[go: up one dir, main page]

RU2236732C2 - Самофазирующаяся антенная решетка - Google Patents

Самофазирующаяся антенная решетка Download PDF

Info

Publication number
RU2236732C2
RU2236732C2 RU2002127963/09A RU2002127963A RU2236732C2 RU 2236732 C2 RU2236732 C2 RU 2236732C2 RU 2002127963/09 A RU2002127963/09 A RU 2002127963/09A RU 2002127963 A RU2002127963 A RU 2002127963A RU 2236732 C2 RU2236732 C2 RU 2236732C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
mixer
signal
phase
Prior art date
Application number
RU2002127963/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002127963A (ru
Inventor
А.Г. Коновалов (RU)
А.Г. Коновалов
А.И. Василенко (RU)
А.И. Василенко
Original Assignee
Войсковая часть 45807
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая часть 45807 filed Critical Войсковая часть 45807
Priority to RU2002127963/09A priority Critical patent/RU2236732C2/ru
Publication of RU2002127963A publication Critical patent/RU2002127963A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2236732C2 publication Critical patent/RU2236732C2/ru

Links

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Самофазирующаяся антенная решетка (СФАР) относится к области антенной техники и предназначена для использования в радиотехнических системах различного назначения. Техническим результатом является повышение помехозащищенности СФАР (повышение отношения сигнал/шум в нагрузке антенны) за счет отбраковки каналов СФАР, уровень сигнала в которых ниже требуемого порогового значения. Оценочная величина выигрыша в отношении сигнал/шум за счет отбраковки каналов составляет порядка N/N-M, где N - количество антенных элементов (каналов приема), М - количество отбракованных каналов. СФАР содержит N антенных элементов 1, диаграммообразующую схему матричного типа 2, имеющую N входов и N выходов, N-канальный сумматор 3, выход которого является выходом СФАР, и N цепей фазовой автоподстройки частоты 4 с общим гетеродином 15 и общим генератором опорного сигнала 16, при этом антенные элементы соединены с соответствующими входами ДОС, каждый выход которой соединен с входом соответствующей цепи ФАПЧ, являющимся одновременно входом соответствующего первого смесителя, выход каждой цепи ФАПЧ, являющийся одновременно выходом соответствующего первого смесителя соединен с соответствующим входом N-канального сумматора, при этом каждая из цепей ФАПЧ включает в себя интегратор 13, генератор управляемый напряжением 14 и последовательно соединенные первый смеситель 5, второй смеситель 6, первый полосовой фильтр 7, устройство свертки спектра сигнала 8, состоящее из последовательно соединенных умножителя частоты на "m" 9, второго полосового фильтра 10 и делителя частоты на "m" 11, и фазовый детектор 12, выход которого соединен через последовательно соединенные интегратор и ГУН со вторым входом первого смесителя, при этом второй вход каждого ФД соединен с выходом общего генератора опорного сигнала, а второй вход каждого второго смесителя соединен с выходом общего гетеродина, отличающаяся тем, что введены N управляемых ключей 17, включенных в разрыв между выходом первого смесителя и соответствующим входом N-канального сумматора, N первых амплитудных детекторов 18, вход каждого из которых параллельно соединен с входом соответствующего управляемого ключа и с выходом первого смесителя, N компараторов 19, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего первого амплитудного детектора, а выход с управляющим входом соответствующего ключа, делитель мощности на "2N", выход которого соединен с вторыми входами компараторов, и второй амплитудный детектор 21, вход которого параллельно соединен с выходом N-канального сумматора, а выход - с входом делителя мощности на "2N", где "m" - позиционность фазоманипулированного сигнала. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области антенной техники и предназначено для использования в радиотехнических системах различного назначения, в частности в цифровых системах связи в качестве приемной адаптивной антенны.
Известны самофазирующиеся антенные решетки (СФАР) [1, 2], используемые в системах спутниковой и мобильной связи, содержащие N антенных элементов с индивидуальными цепями гетеродинной фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), с общим гетеродином и общим генератором опорного сигнала, и N-канальный сумматор, выход которого является выходом СФАР.
