Многофункциональная адаптивная антенная решетка



Многофункциональная адаптивная антенная решетка
Многофункциональная адаптивная антенная решетка
Многофункциональная адаптивная антенная решетка
Многофункциональная адаптивная антенная решетка
Многофункциональная адаптивная антенная решетка

 


Владельцы патента RU 2579996:

Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ (RU)

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.

 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах связи, радиолокации и радионавигации при приеме сигналов в условиях воздействия помех.

Известна адаптивная антенная решетка [1, с. 56, 2], содержащая N антенных элементов. В канал каждого антенного элемента введено устройство с квадратурными каналами, с помощью которого сигнал разделяется на синфазную и квадратурную составляющие, а каждая из составляющих подвергается операции умножения на весовой коэффициент. Получаемые после такой обработки сигналы складываются в сумматоре. Управление величинами весовых коэффициентов осуществляется с помощью сигнального процессора.

Однако для данной адаптивной антенной решетки форма диаграммы направленности будет постоянной, а сама антенна сможет выполнять только одну функцию.

Известна адаптивная антенная решетка [3], содержащая антенные элементы, гибридные устройства, обеспечивающие разделение сигналов на синфазные и квадратурные составляющие, весовые умножители, общий сумматор, адаптивные контуры, полосовой и заградительный фильтры, блоки измерения мощности, блок сравнения и блок управления. С помощью фильтров, блоков измерения мощности, блока сравнения и блока управления обеспечивается минимизация и максимизация выходной мощности общего сумматора в режимах подавления помехи и выделения полезного сигнала.

Недостатком данной адаптивной антенной решетки является усложнение схемы адаптивной антенной решетки и необходимость раздельного выполнения режимов минимизации помехи и максимизации мощности полезного сигнала.

Известна адаптивная антенная решетка [4], содержащая N антенных элементов, соединенных через комплексные весовые умножители с входами общего сумматора, N адаптивных контуров, первые входы которых соединены с выходами соответствующих антенных элементов, а вторые входы - с выходами общего сумматора. Первые выходы адаптивных контуров подключены к соответствующим входам комплексных весовых умножителей. Первые и вторые входы блока максимизации выходной мощности соединены соответственно с первыми и вторыми выходами адаптивных контуров, а выходы - с соответствующими входами адаптивных контуров. Адаптивная антенная решетка обладает большей помехозащищенностью по отношению к помеховым сигналам независимо от их полосы частот.

Однако подобную адаптивную антенную решетку целесообразно использовать при приеме сигналов, имеющих паузу в ходе их передачи, например сигналов с псевдослучайной перестройкой частоты. Кроме того, введение блока максимизации выходной мощности и изменение связей, обусловленных этим введением, существенно усложняет адаптивную антенную решетку.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является адаптивная антенная решетка [1, с. 13, рис. 1.1], в состав которой входят N антенных элементов, диаграммообразующая схема, состоящая из N блоков комплексного взвешивания сигналов и сумматора, и адаптивный процессор. Комплексное взвешивание производится с помощью устройств с квадратурными каналами. Один из выходов каждого антенного элемента соединен с входом соответствующего блока комплексного взвешивания сигналов, выходы блоков комплексного взвешивания сигналов подключены к входам сумматора, выход которого является выходом адаптивной антенной решетки. Вторые выходы излучателей соединены с входами адаптивного процессора, вход управления которого подключен к выходу адаптивной антенной решетки. Сигнальные выходы адаптивного процессора соединены с управляющими входами блоков комплексного взвешивания сигналов.

Однако в случае, когда требуется изменить форму диаграммы направленности антенной решетки, а также форму главного максимума диаграммы направленности, для выполнения антенной других функций данную операцию произвести невозможно.

Предлагаемая многофункциональная адаптивная антенная решетка направлена на достижение технического результата, заключающегося в универсальности 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.

Для достижения указанного технического результата в адаптивную антенную решетку, являющуюся наиболее близким аналогом (прототипом), содержащую N антенных элементов, N блоков комплексного взвешивания сигналов, адаптивный процессор и общий сумматор, дополнительно введен блок формирования управляющего вектора, отвечающий за фазирование антенной решетки в направление прихода полезного сигнала и форму главного максимума диаграммы направленности, выход блока формирования управляющего вектора подключен к управляющему входу блока формирования вектора весовых коэффициентов, причем выходы N антенных элементов подключены ко входам N блоков комплексного взвешивания сигналов и ко входам блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, являющимся соответствующими входами адаптивного процессора, выходы блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов подключены к соответствующим входам блока обращения ковариационной матрицы помеховых сигналов, выходы которого подключены ко входами блока формирования вектора весовых коэффициентов, выходы блока формирования вектора весовых коэффициентов, являющиеся выходами адаптивного процессора, подключены к управляющим входам N блоков комплексного взвешивания, выходы которых подключены к общему сумматору.

