Многочастотная антенная решетка с цифровой обработкой сигналов для определения координат радиолокационной цели

Авторы патента:

Емельянов Евгений Сергеевич (RU)

Понькин Виктор Архипович (RU)

Ельцов Олег Николаевич (RU)

Акиньшина Галина Николаевна (RU)

H01Q21/00 - Антенные решетки и системы (с изменяемой ориентацией луча или изменяемой формой диаграммы направленности H01Q 3/00; электрически длинные антенны H01Q 11/00)

Владельцы патента RU 2567214:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиолокационных станциях, предназначенных для обнаружения целей, определения дальности до цели и определения координат цели. Технический результат заключается в повышении точности определения координат цели за счет многоканального приема, цифровой совместной апостериорной обработки разночастотных сигналов и случайного распределения сигналов с различными частотами по номерам излучающих элементов при одновременном повышении быстродействия за счет однократного излучения и приема разночастотных сигналов и получения информации о радиолокационной обстановке в рабочей зоне на этапе обработки, а не за счет многократного зондирования пространства во времени. Для этого в многочастотную антенную решетку, содержащую систему формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот и N излучающих элементов, дополнительно введены: N аналоговых приемников, N аналогово-цифровых преобразователей (АЦП), устройство хранения результатов измерений, суммирующее устройство, N умножителей, вычислительное устройство, устройство отображения результатов измерений и устройство управления. 6 ил.

Известны многодиапазонные антенны [см. "Зарубежная радиоэлектроника" №3, 1978, стр. 38-62]. Двухчастотные антенные решетки частный случай таких антенн [см. Л.И. Пономарев, В.И. Степаненко "Сканирующие многочастотные антенные решетки" / Под ред. Л.И. Понамарева. - М.: Радиотехника, 2009. - 328 с., ил.]. Известно устройство с использованием четырех типов волноводных излучателей, предназначенная для формирования с одного раскрыва электрически управляемого излучения в диапазоне 1-10 ГГц [Boyns J.Е., Provencher J.Н., Experimental results of a multifrequency array antenna. - IEEETrans. AP, 1972, 20, no. 1, p. 107-106].

Недостатком известных устройств является то, что в них сканирование пространства осуществляется за счет фазового сдвига сигнала на каждом антенном элементе посредством фазовращателей, при этом информация о радиолокационной обстановке в рабочей зоне получается за счет многократного зондирования пространства, что приводит к значительным временным затратам при сканировании всей рабочей зоны, а также то, что эхосигналы, полученные при зондировании пространства на различных частотах, обрабатываются независимо, тем самым не обеспечивается точность определения координат цели по дальности за счет когерентного сложения сигналов различных частот.

Наиболее близким по технической сущности устройством является сканирующая антенна, схема которой приведена на фиг.2 [Заявка № 2153076, Франция, публикация 1 июня 1973], содержащая: систему формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот (1) и N излучающих элементов (2), параллельно соединенных с этой системой, причем частоты сигналов по элементам решетки от 1-го до N-ого располагаются в порядке возрастания или убывания частоты, а величина дискета частоты Δf между соседними элементами является постоянной величиной.

Недостатком наиболее близкого технического решения является невозможность одновременного определения углового положения цели и ее дальности, что связано с особенностью формирования максимума интенсивности суммарного сигнала, формируемого прототипом (см. фиг. 3), а так же интервал времени, необходимый для обзора всей рабочей зоны из-за необходимости многократного зондирования пространства, что обусловлено отсутствием возможности апостериорной обработки сигналов. Особенность заключается в том, что максимум интенсивности суммарного сигнала при расположении частот по элементам решетки в порядке возрастания или убывания имеет характерную форму в виде дуги окружности. Такая форма максимума интенсивности позволяет определить дальность до цели, но не позволяет с высокой точностью определить угловые координаты цели. Авторами выполнены расчеты максимума интенсивности суммарного сигнала в фиксированный момент времени применительно к изотропным излучающим элементам при следующих начальных условиях: число излучающих элементов N=54, расстояние между элементами d=0.5 λ₁, λ₁=0.09 м, λ_N=0.03 м, $Δ λ = \frac{λ_{1} - λ_{N}}{N}$ . Причем частоты сигналов по элементам решетки от 1-го до N-ого располагаются последовательно в порядке возрастания частоты. Расчет проведен согласно выражению:

где - вектор координат точки расположения i-ого излучающего элемента, x и y - координаты точки наблюдения, - волновое число, - расстояние от точки наблюдения до i-ого излучающего элемента.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения координат цели при одновременном повышении быстродействия.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство, содержащее систему формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот и N излучающих элементов, параллельно соединенных с этой системой, отличается тем, что в него введены N аналоговых приемников, N аналогово-цифровых преобразователей (АЦП), устройство хранения результатов измерений, суммирующее устройство, N умножителей, вычислительное устройство, устройство отображения результатов измерений и устройство управления, причем N излучающих элементов параллельно соединены с N аналоговыми приемниками, которые параллельно соединены с АЦП, которые параллельно подключены к устройству хранения результатов измерений, N выходов которого подключены к соответствующим входам умножителей, выходы которых подключены к N входам суммирующего устройства, выход которого подсоединен к устройству управления, выходы которого подключены соответственно к системе формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот, к устройству отображения результатов измерений, к устройству хранения результатов измерений и вычислительному устройству, N выходов которого параллельно подсоединены к N умножителям, причем выходы системы формирования когерентной сетки частот соединены с входами излучающих элементов, расстояние между соседними излучающими элементами выбирают равным половине длины волны, соответствующей минимальной частоте, формируемой системой формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот, излучающие элементы располагают так, чтобы сигналы с различными частотами были распределены по номерам излучающих элементов от 1-го до N-ого по случайному закону.

Предлагаемая конструкция устройства позволяет повысить точность определения координат цели за счет многоканального приема, цифровой совместной апостериорной обработки разночастотных сигналов и случайного распределения сигналов с различными частотами по номерам излучающих элементов (см. фиг. 4), а также повысить быстродействие за счет однократного излучения и приема разночастотных сигналов и получения информации о радиолокационной обстановке в рабочей зоне на этапе обработки, а не за счет многократного зондирования пространства во времени.

Авторами выполнены расчеты максимума интенсивности суммарного сигнала, формируемого на этапе обработки эхосигналов, применительно к изотропным излучающим элементам при следующих начальных условиях: число излучающих элементов N=54, расстояние между элементами d=0.5 λ₁, λ₁=0.09 м, λ_N=0.03 м, $Δ λ = \frac{λ_{1} - λ_{N}}{N}$ . Причем частоты сигналов по элементам решетки от 1-го до N-ого располагаются в случайном порядке. Расчет проведен согласно выражению:

где ${\vec{r}}_{i}$ - вектор координат точки расположения i -ого излучающего элемента, x и y - координаты точки наблюдения, $k_{i} = \frac{2 π}{λ i}$ - волновое число, $L ({\vec{r}}_{i}, x, y)$ - расстояние от точки наблюдения до i-ого излучающего элемента. Из сравнения результатов расчета, представленных на фиг. 3 и фиг. 4, видно, что максимум интенсивности суммарного сигнала, формируемого заявляемым устройством, позволяет точнее определить координаты радиолокационной цели.

Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что аналоги, характеризующие совокупность признаков, идентичных всем признакам заявляемого технического решения, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявляемого изобретения условию охраноспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного устройства, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками. Из уровня техники также не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого изобретения на указанный заявляемый технический результат, следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Заявляемое техническое решение "Многочастотная антенная решетка с цифровой обработкой сигналов для определения координат радиолокационной цели" промышленно применимо, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его осуществления, работоспособность и воспроизводимость, и для его реализации могут быть использованы стандартные материалы и оборудование.