Существенными недостатками этих СФАР является относительно низкая чувствительность, под которой понимается минимальное значение отношения сигнала к шуму в раскрыве антенной решетки, необходимое для того, чтобы положить начало процессу самофазирования, и низкая помехозащищенность.
Действительно в известных самофазирующихся антенных решетках процесс самофазирования зависит от отношения сигнала к шуму (ОСШ) на входе фазового детектора, которое должно быть больше единицы. Поскольку для обеспечения широкого сектора обзора пространства используются слабонаправленные антенные элементы с коэффициентом усиления порядка единицы, эти самофазирующиеся антенные решетки не позволяют осуществлять прием сигналов с ОСШ в раскрыве антенной решетки меньше единицы.
Наиболее существенно этот недостаток проявляется при приеме широкополосных цифровых сигналов.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранная в качестве прототипа СФАР [3], содержащая N антенных элементов, диаграммообразующую схему (ДОС) матричного типа, количество входов и выходов которой соответствует числу антенных элементов, N цепей ФАПЧ с общим гетеродином и общим генератором опорного сигнала, и N-канальный сумматор, при этом антенные элементы соединены с соответствующими входами ДОС, каждый выход которой соединен с входом соответствующей цепи ФАПЧ, выход каждой цепи ФАПЧ, являющийся одновременно выходом соответствующего первого смесителя соединен с соответствующим входом N-канального сумматора, при этом каждая из цепей ФАПЧ включает в себя интегратор, генератор управляемый напряжением (ГУН) и последовательно соединенные первый смеситель, второй смеситель, первый полосовой фильтр, устройство свертки спектра сигнала, состоящее из последовательно соединенных умножителя частоты на ″ m″ , второго полосового фильтра и делителя частоты на ″ m″ , и фазовый детектор, выход которого соединен через последовательно соединенные интегратор и ГУН со вторым входом первого смесителя, при этом второй вход каждого ФД соединен с выходом общего генератора опорного сигнала, а второй вход каждого второго смесителя соединен с выходом общего гетеродина, где ″ m″ - позиционность фазоманипулированного сигнала.
Введенные в схему данной самофазирующей антенной решетки ДОС и устройства свертки спектра сигнала повышают ее чувствительность, т.е. обеспечивают возможность работы при ОСШ в раскрыве антенной решетки, близких к единице, а наличие в устройствах свертки спектров сигналов узкополосных фильтров улучшает защищенность СФАР от сосредоточенных по спектру шумов. Однако и в этой СФАР потенциальные возможности повышения помехозащищенности реализованы далеко не полностью. Ее низкая помехозащищенность обусловлена тем, что сформированные ДОС парциальные лучи многолучевой диаграммы направленности (ДН), занимая широкий сектор одновременного обзора пространства, не в равной степени участвуют в формировании суммарного сигнала. Лучи, направления максимального приема которых далеки от направления на источник излучения полезного сигнала, не внося практически вклада в сигнальную составляющую суммарного сигнала, вносят значительный вклад в его шумовую составляющую, снижая тем самым результирующее значение ОСШ.
Техническая задача изобретения - повышение помехозащищенности СФАР.