Проведенный сравнительный анализ заявленного устройства и прототипа показывает, что заявленное устройство отличается тем, что:

в адаптивный процессор введен блок формирования управляющего вектора, отвечающий за фазирование антенной решетки в направление прихода полезного сигнала и форму главного максимума диаграммы направленности;

изменены связи между блоками: выходы N антенных элементов подключены ко входам N блоков комплексного взвешивания сигналов и ко входам блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, являющимся соответствующими входами адаптивного процессора, выходы блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов подключены к соответствующим входам блока обращения ковариационной матрицы помеховых сигналов, выходы которого подключены ко входам блока формирования вектора весовых коэффициентов, на управляющий вход которого поступает сигнал от блока формирования управляющего вектора, выходы блока формирования вектора весовых коэффициентов, являющиеся выходами адаптивного процессора, подключены к управляющим входам N блоков комплексного взвешивания, выходы которых подключены к общему сумматору.

На фигуре 1 приведена структурная схема многофункциональной адаптивной антенной решетки.

На фигуре 2 представлен вариант выполнения адаптивного процессора, в который включен блок формирования управляющего вектора, отвечающего за фазирование антенной решетки в направление прихода полезного сигнала и форму главного максимума диаграммы направленности.

На фигуре 3 приведена столообразная диаграмма направленности антенной решетки в случае прихода помехи с направления θ1=-24°, φ1=0°.

На фигуре 4 приведена игольчатая диаграмма направленности антенной решетки в случае прихода помехи с направления θ1=-24°, φ1=0°.

На фигуре 5 приведена косекансная диаграмма направленности антенной решетки в случае прихода помехи с направления θ1=-43°, φ1=0°.

В состав многофункциональной адаптивной антенной решетки (фигура 1) входят антенные элементы 1, образующие N-элементную антенную решетку, адаптивный процессор 2, выходы которого подключены ко входам N блоков комплексного взвешивания сигналов 3, общий сумматор 4, к которому подключены выходы блоков комплексного взвешивания сигналов.

Адаптивный процессор 2 включает в свой состав блок 8 формирования вектора весовых коэффициентов, ко входу которого через блок 7 обращения ковариационной матрицы подключен блок 6 формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов. Входы блока 6 формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, являющиеся входами адаптивного процессора, подключены к соответствующим N антенным элементам 1. Также к блоку 8 формирования вектора весовых коэффициентов подключен блок 5 формирования управляющего вектора, отвечающий за фазирование антенной решетки в направление прихода полезного сигнала и форму главного максимума диаграммы направленности.

Выходы блока 8 являются выходами адаптивного процессора и подключены к управляющим входам блоков 3 комплексного взвешивания сигналов для соответствующей частотной составляющей полезного сигнала.

Прежде чем рассмотреть функционирование предлагаемой многофункциональной адаптивной антенной решетки, проведем теоретическое обоснование приема узкополосного полезного сигнала, реализованного в предлагаемом устройстве, при воздействии различных помеховых сигналов, а также способа оперативного изменения формы диаграммы направленности адаптивной антенной решетки.

Рассмотрим N-элементную антенную решетку с известной геометрией излучающего раскрыва, осуществляющую прием полезного сигнала с направления θ0, φ0 и подавление помех, приходящих с неизвестных направлений θll,(l=1,…,L). Требуется определить и реализовать набор весовых коэффициентов в каналах адаптивной антенной решетки, обеспечивающих максимум отношения сигнал/(помеха + шум) на выходе адаптивной антенной решетки.

Запишем критерий максимума отношения сигнал/(помеха + шум):

Q = max W { W T * R s s W W T * R n n W } , (1)

где Rss - ковариационная матрица полезного сигнала;

Rnn - ковариационная матрица сигналов помех;

W - вектор весовых коэффициентов;

T, ∗ - символы операций транспонирования и комплексного сопряжения соответственно.