На фиг. 1 представлена структурная схема заявляемого устройства. На фиг. 2 представлена структурная схема прототипа. На фиг. 3 приведено пространственное распределение интенсивности сигнала, сформированного прототипом. На фиг. 4 приведено пространственное распределение интенсивности сигнала, сформированного заявляемым устройством. На фиг. 5 представлена схема алгоритма работы заявляемого устройства. На фиг. 6 схематически представлено разбиение рабочей зоны на М элементов разрешения.

Многочастотная антенная решетка с цифровой обработкой сигналов для определения координат радиолокационной цели содержит: систему формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот (1) и N излучающих элементов (2.1-2.N), параллельно соединенных с этой системой, N аналоговых приемников (3.1-3.N), N аналогово-цифровых преобразователей (АЦП) (4.1-4.N), устройство хранения результатов измерений (5), N умножителей (61-6.N), вычислительное устройство (7), суммирующее устройство (8), устройство отображения результатов измерений (9) и устройство управления (10), причем N излучающих элементов параллельно соединены с N аналоговыми приемниками, которые параллельно соединены с АЦП, которые параллельно подключены к устройству хранения результатов измерений, N выходов которого подключены к соответствующим входам умножителей, выходы которых подключены к N входам суммирующего устройства, выход которого подсоединен к устройству управления, другие выходы которого подключены соответственно к системе формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот, к устройству отображения результатов измерений, к устройству хранения результатов измерений и вычислительному устройству, N выходов которого параллельно подсоединены к N умножителям, причем выходы системы формирования когерентной сетки частот соединены со входами излучающих элементов, расстояние между соседними излучающими элементами выбирают равным половине длины волны, соответствующей минимальной частоте, формируемой системой формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот, излучающие элементы располагают так, чтобы сигналы с различными частотами были распределены по номерам излучающих элементов от 1-го до N-ого по случайному закону.

В качестве излучающих элементов (2.1-2.N) могут использоваться щелевые, микрополосковые или вибраторные излучатели, открытые концы волноводов различного типа и размера, а также сочетание указанных или иных типов излучателей. Излучающие элементы (2.1-2.N) закрепляются на основании из композитного материала.

Сигналов с различными частотами по излучающим элементам (2.1-2.N) от 1-го до N-ого распределены по случайному закону.

Устройство хранения результатов измерений (5), умножители (6.1-6.N), вычислительное устройство (7), суммирующее устройство (8) могут быть реализованы с использованием программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Управляющее устройство (10) так же может быть реализовано с использованием ПЛИС либо реализовано на ЭВМ типа IBM.

Остальные блоки и устройства, входящие составной частью в устройство, выполняются по типовым требованиям для данных устройств.

Алгоритм работы многочастотной антенной решетки с цифровой обработкой сигналов для определения координат радиолокационной цели (фиг. 4) следующий. Из управляющего устройства (10) подаются управляющие сигналы на систему формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот (1), на устройство хранения результатов измерений (5) и на вычислительное устройство (7). При поступлении управляющего сигнала на устройство хранения результатов измерений (5) оно переходит в режим записи. При поступлении управляющего сигнала системой формирования когерентной сетки частот (1) передаются сигналы на излучающие элементы (2.1-2.N). При этом в пространстве формируется зондирующий сигнал вида $\sum_{i = 1}^{N} \dot{E} ({\vec{r}}_{i}, f_{i})$ ,

где ${\vec{r}}_{i}$ - вектор координат i-ого излучающего элемента, f_i - рабочая частота i-ого излучающего элемента. Эхосигналы $\dot{S} ({\vec{r}}_{i}, f_{i})$ , i=1, …, N, поступают на N излучающих элементов (2.1-2.N), принимаются аналоговыми приемниками (3.1-3.N), преобразуются аналогово-цифровыми преобразователями (4.1-4.N) в цифровую форму и записываются в устройство хранения результатов измерений.