Задача достигается тем, что в известной СФАР, содержащей N антенных элементов, диаграммообразующую схему матричного типа, имеющую N входов и N выходов, N-канальный сумматор, выход которого является выходом СФАР, и N цепей ФАПЧ с общим гетеродином и общим генератором опорного сигнала, при этом антенные элементы соединены с соответствующими входами ДОС, каждый выход которой соединен с входом соответствующей цепи ФАПЧ, являющимся одновременно входом соответствующего первого смесителя, выход каждой цепи ФАПЧ, являющийся одновременно выходом соответствующего первого смесителя соединен с соответствующим входом N-канального сумматора, при этом каждая из цепей ФАПЧ включает в себя интегратор, генератор управляемый напряжением (ГУН) и последовательно соединенные первый смеситель, второй смеситель, первый полосовой фильтр, устройство свертки спектра сигнала, состоящее из последовательно соединенных умножителя частоты на ″ m″ , второго полосового фильтра и делителя частоты на "m″ , и фазовый детектор (ФД), выход которого соединен через последовательно соединенные интегратор и ГУН со вторым входом первого смесителя, при этом второй вход каждого ФД соединен с выходом общего генератора опорного сигнала, а второй вход каждого второго смесителя соединен с выходом общего гетеродина, согласно изобретению введены N управляемых ключей, включенных в разрыв между выходом первого смесителя и соответствующим входом N-канального сумматора, N первых амплитудных детекторов, вход каждого из которых параллельно соединен с входом соответствующего управляемого ключа и с выходом первого смесителя, N компараторов, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего первого амплитудного детектора, а выход - с управляющим входом соответствующего ключа, делитель мощности на ″ 2N″ , выход которого соединен с вторыми входами компараторов, и второй амплитудный детектор, вход которого параллельно соединен с выходом N-канального сумматора, а выход с входом делителя мощности на ″ 2N", где ″ m″ - позиционность фазоманипулированного сигнала.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая самофазирующаяся антенная решетка отличается наличием новых элементов и новыми связями между ними - введены N управляемых ключей, включенных в разрыв между выходом первого смесителя и входом N-канального сумматора, N первых амплитудных детекторов, вход каждого из которых параллельно соединен с входом соответствующего управляемого ключа и с выходом первого смесителя, N компараторов, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего первого амплитудного детектора, а выход - с управляющим входом соответствующего управляемого ключа, делитель мощности на ″ 2N″ , выход которого соединен с вторыми входами компараторов, и второй амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом N-канального сумматора, а выход - с входом делителя мощности на ″ 2N".
Таким образом, изобретение соответствует критерию изобретения ″ новизна″ .
Анализ известных технических решений в известной области и смежной с ней позволяет сделать вывод, что введенные элементы известны. Однако введение N управляемых ключей, N первых амплитудных детекторов, N компараторов, делителя мощности на ″ 2N″ и второго амплитудного детектора, включенных в схему СФАР указанным способом, обеспечивают устройству такие новые свойства, как автоматическую отбраковку при суммировании тех каналов СФАР, которые, не внося существенного вклада в сигнальную составляющую суммарного сигнала, значительно увеличивают его шумовую составляющую, что, в конечном итоге, ведет к существенному повышению помехозащищенности СФАР (увеличению результирующего отношения сигнал/шум).
Изобретение имеет изобретательский уровень, так как оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.
Изобретение является промышленно применимым, так как оно может быть использовано в различных областях народного хозяйства.
На чертеже представлена структурная схема предлагаемой самофазирующейся антенной решетки, где
1 - антенный элемент;
2 - диаграммообразующая схема (ДОС);
3 - N-канальный сумматор;
4 - цепь ФАПЧ;
5 - первый смеситель;
6 - второй смеситель;
7 - первый полосовой фильтр;
8 - устройство свертки спектра сигнала;
9 - умножитель частоты на ″ m";
10 - второй полосовой фильтр;
11 - делитель частоты на ″ m";
12 - фазовый детектор (ФД);
13 - интегратор;
14 - ГУН;
15 - гетеродин;
16 - генератор опорного сигнала;
17 - управляемый ключ;
18 - первый амплитудный детектор;
19 - компаратор;
20 - делитель мощности на ″ 2N";
21 - второй амплитудный детектор.