Оптимальную зависимость весовых коэффициентов представим в виде [1]:

W o p t = R n n 1 S 0 , (2)

где R n n 1 - обратная ковариационная матрица помеховых сигналов;

S0=Anexp(-ik(xn sinθ0 cosφ0+yn sinθ0 sinφ0)) - управляющий вектор, обеспечивающий построение заданной диаграммы направленности (в заданном направлении θ0, φ0 с заданной формой главного максимума);

An - вектор амплитудно-фазового распределения токов в излучателях антенной решетки;

k - волновое число;

θ0, φ0 - углы направления прихода полезного сигнала;

xn, yn - координаты n-го элемента антенной решетки.

Ковариационная матрица помеховых сигналов при произвольном числе помеховых сигналов определяется соотношением вида:

R n n = σ 2 E + Σ l = 1 L ν 2 U l * U l T , (3)

где σ2 - мощность тепловых шумов антенной решетки;

Е - единичная матрица размерностью N×N;

ν - мощность помехового сигнала;

Ul=exp(-ik(xn sinθl cosφl+yn sin θl sin φl)) - вектор-столбец, элементами которого являются комплексные сомножители, учитывающие фазовый набег на каждом элементе антенной решетки при приеме l-го (l=1,…,L) помехового сигнала.

Тогда обратная ковариационная матрица с использованием выражения (2) записывается так:

R n n 1 = 1 σ 2 ( E Σ l = 1 L Σ p = 1 L α l p U l * U p T ) , (4)

где Up=ехр{-ik{xn sinθр cosφр+yn sinθр sinφр)) - вектор-столбец, элементами которого являются комплексные сомножители, учитывающие фазовый набег на каждом элементе антенной решетки при приеме р-го (р=1,…,L) помехового сигнала.

В соотношении (4) известны все члены за исключением коэффициентов αlp, которые можно найти из выражения (3) и (4), учитывая условие:

R n n 1 R n n = E .

В частном случае одной помехи коэффициент α11 определяется в виде:

α 11 = ν 2 σ 2 + N ν 2 , (5)

а обратная ковариационная матрица помеховых сигналов после подстановки (5) в (4) определяется формулой:

R n n 1 = 1 σ 2 ( E ν 2 σ 2 + N ν 2 U l * U l T ) . (6)

Выражение для вектора весовых коэффициентов в этом случае имеет вид:

W = 1 σ 2 ( E ν 2 σ 2 + N ν 2 U l * U l T ) S 0 * . (7)

После проведения математических преобразований выражения (7) с учетом соотношений для S0 и U1, получим аналитическую зависимость вектора весовых коэффициентов. Полученный вектор весовых коэффициентов позволяет сфазировать антенную решетку в направление прихода полезного сигнала, сформировать требуемую форму главного максимума диаграммы направленности, а также «нули» диаграммы направленности в направлении помеховых сигналов.

Предлагаемая многофункциональная адаптивная антенная решетка функционирует следующим образом.

Аддитивная смесь полезного сигнала, шума и помехового сигнала принимается N антенными элементами 1. Часть смеси полезного сигнала, шума и помехового сигнала поступает на входы блоков 3 комплексного взвешивания сигналов. Аналогично вторая часть смеси полезного сигнала, шума и помехового сигнала подается на соответствующие входы адаптивного процессора 2, а именно на входы блока 6 формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов.

Рассмотрим подробнее функционирование адаптивного процессора 2. Смесь полезного и помехового сигналов подаются на входы блоков 6, в которых в соответствии с приведенными соотношениями формируются коэффициенты ковариационной матрицы помеховых сигналов. Сигналы, соответствующие коэффициентам ковариационной матрицы помеховых сигналов, поступают на входы блока 7 обращения ковариационной матрицы помеховых сигналов. Далее сигналы от блока 7 обращения ковариационной матрицы помеховых сигналов поступают на блок 8 формирования вектора весовых коэффициентов. На управляющий вход блока 8 формирования вектора весовых коэффициентов поступает также управляющий сигнал от блока 5 формирования управляющего вектора

(S0=Anexp(-ik(xn sinθ0 cosφ0+yn sinθ0 sinφ0))), содержащего сведения о направлении прихода полезного сигнала и форме требуемого главного максимума диаграммы направленности. Форма главного максимума диаграммы направленности напрямую зависит от задач, выполняемых антенной решеткой, и способна изменяться в масштабе реального времени. Сигнал о направлении прихода полезного сигнала и изменении амплитудно-фазового распределения токов в излучателях антенной решетки, а следовательно, и формы главного максимума диаграммы направленности выдается блоком 5 формирования управляющего вектора по определенному алгоритму в определенное время. В блоке 8 формирования вектора весовых коэффициентов формируются сигналы для управления соответствующими блоками 3 комплексного взвешивания сигналов. Формирование этих сигналов выполняется на основе правил умножения матриц, которые легко реализуются с использованием перемножителей и сумматоров низкочастотных сигналов. Выходные сигналы блока 8 являются выходными сигналами адаптивного процессора.

