Способ формирования эллиптической диаграммы направленности для активной фазированной антенной решетки

Изобретение относится к системам радиолокации. Способ формирования эллиптической диаграммы направленности для активной фазированной антенной решетки, содержащей линии задержки, причем линии задержки в антенне настраиваются таким образом, что прием и передача осуществляются электромагнитным излучением, сходящимся в фокусе эллипсоида. Технический результат заключается в возможности формирования эллиптической диаграммы направленности с возможностью изменения параметров АФАР для определения азимута, угла места и дистанции до цели. 2 ил.

 

Изобретение относится к системам радиолокации.

Известно устройство формирования диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки (АФАР), у которого все приемопередающие модули расположены в одной плоскости [1]. Однако излучение от такой АФАР соответствует диаграмме направленности параболической антенны, т.е. излучение идет параллельными лучами. Это требует применения мощных генераторов для обеспечения качественной радиолокации, особенно в условиях боевых действий при постановке активных и пассивных помех и использования в технологии Стелс.

Цель изобретения - повышение эффективности АФАР за счет применения эллиптической диаграммы направленности, позволяющей при незначительных мощностях передатчика получать не только устойчивый сигнал от цели, но и оценивать дистанцию до объекта.

Техническим результатом является формирование эллиптической диаграммы направленности с возможностью изменения параметров АФАР для определения азимута, угла места и дистанции до цели.

Технический результат достигается за счет замены параболической диаграммы направленности (фиг. 1) на эллиптическую диаграмму направленности (фиг. 2).

Функционирование эллиптической АФАР предварительно не отличается от параболической диаграммы направленности, но на близких дистанциях линии задержки в АФАР настраиваются таким образом, что прием и передача осуществляются электромагнитным излучением, сходящимся в фокусе эллипсоида (фиг. 2), в отличие от параболической диаграммы направленности, которая формирует параллельное электромагнитное излучение. Межфокусное расстояние будет изменяться от минимального до максимального в заданном диапазоне. В металлической эллиптической антенне такой режим был невозможен, и только с появлением АФАР появилась возможность реализовать эллиптическую диаграмму направленности с переменным фокусным расстоянием.

Эллиптическая диаграмма позволяет синфазно передать или принять полезный сигнал при гораздо меньших мощностях. Это в свою очередь уменьшает энергетические затраты в АФАР, позволяет обойтись без громоздкого охлаждения, а также повышает эксплуатационные характеристики антенны за счет измерения дальности не только по задержке отраженного сигнала, но и по фокусному расстоянию в эллипсе.

По мере увеличения фокусного расстояния уровень сигнала, отраженного от цели, будет маленьким, но при достижении фокусом любой точки на поверхности цели уровень сигнала возрастет на несколько порядков, причем даже технология Стелс для цели будет бесполезна, т.к. сигнал отражается не от плоской поверхности цели, а от любой точки на этой плоскости, причем концентрация излучения при эллиптической диаграмме направленности на несколько порядков больше, чем у параболической.

Эллиптическая антенна позволяет эффективно бороться как с активными радиопомехами противника, так и при наведении своего оружия на цель. Также и при передаче собственных информационных потоков такой канал передачи имеет более высокую защиту.

Кроме того, АФАР с эллиптической диаграммой направленности способна реализовать режим активных помех для создания режима приема радиосигнала противника и переизлучения его в том же направлении с регулируемой амплитудой, но с противоположной фазой. В этом случае в результате интерференции радиоволн локатор противника получит нулевой сигнал, и самолет будет полностью невидим в диапазоне радиоволн. Критерием подбора фазы и амплитуды будет являться нулевой сигнал от локатора противника, то есть фаза и амплитуда будут варьироваться до тех пор, пока интерференция передаваемого и принимаемого сигнала локатором противника не уничтожит полностью сигнал на цели, а так как сигнал на цели нулевой, то это будет соответствовать невидимости для противника. Причем АФАР позволяет реализовать такой режим одновременно по нескольким направлениям для подавления сигналов от наземных и воздушных противников.

Эллиптическая диаграмма направленности может быть реализована на обычной АФАР без переделки аппаратной части, а только за счет добавления программного обеспечения по управлению фазовращателями. При продаже локатора или при боевых потерях программное обеспечение легко может быть уничтожено.

Эффективность эллиптической АФАР может быть увеличена для совместного задействования в нескольких бортовых радиолокационных системах эскадрильи (спутников, беспилотников, наземных локаторов) за счет увеличения базы между излучателями. В этом случае возрастет дальность и точность пеленгации за счет интегральной обработки поступающей информации.

Литература

1. Патент РФ №2495449. Устройство формирования диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки. / Задорожный В.В., Баранов И.В., Оводов О.В., Ларин А.Ю.

Способ формирования эллиптической диаграммы направленности для активной фазированной антенной решетки, содержащей линии задержки, отличающийся тем, что линии задержки в антенне настраиваются таким образом, что прием и передача осуществляются электромагнитным излучением, сходящимся в фокусе эллипсоида.