В результате в устройстве хранения результатов измерений (5) сохраняется набор значений амплитуд и фаз эхосигналов ${\dot{S}}_{i} = S_{i} e^{i k_{i} ϕ_{i}}$ , i=1 …, N, где $k_{i} = \frac{2 π f_{i}}{c}$ - волновое число, с - скорость света. После поступления сигналов устройство хранения результатов измерений (5) переходит в режим хранения и передачи сигналов на умножители (6.1-6.N). Полученные сигналы поступают на соответствующие умножители (6.1-6.N). При поступлении управляющего сигнала на вычислительное устройство (7) в нем происходит вычисление N комплексных весовых коэффициентов $\dot{Ω} ({\vec{R}}_{j}, {\vec{r}}_{i}, k_{i})$ для j=1 по формуле:

где ${\vec{R}}_{j}$ - вектор, определяющей положение центра j -го элемента разрешения (см. фиг 6), j=1…М, γ_oi - начальная фаза излучаемого сигнала на частоте f_i.

Рассчитанные комплексные весовые коэффициенты поступают на соответствующие умножители (6.1-6.N). Значения, полученные перемножением соответствующих комплексных весовых коэффициентов $\dot{Ω} ({\vec{R}}_{j}, {\vec{r}}_{i}, k_{i})$ и комплексных амплитуд ${\dot{S}}_{i} = S_{i} e^{i k_{i} ϕ_{i}}$ , поступают на суммирующее устройство (8), где они суммируются, а с его выхода поступают на управляющее устройство (10), где сохраняется модуль полученного комплексного значения $Z ({\vec{R}}_{1})$ .

После сохранения на вычислительное устройство (7) поступает управляющий сигнал и происходит расчет комплексных весовых коэффициентов для j=2. Рассчитанные комплексные весовые коэффициенты поступают на соответствующие умножители (6.1-6.N). Значения с выходов умножителей поступают на суммирующее устройство (8), а с его выхода - на управляющее устройство (10), где сохраняется модуль полученного комплексного значения $Z ({\vec{R}}_{2})$ . Таким образом вычисляют сигнальную функцию (апостериорное когерентное сложение эхосигналов, полученных при зондировании пространства):

Когда j=М+1, управляющее устройство (10) подает сигнал на устройство отображения результатов измерений (9) и на нем отображаются рассчитанные значения $Z (\vec{R} j)$ , j=1…M.

Многочастотная антенная решетка с цифровой обработкой сигналов для определения координат радиолокационной цели, содержащая систему формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот и N излучающих элементов, параллельно соединенных с этой системой, отличающееся тем, что в нее введены N аналоговых приемников, N аналогово-цифровых преобразователей (АЦП), устройство хранения результатов измерений, суммирующее устройство, N умножителей, вычислительное устройство, устройство отображения результатов измерений и устройство управления, причем N излучающих элементов параллельно соединены с N аналоговыми приемниками, которые параллельно соединены с АЦП, которые параллельно подключены к устройству хранения результатов измерений N выходов которого подключены к соответствующим входам умножителей, выходы которых подключены к N входам суммирующего устройства, выход которого подсоединен к устройству управления, выходы которого подключены соответственно к системе формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот, к устройству отображения результатов измерений, к устройству хранения результатов измерений и вычислительному устройству, N выходов которого параллельно подсоединены к N умножителям, причем выходы системы формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот соединены со входами излучающих элементов, расстояние между соседними излучающими элементами выбирают равным половине длины волны, соответствующей минимальной частоте, формируемой системой формирования когерентной сетки эквидистантно расстроенных частот, излучающие элементы располагают так, чтобы сигналы с различными частотами были распределены по номерам излучающих элементов от 1-го до N-ого по случайному закону.