В результате на выходах блока 8 формирования весовых коэффициентов создаются управляющие воздействия, поступающие на соответствующие управляющие входы блоков 3 комплексного взвешивания сигналов. Составляющие полезного сигнала, умноженные на свои весовые коэффициенты, поступают в сумматор 4, где производится суммирование сигналов.

Для исследования возникающих закономерностей рассмотрим антенную решетку 10×6 (N=60), элементы которой расположены с шагом 0.5 λ (λ - длина волны). Сигнально-помеховая обстановка характеризуется направлением прихода полезного сигнала θ0=0°, φ0=0° и различными направлениями прихода помеховых сигналов.

Результаты исследования приведены на фиг. 3-5.

Многофункциональная адаптивная антенная решетка может быть реализована на современной элементной базе.

Из сказанного следует, что предлагаемая многофункциональная адаптивная антенная решетка в зависимости от вида выполняемой задачи, которой характеризуется форма главного максимума диаграммы направленности, обеспечивает выделение полезного сигнала из принимаемой совокупности полезного и помеховых сигналов с неизвестными параметрами, а также позволяет оперативно изменять форму главного максимума диаграммы направленности и может быть реализована с использованием существующих радиоэлектронных средств и элементов.

Таким образом, введение нового блока формирования управляющего вектора, отвечающего за фазирование антенной решетки в направление прихода полезного сигнала и форму главного максимума диаграммы направленности, позволяет получить технический результат, заключающийся в возможности антенной решетки оперативно изменять форму главного максимума диаграммы направленности за счет изменения амплитудно-фазового распределения токов в излучателях антенной решетки при обработке узкополосных сигналов по отношению к помеховым сигналам независимо от их мощности при любой сигнально-помеховой обстановке.

Литература

1. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986. - 448 с.

2. Авторское свидетельство 1506569. Устройство для приема широкополосных сигналов с адаптивной антенной решеткой / В.И. Журавлев, Г.О. Бокк. - Бюллетень изобретений №33, 25.06.1987 г. - H04L 7/02.

3. Авторское свидетельство 1548820. Адаптивная антенная решетка / Л.А. Марчук, В.В. Поповский, В.И. Евдокимов, С.М. Крымов, И.В. Сергеев. - Бюллетень изобретений №9, 07.03.1990 г. - H01Q 21/00.

4. Патент 2099838 (РФ) - Адаптивная антенная решетка / А.В. Колинько, В.Ф. Комарович, Л.А. Марчук, А.П. Савельев. - Опубл. 20.12.97 г. - Н01Q 21/00.

Многофункциональная адаптивная антенная решетка, содержащая N антенных элементов, N блоков комплексного взвешивания сигналов, адаптивный процессор, общий сумматор, отличающаяся тем, что в адаптивный процессор, содержащий блок формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, блок обращения ковариационной матрицы помеховых сигналов и блок формирования вектора весовых коэффициентов, дополнительно введен блок формирования управляющего вектора, отвечающий за фазирование антенной решетки в направление прихода полезного сигнала и форму главного максимума диаграммы направленности, выход блока формирования управляющего вектора подключен к управляющему входу блока формирования вектора весовых коэффициентов, причем выходы N антенных элементов подключены ко входам N блоков комплексного взвешивания сигналов и ко входам блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, являющимся соответствующими входами адаптивного процессора, выходы блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов подключены к соответствующим входам блока обращения ковариационной матрицы помеховых сигналов, выходы которого подключены ко входам блока формирования вектора весовых коэффициентов, выходы блока формирования вектора весовых коэффициентов, являющиеся выходами адаптивного процессора, подключены к управляющим входам N блоков комплексного взвешивания, выходы которых подключены к общему сумматору.



 

Похожие патенты:

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.

Многолучевая самофокусирующаяся антенная решетка содержит N секций по L приемопередающих элементов и по L приемопередающих модулей, приемопередающие элементы, диаграммообразующий блок.

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

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиолокационных станциях, предназначенных для обнаружения целей, определения дальности до цели и определения координат цели.

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

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.