Самофазирующаяся антенная решетка содержит N антенных элементов 1, диаграммообразующую схему матричного типа 2, имеющую N входов и N выходов, N-канальный сумматор 3, выход которого является выходом СФАР, N управляемых ключей 17, N первых амплитудных детекторов 18, N компараторов 19, делитель мощности на ″ 2N″ 20, второй амплитудный детектор 21 и N цепей ФАПЧ 4 с общим гетеродином 15 и общим генератором опорного сигнала 16. При этом антенные элементы 1 соединены с соответствующими входами ДОС 2, каждый выход которой соединен с входом соответствующей цепи ФАПЧ 4, являющимся одновременно входом соответствующего первого смесителя 5. Выход каждой цепи ФАПЧ 4, являющийся одновременно выходом соответствующего первого смесителя 5, соединен с входом соответствующего управляемого ключа 17, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора 3. Вход каждого из N амплитудных детекторов 18 параллельно соединен с входом соответствующего управляемого ключа 17 и с выходом соответствующего первого смесителя 5, а выход - с первым входом соответствующего компаратора 19, выход которого соединен с управляющим входом соответствующего управляемого ключа 17. Второй вход каждого компаратора 19 соединен с общим выходом делителя мощности на ″ 2N″ 20, вход которого соединен с выходом второго амплитудного детектора 21. Вход второго амплитудного детектора 21 параллельно соединен в выходом сумматора 3. Каждая из цепей ФАПЧ 4 включает в себя интегратор 13, ГУН 14 и последовательно соединенные первый смеситель 5, второй смеситель 6, первый полосовой фильтр 7, устройство свертки спектра сигнала 8, состоящее из последовательно соединенных умножителя частоты на ″ m″ 9, второго полосового фильтра 10 и делителя частоты на ″ m″ 11, и фазовый детектор 12, выход которого соединен через последовательно соединенные интегратор 13 и ГУН 14 со вторым входом первого смесителя 5. Второй вход каждого ФД 12 соединен с выходом общего генератора опорного сигнала 16, а второй вход каждого второго смесителя 6 соединен с выходом общего гетеродина 15.
СФАР работает следующим образом.
Смесь сигнала и шума, принятая каждым отдельным антенным элементом 1, поступает на соответствующий ему вход ДОС 2, которая осуществляет организованное фазирование и когерентное суммирование сигнала. В результате на каждом ее выходе (на входе каждой цепи ФАПЧ 4) формируется суммарный сигнал от всех антенных элементов 1 и, как следствие, отношение сигнала к шуму возрастает в N раз, т.е. в N раз повышается чувствительность СФАР. Это возрастание получается вследствие того, что шумы от различных антенных элементов 1 складываются не когерентно (по мощности), в то время как полезные сигналы складываются когерентно (по напряжению) [1]. При этом следует отметить, что уровни сигнала на выходах ДОС 2 будут различны. Это обусловлено тем, что в результате организованного фазирования сигналов с антенных элементов 1 диаграммообразующей схемой 2 в пространстве формируются N пересекающихся по уровню половинной мощности парциальных диаграмм направленности (парциальных лучей) с определенным направлением максимального приема сигнала. При этом каждому выходу ДОС 2 соответствует свой парциальный луч. На тех выходах ДОС 2, которым соответствуют парциальные лучи с направлением максимального приема близкими к направлению на источник излучения уровни сигнала будут выше, а на остальных - ниже. Причем уровни сигнала на выходах ДОС 2 будут уменьшаться по мере удаления соответствующих им парциальных лучей от направления на источник излучения весьма значительно.
Просуммированный со всех антенных элементов 1 сигнал с каждого из N выходов ДОС 2 поступает на вход соответствующей цепи ФАПЧ 4 (первый вход первого смесителя 5). С выхода смесителя 5 сигнал одновременно подается на соответствующий вход N-канального сумматора 3 через открытые управляемые ключи 17, на вход первого амплитудного детектора 18 и вход второго смесителя 6 цепи ФАПЧ 4.