Похожие патенты:

Приемо-передающий свч-модуль // 2566601

Использование: изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении активной фазированной антенной решетки (АФАР).

Многоцелевая самолетная антенно-фидерная система // 2566396

Использование: для радиосистем навигации, посадки, управления воздушным движением. Сущность изобретения заключается в том, что многоцелевая самолетная антенно-фидерная система содержит антенную часть, коммутационно-разделительное устройство, устройство управления, антенная часть содержит передние UHF антенну, правую и левую антенны горизонтальной поляризации диапазонов L, S, антенну вертикальной поляризации диапазонов L, S, заднюю антенну горизонтальной поляризации диапазонов UHF, L, S и антенну вертикальной поляризации диапазонов L, S, 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, первый коммутатор соединен 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.

Свч-модуль // 2566328

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении активной фазированной антенной решетки (АФАР).

Волноводная антенна // 2565352

Использование: изобретение относится к области радиотехники, а точнее к области волноводных антенн с эллиптической поляризацией, и может быть использовано в качестве приемопередающих антенн различных радиотехнических систем, например, на подвижных объектах.

Приемопередающая антенная решетка наклонной поляризации из 2·n-пар v-образных вибраторов, направленных в одну сторону в пространстве // 2564694

Использование: для приема и передачи сигнала при измерении диаграмм вторичного излучения антенн. Сущность изобретения заключается в том, что приемопередающая антенная решетка вибраторов, жестко закрепленная на основании, состоящая из N-пар антенных излучателей, соединенных с помощью согласованных СВЧ-трактов одинаковой электрической длины, при этом все антенные излучатели выполнены в виде V-образных вибраторов, каждый антенный излучатель N-пары дополнительно содержит второй V-образный вибратор, соединенный противофазно с первым V-образным вибратором, когда первое левое плечо первого V-образного вибратора отрицательного потенциала первого излучателя N-пары соединено со вторым правым плечом второго V-образного вибратора отрицательного потенциала первого излучателя N-пары, а второе правое плечо первого V-образного вибратора положительного потенциала первого излучателя N-пары соединено с первым левым плечом второго вибратора положительного потенциала первого излучателя N-пары.

Способ охлаждения активной фазированной антенной решетки // 2564152

Использование: для проектирования и изготовления активной фазированной антенной решетки (АФАР). Сущность изобретения заключается в том, что способ охлаждения активной фазированной антенной решетки (АФАР) включает: размещение охлаждающих средств и осуществление циркуляции в каналах охлаждающей жидкой среды; в качестве каждого из охлаждающих средств используют трубы эллиптического поперечного сечения с толщиной стенки, составляющей от 0,25 до 0,3 мм, в контакте с внешней поверхностью боковой стенки корпуса каждого из приемо-передающих модулей, входящих в состав АФАР, которые устанавливают в промежуток между боковой стенкой корпуса каждого из приемо-передающих модулей, входящих в состав АФАР, и элементом несущей конструкции полотна АФАР с суммарным зазором, составляющим от 0,1 до 0,5 мм, при этом каждую из труб выполняют из материала, имеющего возможность упругой деформации, обеспечивающей прижатие каждой из труб к внешней поверхности боковой стенки корпуса каждого из приемо-передающих модулей, входящих в состав АФАР, циркуляцию осуществляют со скоростью, обеспечивающей разность температур между внутренней поверхностью стенки трубы и средней температурой охлаждающей жидкой среды от 3 до 5°C, а нагретую охлаждающую жидкую среду охлаждают при помощи воздушной системы охлаждения с использованием атмосферного воздуха.

Сканирующая антенная решетка, базовая станция, сеть беспроводной связи и способ формирования диаграммы направленности // 2562756

Изобретение относится к антенной технике, в частности к сканирующей антенной решетке, базовой станции, сети беспроводной связи и способу формирования диаграммы направленности.