Изобретение относится к электронной технике, к антенным системам и может быть использовано в аэрологических радиозондах для приема навигационных сигналов спутниковых навигационных систем типа GPS/ГЛОННАС и др. Заявленная антенная система навигационного приемника аэрологического радиозонда содержит дипольную систему, образованную из двух пар перевернутых V-образных дипольных элементов, лежащих в перпендикулярных плоскостях, причем каждый диполь выполнен в виде двух вибраторов, симметрирующее устройство в виде короткозамкнутого мостика, линия питания - микрополосковая, а все элементы выполнены на двух печатных платах, которые расположены на общем основании с фильтром, собственно навигационным приемником GPS/ГЛОНАСС и драйвером с USB-интерфейсом. Техническим результатом является повышение точности измерения навигационных параметров аэрологических зондов в жестких динамических условиях полета. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к микрополосковым антеннам, в частности к антенным системам. Заявлена антенная система, содержащая: антенную решетку, которая содержит диэлектрическую подложку прямоугольной формы; множество излучающих панелей, расположенных с определенным интервалом по длине диэлектрической подложки на ее верхней поверхности; и множество соединительных панелей на верхней поверхности диэлектрической подложки, расположенных в соответствии с множеством излучающих панелей, каждая из которых отходит от края диэлектрической подложки и заканчивается на заданном расстоянии от соответствующей излучающей панели; и решетку волноводно-рупорных излучателей, которая содержит металлическую пластину прямоугольной формы, обработанную таким образом, что в поперечном сечении она содержит множество прямоугольных отверстий, расположенных по длине прямоугольной металлической пластины; при этом нижняя часть каждого отверстия выполнена в виде прямоугольного волновода, а верхняя часть - в виде рупора; и желобок заданной глубины с двух сторон отверстий на верхней поверхности прямоугольной металлической пластины, который тянется в направлении расположения множества отверстий, при этом каждый прямоугольный волновод решетки волноводно-рупорных излучателей характеризуется такими же размерами, что и соответствующая ему излучающая панель, и каждый прямоугольный волновод соединен с соответствующей ему излучающей панелью. Техническим результатом является расширение частотного диапазона антенны. 6 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится преимущественно к спутниковым информационным системам. Способ включает формирование межспутниковой линии радиосвязи (МЛР) между космическими аппаратами (КА), расположенными в одной орбитальной плоскости. По МЛР последовательно передают сигналы с одного выбранного КА, осуществляющего связь с наземным комплексом, на остальные КА. При этом одна из антенных решеток приемо-передающего модуля каждого КА направлена на смежный КА, расположенный спереди по ходу, а другая решетка - на КА, расположенный сзади по ходу его орбитального движения. Антенные решетки имеют сканирующие диаграммы направленности в плоскости орбиты системы. В каждом сеансе связи определяют и запоминают параметры ориентации приемо-передающих модулей по тангажу и рысканию, при которых обеспечивается приемо-передающая зона МЛР. Эти параметры передают с выбранного КА на остальные КА. Техническим результатом изобретения является повышение оперативности радиосвязи и технологичности процессов управления спутниковой системой. 2 ил.

Изобретение относится к области антенной техники, в частности к антенным решеткам и системам. Целью настоящего изобретения является улучшение параметров ДН двухдиапазонной антенной решетки с одновременным достижением большей простоты и компактности конструкции. Указанная цель достигается за счет того, что в двухдиапазонной волноводно-щелевой антенной решетке, содержащей прямоугольные излучающие волноводы, образующие периодическую структуру из чередующихся волноводов нижнего и верхнего диапазона частот и наклонные излучающие щели на узких стенках излучающих волноводов нижнего диапазона, излучающая поверхность волноводов верхнего диапазона расположена ниже излучающей поверхности волноводов нижнего диапазона, а тыльные поверхности волноводов нижнего и верхнего диапазонов расположены в одной плоскости, при этом наклонные излучающие щели нижнего диапазона на узких стенках волноводов нижнего диапазона заходят на широкие стенки этих волноводов, излучающие щели верхнего диапазона выполнены в виде продольных смещенных от оси щелей на широких стенках волноводов верхнего диапазона, а на тыльных поверхностях излучающих волноводов размещены запитывающие волноводы нижнего и верхнего диапазонов, в широких стенках которых выполнены щели связи с излучающими волноводами нижнего и верхнего диапазонов соответственно. 4 ил.