Если волновой фронт падающей от источника излучения электромагнитной волны расположен под некоторым углом α относительно нормали к плоскости раскрыва СФАР, то первоначально сигналы, поступающие с выхода каждого первого смесителя 5 на входы N-канального сумматора 3, суммируются им с произвольной фазой, определяемой положением волнового фронта падающей волны и начальными фазами антенных элементов 1 и ДОС 2. Одновременно вторая часть сигнала с выхода каждого первого смесителя 5 подвергается процессу автоматического фазирования и подстройки частоты цепями ФАПЧ 4. При этом задача фазирования состоит в том, чтобы сигналы, поступающие на входы N-канального сумматора 3 со всех цепей ФАПЧ 4, имели одинаковые фазы и суммировались им когерентно. Рассмотрим процесс автоматического фазирования сигналов на примере работы одной из i=1, 2, 3... N цепей ФАПЧ 4. Предположим, что полоса частот информационного сигнала S равна 10 МГц (Δ fs=10 МГц), а несущая частота fs=1500 МГц. Каждая i-я цепь ФАПЧ 4 включает первый смеситель 5 и второй смеситель 6, на который подается сигнал от общего гетеродина 15, частота которого f1 обычно выбирается в пределах 10-100 МГц. Такое двойное преобразование частоты обеспечивает последовательное снижение промежуточной частоты до частоты f2 опорного генератора 16 и упрощает тем самым реализацию последующих процессов. Генератор опорного сигнала 16, также общий для всех цепей ФАПЧ 4, генерирует низкочастотный сигнал с частотой f2, лежащей в диапазоне порядка 5-50 кГц, с целью сравнения его фазы с фазой информационного сигнала в ФД 12.
Информационный сигнал S, принятый антенными элементами 1 и просуммированный на одном из i-тых выходов ДОС 2, поступает на первый вход первого смесителя 5 с частотой
Figure 00000002
и фазой
Figure 00000003
, а на второй его вход поступает сигнал от ГУН 14 с частотой
Figure 00000004
и фазой
Figure 00000005
. В результате на выходе образуется разностный сигнал более низкой частоты, который и подается на соответствующий вход N-канального сумматора 3, выход которого является выходом СФАР.
Этот же сигнал поступает на первый вход второго смесителя 6, а на второй его вход подается сигнал от общего гетеродина 15 с частотой f1 и фазой θ 1. Смеситель 6 обеспечивает подавление зеркального канала, предотвращая возрастание уровня собственных шумов. С его выхода сигнал, имеющий дважды сдвинутую фазу
Figure 00000006
и частоту
Figure 00000007
близкую к частоте f2 опорного генератора 16, поступает на вход первого полосового фильтра 7, центральная частота полосы пропускания Δ fnф1 которого настроена на частоту f2 опорного генератора 16.
При этом полоса пропускания первого полосового фильтра 7 выбирается не менее полосы частот информационного сигнала, т.е. Δ fnф1≥ Δ fs.
С выхода первого полосового фильтра 7 сигнал с частотой, близкой к f2, полосой частот Δ fs и дважды сдвинутой фазой
Figure 00000008
, поступает на вход устройства свертки спектра сигнала 8.
В устройстве свертки спектра сигнала 8 происходит умножение частотного спектра фазоманипулированного цифрового сигнала на число "m", равное позиционности фазоманипулированного сигнала, в результате чего информационные скачки фазы сигнала приводятся к значениям, кратным 180° , т.е. происходит снятие манипуляции сигнала, чему в частотной области соответствует свертка спектра сигнала в несущую частоту mf2 с сохранением его суммарной мощности. Затем производится фильтрация свернутого сигнала на частоте mf2 вторым (более узкополосным) полосовым фильтром 10, т.е. производится резкое обужение шумовой полосы обрабатываемого сигнала, что при сохранении его суммарной мощности обусловливает увеличение ОСШ на входе фазового детектора 12, а следовательно, увеличение чувствительности СФАР, в число раз, близкое к отношению Δ fs/Δ fnф2, где Δ fs - полоса частот информационного сигнала, Δ fnф2 - полоса пропускания второго полосового фильтра 10. Далее производится деление частоты mf2 сигнала делителем частоты на ″ m″ 11, т.е. восстановление несущей частоты, а следовательно, и информации о начальной фазе исходного сигнала.