Приемо-передающий модуль // 2562440

Низкочастотная антенна // 2562401

Изобретение относится к системам низкочастотных антенн, имеющих улучшенную направленность излучения. Техническим результатом является создание низкочастотной антенны, имеющей улучшенные рабочие характеристики, а именно обеспечение коэффициента сжатия волны больше единицы без изменения полного волнового сопротивления оболочки при переходе от ее внутренней части к внешней, которые реализуются посредством того, что структура или материал внешней части оболочки антенны выбраны так, что отношение магнитной проницаемости внешней части оболочки к диэлектрической проницаемости внешней части оболочки остается постоянным в пределах внешней части оболочки и равным отношению магнитной проницаемости внешней среды к диэлектрической проницаемости внешней среды.

Приемопередающая широкодиапазонная антенная решетка наклонной поляризации из 2*n-пар v-образных вибраторов, расположенных в плоскости // 2562145

Использование: для приема и передачи сигнала при измерении диаграмм вторичного излучения антенн. Сущность изобретения заключается в том, что приемопередающая широкодиапазонная антенная решетка наклонной поляризации из 2*N-ПАР V-образных вибраторов, расположенных в плоскости, жестко закрепленная на основании, состоящая из N-пар антенных излучателей, соединенных с помощью согласованных СВЧ-трактов одинаковой электрической длины, отличающаяся тем, что все антенные излучатели выполнены в виде V-образных вибраторов, каждый антенный излучатель N-пары дополнительно содержит второй V-образный вибратор, плечи всех вибраторов состоят из двух диполей разной длины, длина первого диполя равна от 0.2*λcp1 до 0.3*λcp1, длина второго диполя равна от 0.2*λcp2 до 0.3*λcp 2, где λcp1, λcp2 - средние длины волн первого и второго диапазонов.

Самолетная многодиапазонная афар с управляемым лучом на излучении и многолучевым приемом сигнала // 2568413

Изобретение относится к антенным системам направленного излучения и приема. Получаемым техническим результатом является создание АФАР со структурой построения, обеспечивающей, при размещении на самолете, одновременно круговой многолучевой прием запросных сигналов и излучение ответного сигнала в направлении запроса узким лучом с целью скрытости радиоизлучения. Сущность изобретения состоит в том, что АФАР разделена на четыре одинаковых модуля, размещаемых на передних, задних кромках правого и левого крыла самолета, при этом в модули АФАР введены амплитудно-фазовые формирующие части отдельно для передаваемых и принимаемых сигналов, которые связаны с общим излучателем через приемопередающие модули, имеющие раздельные передающий и приемный входы, причем входы передатчиков обслуживаемого радиооборудования подключены через делители мощности, число выходов которых равно числу излучателей и входов приемной амплитудно-фазовой формирующей части, и такое же количество выходов каналов связи (лучей), сформированных амплитудно-фазовой формирующей частью приемных сигналов, подключены к своему приемнику, а выход информационного сигнала каждого из приемников подключен ко входу введенного в модуль АФАР мультиплексора, выход мультиплексного канала связи которого соединен с обслуживаемым радиооборудованием, которое связано через блок управления и контроля с управляемыми элементами фазовращателями АФАР. 14 ил.

Конформная активная отражательная решетка для уменьшения многолучевой интерференции и помех, обусловленных размещением электронного оборудования на одном и том же объекте // 2571556

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - уменьшение помех сигналов или многолучевой интерференции Для этого принимают на датчике, расположенном возле приемной антенны, сигнал отражения, отраженный по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата, с которой соединена конформная отражательная фазированная антенная решетка, настроенная для управления прохождением сигнала отражения. Сигналом отражения управляют с использованием конформной отражательной фазированной антенной решетки, чтобы уменьшать амплитуду сигнала отражения на приемной антенне на основе сигнала отражения, принятого на датчике. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Антенная решетка с обработкой сигнала // 2571586