 

Похожие патенты:

Многолучевая антенна, в которой передающий канал от фокального устройства (2) к приемникам передающих парциальных усилителей усилительной решетки (1) выполнен в виде светового излучения, модулированного передаваемым радиосигналом.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании антенных систем в радиосвязи и радиолокации. Антенная система состоит из опоры со свободным центром, излучателя, расположенного внутри опоры со свободным центром, переизлучателя, установленного на опоре и имеющего возможность менять ориентацию по азимуту в широких пределах (вращаться).

Изобретение относится к радиолокации. Особенностью заявленной цифровой активной фазированной антенной решетки (ЦАФАР) является то, что второй выход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) каждого приемо-передающего модуля (ППМ) через шину данных соединен с восьмым входом программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), десятый выход ПЛИС через шестой выход каждого ППМ и шину данных соединен с третьим входом центрального процессора, при этом центральный процессор для заданного потребителем режима работы ЦАФАР выдает команды установки частоты в первый и второй когерентные СВЧ гетеродины, команды установки периода повторения и длительности зондирующих импульсов в синхронизатор, команды установки начальной фазы и амплитуды сигнала индивидуально для каждого ППМ, общих параметров модуляции сигнала и приемного строба в ПЛИС каждого ППМ.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к преобразовательным приемопередающим модулям (ПППМ), и может быть использовано в радиолокации и системах связи для работы в составе цифровых антенных решеток (ЦАР).

Изобретение относится к радиолокации. Особенностью заявленной цифровой активной фазированной антенной решетки (ЦАФАР) является то, что четвертый выход синхронизатора соединен с третьим входом коммутатора, пятый и шестой выходы синхронизатора соединены с четвертыми входами первого и второго когерентных гетеродинов, при этом центральный процессор для заданного потребителем режима работы ЦАФАР выдает команды установки начальной частоты и крутизны линейной частотной модуляции в первый и второй когерентный СВЧ гетеродин, команды установки периода повторения и длительности зондирующих импульсов в синхронизатор, команды установки начальной фазы и амплитуды сигнала индивидуально для каждого приемо-передающего модуля (ППМ), параметров модуляции сигнала и приемного строба в программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) каждого ППМ.

Представлена антенная система базовых станций для использования в глобальных спутниковых навигационных системах. Антенная система включает в себя антенну, расположенную над высокоимпедансным емкостным экраном (ВИЕЭ).

Изобретение относится к спутниковой сети связи. Технический результат - обеспечение наивысшей пропускной способности в пределах приемлемых критериев надежности и переключение среди множества спектральных линий связи для обеспечения указанной определенной спектральной линии связи между источником и пунктом назначения.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокационных системах. Технический результат - упрощение устройства и увеличение сектора сканирования при постоянной амплитуде главного лепестка ДН антенной решетки.

Изобретение относится к антенной технике, а именно к антенным системам с электронным управлением лучом и применением кольцевых цифровых фазированных антенных решеток (ЦФАР) в мобильных и стационарных средствах связи.

Изобретение относится к технике СВЧ и предназначено для для активного управления угломестной диаграммой направленности излучения антенной решетки. Технический результат - повышение точности компенсации потерь.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к радиоэлектронным системам, применяющим цифровые антенные решетки. Способ заключается в том, что формирование в одноименных парциальных лучах многолучевой диаграммы направленности цифровой антенной решетки комплексных цифровых сигналов каналов виртуальной апертуры осуществляется из соответствующих комплексных цифровых сигналов каналов реальной апертуры путем их задержки во времени. Величину временных задержек в одноименных парциальных лучах априорно определяют по разности хода фазовых фронтов волн между соответствующими каналами реальной и виртуальной апертур, участвующими в формировании соответствующих сигналов каналов виртуальной апертуры. Технический результат заключается в достижении углового сверхразрешения и точности измерения угловых координат, определяемых суммой реальной апертуры цифровой антенной решетки и синтезированной виртуальной, при произвольном местоположении элементов групповой цели с разными ЭПР и различном положении ДН. 14 ил.

Изобретение относится к области спутниковой связи и может быть использовано для компенсации неидеальной поверхности рефлектора в системе спутниковой связи. Предложен способ, который включает измерение амплитуды и фазы сигналов, отраженных от рефлектора спутника, причем эти амплитуды и фазы формируют первую совокупность результатов измерения. Способ включает расчет корреляционной матрицы элементов как функции от первой совокупности результатов измерения. Корреляционная матрица элементов представляет диаграмму излучения облучающего элемента рефлектора. При этом способ включает регулирование диаграммы направленности сформированного пучка формирователя пучков на основании корреляционной матрицы элементов, что обеспечивает компенсацию неидеальной поверхности рефлектора. Технический результат – повышение точности компенсации неидеальной поверхности рефлектора. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к системам радиолокации. Способ формирования эллиптической диаграммы направленности для активной фазированной антенной решетки, содержащей линии задержки, причем линии задержки в антенне настраиваются таким образом, что прием и передача осуществляются электромагнитным излучением, сходящимся в фокусе эллипсоида. Технический результат заключается в возможности формирования эллиптической диаграммы направленности с возможностью изменения параметров АФАР для определения азимута, угла места и дистанции до цели. 2 ил.

Наверх