С выхода устройства свертки спектра сигнала 8, сигнал с центральной частотой, близкой к частоте f2 опорного генератора 16, полосой частот
Figure 00000009
<<Δ fs и фазой
Figure 00000010
, поступает на первый вход ФД 12, а на второй его вход подается сигнал от общего опорного генератора 16 с частотой f2 и фазой θ 2. При этом электрические длины трактов от опорного генератора 16 до входов всех ФД 12 выбраны из условия равенства фаз θ 2 во всех цепях ФАПЧ 4. В ФД 12 происходит сравнение фаз этих сигналов и при их несовпадении вырабатывается сигнал ошибки, поступающий на вход интегратора 13, где преобразуется в постоянное напряжение и подается на вход ГУН 14, вызывает перестройку его частоты с
Figure 00000011
на
Figure 00000012
и фазы с
Figure 00000013
на
Figure 00000014
. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока фаза информационного сигнала
Figure 00000015
на входе ФД 12 не совпадет с фазой θ 2 опорного генератора 16, т.е.
Figure 00000016
. При этом на выходе первого смесителя 5 каждой i-й цепи ФАПЧ (входе каждого i-го канала N-канального сумматора 3) фаза сигнала будет
Figure 00000017
, т.е. будет равно сумме фаз сигналов общего опорного генератора 16 и общего гетеродина 15. Следовательно, сигналы от всех ветвей ФАПЧ 4 будут подаваться на входы N-канального сумматора 3 с одинаковой фазой θ =θ 12. На этом процесс самофазирования антенной решетки заканчивается. В результате в пространстве формируется результирующий луч (результирующая ДН) СФАР, направление максимального приема которого совпадает с направлением на источник излучения сигнала.
Одновременно с процессом самофазирования осуществляется оценка уровня сигнала во входных каналах N-канального сумматора 3 и исключение из процесса суммирования каналов, уровень сигнала в которых Uci ниже порогового значения Un, т.е. Uci≤ Un. В основу отбраковки каналов положен тот факт, что при линейном сложении сигналы, амплитуда которых Uci по величине меньше половины средней амплитуды суммарного сигнала
Figure 00000018
, не вносят существенного вклада в сигнальную составляющую суммарного сигнала, а увеличивают шумовую составляющую. Следовательно, для повышения результирующего значения ОСШ они должны быть исключены из процесса суммирования, при этом пороговое значение определяется как
Figure 00000019
.
С этой целью сигнал с выхода каждого смесителя 5 подается одновременно через открытые управляемые ключи 17 на соответствующие входы N-канального сумматора 3 и входы соответствующих первых амплитудных детекторов 18. Продетектированные первыми амплитудными детекторами 18 сигналы Uci поступают на первые входы соответствующих компараторов 19, на вторые входы подается суммарный сигнал UΣ /2N с выхода N-канального сумматора 3, продетектированный вторым амплитудным детектором 21 и поделенный делителем мощности на ″ 2N″ 20. В компараторе 19 этот уровень сигнала UΣ /2N=Un сравнивается с уровнем сигнала Uci соответствующего входного канала N-канального сумматора 3, продетектированного первым амплитудным детектором 18. Если уровень сигнала Uci меньше порогового значения, компаратор 19 формирует напряжение, выключающее соответствующий управляемый ключ 17.
Оценим помехозащищенность СФАР по изобретению по сравнению с помехозащищенностью СФАР-прототипом.
Учитывая, что после фазирования сигналы складываются когерентно, а шумы не когерентно значения суммарной мощности сигнала РΣ c и шума PΣ ш на выходе СФАР - прототипа запишем в следующем виде
Figure 00000020
,
Figure 00000021
где М - количество каналов без сигнала, либо каналов с Uci≤ Un.
Предположим, что мощности сигнала и мощности шума во всех каналах СФАР одинаковы, т.е. Pci=Pc, Pшi=Pш, тогда отношение сигнал/шум γ 1 на выходе СФАР-прототипа составит
Figure 00000022
.