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат выражается в простоте конструкции и высокой выходной мощности антенны, оптимальном выходном сопротивлении, согласуемом с сопротивлением нагрузки, а также высокой надежности работы антенны. Для этого антенная решетка с обработкой сигнала состоит из М=2, 3, 4, … рядов линейных вибраторов, лежащих в одной плоскости и равноудаленных друг от друга на расстояние кратное λ/2, причем в каждом ряду имеется N=2, 3, 4, … вибраторов каждый длиной l=λ/2, а расстояние между концами соседних вибраторов в каждом ряду d<<λ, где λ - длина волны электромагнитного излучения СВЧ диапазона радиоволн, и содержит (N-1)М диодов, распределенных таким образом, что в каждом из М рядов концы соседних вибраторов соединены между собой по постоянному току (N-1) диодами, включенными по постоянному току последовательно и однополярно, а свободные концы крайних вибраторов М рядов соединены между собой параллельно и однополярно и подключены к нагрузке антенны. 4 ил.

Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки // 2571884

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к средствам приема и передачи радиоволн. Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки содержит передающий и приемный каналы, первое, второе и третье направленное устройство разделения падающей и отраженной мощностей, защитное устройство, выпрямитель, согласованную нагрузку, обратноходовой преобразователь. Вход падающей мощности первого направленного устройства соединен с выходом передающего канала, а выход отраженной мощности соединен с входом падающей мощности второго направленного устройства, которое через защитное устройство соединено с входом приемного канала. Выход отраженной мощности второго направленного устройства разделения падающей и отраженной мощностей подключен к входу падающей мощности третьего направленного устройства, подключенному к выпрямителю, нагруженному на вход обратноходового преобразователя, выход которого подключен к цепи питания передающего канала. Выход отраженной мощности третьего направленного устройства разделения падающей и отраженной мощностей подключен к согласованной нагрузке. Технический результат - повышение КПД антенной решетки. 2 ил.

Многолучевая адаптивная антенная решетка // 2573787

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиотехнических системах связи, размещаемых на борту космических аппаратов (КА), функционирующих в сложной сигнально-помеховой обстановке, например, в системах космической связи с подвижными объектами. Технический результат - повышение помехоустойчивости путем снижения величины систематических ошибок в оценках пеленга на источники излучения, находящиеся в зоне ответственности адаптивной антенной решетки. Многолучевая адаптивная антенная решетка содержит N приемных элементов, диаграммообразующий блок, аналого-цифровые преобразователи, цифровой вычислитель вектора весовых коэффициентов пространственного дифференцирования, а также цифровой вычислитель вектора весовых коэффициентов пространственного накопления. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Радиоэлектронный свч-модуль // 2576497

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении активной фазированной антенной решетки (АФАР). Технический результат - повышение радиотехнических характеристик радиоэлектронного СВЧ-модуля за счет снижения КСВ. Радиоэлектронный СВЧ-модуль содержит корпус и расположенную в нем радиоэлектронную ячейку, содержащую печатную плату с радиоэлектронными элементами, полосковые линии которой соединены с выступающими вовнутрь корпуса центральными проводниками герметичных СВЧ-переходов, расположенных в противоположных стенках корпуса. Печатная плата в каждой из зон, предназначенных для соединения полосковых линий с центральными проводниками герметичных СВЧ-переходов, имеет выступающие части и вырезы, имеющие форму и размеры, позволяющие обеспечить расположение торцевых поверхностей печатной платы в каждой из зон, предназначенных для соединения полосковых линий с центральными проводниками герметичных СВЧ-переходов, с натягом относительно поверхностей противоположных стенок корпуса. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Многолучевая самофокусирующаяся антенная решетка // 2577827