Изобретение относится к технике сверхвысокой частоты (СВЧ) и предназначено для использования в фазированной антенной решетке (ФАР) проходного типа с круговой поляризацией К-диапазона в качестве управляющего элемента. Технический результат изобретения заключается в обеспечении компактности и симметричности его конструкции без увеличения его поперечных размеров при уменьшении разброса фазовых характеристик и повышении их стабильности. Элемент ФАР содержит размещенный в корпусе 1 волноводный ферритовый фазовращатель с магнитной памятью, выполненный с излучателями 2 на ферритовом стержне 3 в виде тела вращения с круглым поперечным сечением и частичной металлизацией боковой поверхности, на металлизированном участке 4 которого расположена обмотка 5 управления и два магнитопровода 6 П-образной формы, и закрепленную на корпусе 1 печатную плату 7. Корпус 1 выполнен с частью полого цилиндра в форме сектора с углом 280-290 градусов для соединения с печатной платой 7 и снабжен торцевыми фиксирующими втулками 8 из металла с круглым отверстием под установку ферритового стержня 3. Излучатели 2 выполнены за одно целое с ферритовым стержнем 3 в виде симметричных не металлизированных ступенчатых переходов на его концах. Печатная плата выполнена с элементами управления обмоткой 2 управления (намагничивания) фазовращателя с габаритами, не выходящими за пределы корпуса в горизонтальном направлении. Элемент ФАР имеет всего четыре типа деталей, что обеспечивает максимальную простоту его изготовления и сборки. Малогабаритный элемент ФАР проходного типа имеет устойчивую симметричную конструкцию с малым весом. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемо-передающих АФАР. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение массы и увеличение вибропрочности антенной решетки. Сущность: в способе устанавливают диэлектрические подложки прямоугольной формы, каждая из которых содержит один печатный вибратор, эквидистантно в узлах треугольной сетки таким образом, чтобы плоскости диэлектрических подложек были расположены параллельно друг другу и перпендикулярно проводящему экрану, плечи печатных вибраторов были расположены параллельно проводящему экрану на высоте, меньшей или равной λ/4, где λ - средняя длина волны рабочего диапазона длин волн антенной решетки. Устанавливают расстояние dy между соседними диэлектрическими подложками по оси Y из условия обеспечения требуемого сектора сканирования в плоскости Y, а расстояние dx между центрами печатных вибраторов по оси X - из условия обеспечения требуемого сектора сканирования в плоскости X. Соединяют диэлектрические подложки между собой по оси Y с помощью диэлектрических профилей, в которые вкручивают диэлектрические винты через отверстия, выполненные в верхних и нижних углах каждой диэлектрической подложки, при этом диэлектрические профили, расположенные на торцах антенной решетки, имеют квадратное сечение, а диэлектрические профили, соединяющие внутренние края диэлектрических подложек, имеют уступы, к которым края диэлектрических подложек подсоединяют с помощью диэлектрических винтов. Прикрепляют диэлектрические профили, соединенные с нижними краями диэлектрических подложек, к проводящему экрану с помощью винтов или клея. Запитывают каждый печатный вибратор с помощью полосковой линии, подключение которой к внешнему фидеру осуществляют с помощью врубного разъема, расположенного у основания диэлектрической подложки. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемопередающих АФАР. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение массы и увеличение вибропрочности антенной решетки. Сущность: в способе устанавливают диэлектрические подложки прямоугольной формы, каждая из которых содержит линейку печатных вибраторов таким образом, чтобы плоскости диэлектрических подложек были расположены параллельно друг другу и перпендикулярно проводящему экрану, плечи печатных вибраторов были расположены параллельно проводящему экрану на высоте, меньшей или равной λ/4, где λ - средняя длина волны рабочего диапазона длин волн антенной решетки. Устанавливают расстояние dy между соседними диэлектрическими подложками по оси Y из условия обеспечения требуемого сектора сканирования в плоскости Y, а расстояние dx между центрами печатных вибраторов по оси X - из условия обеспечения требуемого сектора сканирования в плоскости X. Выполняют в каждой диэлектрической подложке в ее верхней и нижней части между печатными вибраторами прямоугольные пазы. Соединяют диэлектрические подложки между собой по оси Y путем плотной установки в эти пазы диэлектрических профилей квадратного сечения, в которых выполнены поперечные канавки в местах их установки в пазы. Прикрепляют диэлектрические профили, соединенные с нижними краями диэлектрических подложек, к проводящему экрану клеем или винтами. Запитывают каждый печатный вибратор с помощью полосковой линии, подключение которой к внешнему фидеру осуществляют с помощью врубного разъема. 1 ил.
Наверх