, соседние излучатели повернуты в плоскости MAP относительно друг друга на ±30°.

4. Многолучевая антенная решетка системы спутниковой связи по п.1, отличающаяся тем, что с излучатели образуют плоскую решетку в виде параллелограмма, а минимальное количество излучателей определяется по соотношению N = ] G М А Р G max min [ + 1 , где ] [ - обозначают взятие целой части, G max min - минимальное значение максимального КУ 7-лучевой антенной решетки в секторе обзора, а соседние излучатели повернуты в плоскости MAP относительно друг друга на ±30°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в СВЧ антенной технике в составе фазированных антенных решеток, использующих моноимпульсный метод пеленгации.

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.

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.

Изобретение относится к области антенной техники. Технический результат - повышение эксплуатационных возможностей решетки.

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 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.

Изобретение относится к радиолокации, а именно к широкополосным антенным системам, рабочий диапазон частот которых перекрывает несколько октав. Технический результат - расширение диапазона рабочих частот комбинированной антенной системы, работающей в активном и пассивном режимах. Широкополосная антенная система содержит комбинированную моноимпульсную антенну Кассегрена с возбуждением от фазированной антенной решетки, работающую в высокочастотном диапазоне, в которую вводится кольцевая антенная решетка из K логопериодических вибраторных антенн и широкополосный приемник, при этом логопериодические вибраторные антенны расположены между параболическим цилиндром и плоскостью, ортогональной продольной оси антенны и проходящей через ось вращения твист-рефлектора, ориентированы параллельно оси антенной системы в направлении полета летательного аппарата и находятся в плоскости, касательной к образующей цилиндра, ограничивающего поперечные размеры антенной системы, элементы логопериодических вибраторных антенн выполнены в виде полосковых проводников, расположенных с двух сторон плоской диэлектрической платы. 3 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокационных станциях различного назначения, станциях радиосвязи, использующих два далеко разнесенных частотных диапазона, например сантиметровый и миллиметровый диапазоны волн. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы антенны в двух разнесенных частотных диапазонах волн при использовании одного излучающего раскрыва и обеспечения в обоих частотных диапазонах волн характеристик диаграмм направленности, близких к предельным. Рефлекторная антенна Френеля содержит первичный облучатель 1, формирующий сферические электромагнитные волны на двух разнесенных частотных диапазонах волн, зонную поверхность 2, образованную набором непрозрачных кольцевых зон 7, 9, 11, 13, 15, полупрозрачных кольцевых зон 8, 10, 12, 14, 16, 17, 19, 21 и прозрачных кольцевых зон 18, 20, 22, при этом общее количество зон равно количеству кольцевых зон, определенных для верхней рабочей частоты, и расположенную на стороне диэлектрического слоя 3, облучаемой сферической электромагнитной волной, излучаемой первичным облучателем 1. На другой стороне диэлектрического слоя 3 расположена полупрозрачная решетка 4, состоящая из набора параллельно расположенных проводников, второй диэлектрический слой 5, расположенный между полупрозрачной решеткой 4 и металлическим экраном 6. 5 ил

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации, в системах связи и других устройствах, в которых используются последовательности мощных радиоимпульсов. Техническим результатом является повышение импульсной мощности излучаемых сигналов. Для этого устройство формирования мощных импульсных сигналов на основе метода пространственно-временного преобразования многочастотного сигнала содержит сканирующую многочастотную антенную решетку (1), состоящую из изотропных в плоскости сканирования излучателей, приемную антенную решетку (2), состоящую из волноводных рупоров, элементы которой (рупоры) расположены внутри сверхразмерного волновода (6) в секторе углов 360°, линий задержки (3), фазовращателей (4) и передающей антенной решетки (5). 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в радиоэлектронных передающих и приемных устройствах различного назначения. Технический результат - упрощение конструкции электронной решетки. Сверхширокополосная сканирующая ФАР, состоящая из набора излучающих элементов, в которой раскрыв сформирован многоуровневыми рупорными излучателями, каждый из которых имеет линейные размеры больше длины волны и управляемую диаграмму направленности, регулируемую посредством управляющего элемента. 2 з.п. ф-лы, 5 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, 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, 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.

Наверх