Многолучевая самофокусирующаяся антенная решетка содержит N секций по L приемопередающих элементов и по L приемопередающих модулей, приемопередающие элементы, диаграммообразующий блок. Указанный блок состоит из N цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные управляемый фазовращатель, усилитель мощности и делитель мощности, приемопередающие модули, задающий генератор, делитель сигнала задающего генератора, блок управления положением диаграммы направленности, приемный блок. Также антенна содержит N цифровых вычислителей юстировочных коэффициентов, результатом работы которых является множество векторов юстировочных коэффициентов. При этом анализ указанных векторов производят при помощи цифрового блока сравнения, результатом работы которого является определение поканального фазового набега на каждой из секций полотна решетки. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Планарный диэлектрический излучатель // 2578660

Изобретение относится к антенной технике КВЧ диапазона. Заявленный планарный диэлектрический излучатель состоит из возбуждающего одномодового прямоугольного диэлектрического волновода, диэлектрического плоского клина и диэлектрической пластины с двумя щелями, торец которой является апертурой излучателя, клин соединен со стороны вершины с возбуждающим его одномодовым прямоугольным диэлектрическим волноводом с поляризацией электрического поля вдоль широкой стороны поперечного сечения, с другой стороны к клину присоединена пластина с двумя щелями, формат (отношение сторон) поперечного сечения Ф которой выбирается из условия Фкр15≤Ф≤Фкр17, где Фкр15 и Фкр17 - критические значения формата поперечного сечения прямоугольного диэлектрического волновода для волн HΕ15 и HЕ17 соответственно, угол при вершине клина должен быть не более пятнадцати градусов, толщины клина и пластины равны узкой стороне сечения возбуждающего волновода, щели в пластине расположены симметрично и параллельно ее оси и могут иметь произвольную форму. Техническим результатом является возможность получения излучения с амплитудным распределением, описываемым по одной из поперечных пространственных координат функцией Гаусса-Эрмита нулевого порядка. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Многофункциональная адаптивная антенная решетка // 2579996

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах связи, радиолокации и радионавигации при приеме сигналов в условиях воздействия помех. Техническим результатом изобретения является универсальность антенной решетки за счет возможности антенной решетки изменять форму главного максимума диаграммы направленности при обработке узкополосных сигналов по отношению к помеховым сигналам независимо от их мощности при любой сигнально-помеховой обстановке. Многофункциональная адаптивная антенная решетка содержит N антенных элементов, N блоков комплексного взвешивания сигналов, общий сумматор и адаптивный процессор, содержащий соответствующие блоки формирования и обращения ковариационной матрицы, блок формирования управляющего вектора, отвечающий за фазирование антенной решетки в направлении прихода полезного сигнала и форму главного максимума диаграммы направленности, и блок формирования вектора весовых коэффициентов, а также необходимые связи между упомянутыми элементами. 5 ил.

Приемо-передающая активная фазированная антенная решетка // 2583336

Изобретение относится к области радиотехники. Заявленная приемо-передающая активная фазированная антенная решетка содержит m излучателей, подрешетки, делители, устройство управления, суммарный и разностный входы приемо-передающей активной фазированной антенной решетки, а также m/4 модулей приемо-передающих усилительных, делитель тестового сигнала и диаграммообразующий сумматор, при этом излучатели объединены попарно в линейки излучателей, две линейки излучателей и модуль приемо-передающий усилительный образуют подрешетку, каждый модуль приемо-передающий усилительный включает четыре приемо-передающих канала, два делителя, устройство управления и контроля, делитель тестового сигнала выполнен с возможностью осуществления равномерного распределения на каждый канал сигнала СВЧ в режиме калибровки, причем диаграммообразующий сумматор включает направленный ответвитель, устройство управления, m/4 фазовращателей с дискретом установки фазы СВЧ-сигнала 180°. Техническим результатом является создание приемо-передающей активной фазированной антенной решетки повышенной надежности с упрощенной схемой построения, формирующей суммарную и разностную диаграммы направленности и осуществляющей автономное управление и калибровку приемо-передающих каналов. 2 ил.