Суммарные мощности сигнала и шума на выходе СФАР по изобретению оцениваются выражениями
Figure 00000023
,
Figure 00000024
С учетом допущения принятого для СФАР-прототипа выражение для отношения сигнал/шум СФАР по изобретению γ 2 будет иметь вид
Figure 00000025
Тогда выигрыш ξ =γ 21 в отношении мощности сигнала к мощности шума СФАР по изобретению γ 2 по сравнению с отношением мощности сигнала к мощности шума γ 1 СФАР-прототипа составит
Figure 00000026
Из выражения следует, что величина выигрыша в отношении сигнал/шум СФАР по изобретению по сравнению с СФАР-прототипом увеличивается с увеличением количества отбракованных каналов М. В большинстве практических случаев используются ДОС, содержащие от 8 до 64 каналов (N), при этом эффективно в формировании суммарного сигнала участвуют от 3 до 6 лучей ДН (N-M), наиболее близких к направлению на источник излучения. Следовательно, ожидаемый выигрыш в ОСШ, получаемый за счет отбраковки каналов, лежит в пределах от 3 до 9 дБ.
Для реализации управляемых ключей 17 использованы диоды СВЧ 2А536А-5. Амплитудные детекторы 18 и 21 выполнены на микросхемах AD8313, компараторы 19 - на микросхемах AD96687. Делитель мощности на "2N" 20 - резистивный делитель.
Результаты макетирования и экспериментального исследования показали, что предложенное техническое решение, по сравнению с прототипом, обеспечивает существенное повышение помехозащищенности СФАР. При этом выигрыш в отношении сигнал/шум находится в близком соответствии с теоретической оценкой.
Источники информации
1. "Сканирующие антенны системы СВЧ"/Пер с англ. Под ред. Г.Т. Маркова и А.Ф. Чаплина, т.III. - М.: "Сов. радио", 1971, с.383-410.
2. WO 88/03333, кл. Н 01 G 3/42, 3/26.
3. RU № 2177193 С1, кл. Н 01 G 21/00.

Claims (1)

  1. Самофазирующаяся антенная решетка (СФАР), содержащая N антенных элементов, диаграммообразующую схему (ДОС) матричного типа, имеющую N входов и N выходов, N-канальный сумматор, выход которого является выходом СФАР, и N цепей фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с общим гетеродином и общим генератором опорного сигнала, при этом антенные элементы соединены с соответствующими входами ДОС, каждый выход которой соединен с входом соответствующей цепи ФАПЧ, являющимся одновременно входом соответствующего первого смесителя, выход каждой цепи ФАПЧ, являющийся одновременно выходом соответствующего первого смесителя, соединен с соответствующим входом N-канального сумматора, при этом каждая из цепей ФАПЧ включает в себя интегратор, генератор, управляемый напряжением (ГУН), и последовательно соединенные первый смеситель, второй смеситель, первый полосовой фильтр, устройство свертки спектра сигнала, состоящее из последовательно соединенных умножителя частоты на m, второго полосового фильтра и делителя частоты на m, и фазовый детектор (ФД), выход которого соединен через последовательно соединенные интегратор и ГУН со вторым входом первого смесителя, при этом второй вход каждого ФД соединен с выходом общего генератора опорного сигнала, а второй вход каждого второго смесителя соединен с выходом общего гетеродина, отличающаяся тем, что введены N управляемых ключей, включенных в разрыв между выходом первого смесителя и соответствующим входом N-канального сумматора, N первых амплитудных детекторов, вход каждого из которых параллельно соединен с входом соответствующего управляемого ключа и с выходом первого смесителя, N компараторов, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего первого амплитудного детектора, а выход - с управляющим входом соответствующего ключа, делитель мощности на 2N, выход которого соединен с вторыми входами компараторов, и второй амплитудный детектор, вход которого параллельно соединен с выходом N-канального сумматора, а выход - с входом делителя мощности на 2N, где m - позиционность фазоманипулированного сигнала.
RU2002127963/09A 2002-10-17 2002-10-17 Самофазирующаяся антенная решетка RU2236732C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002127963/09A RU2236732C2 (ru) 2002-10-17 2002-10-17 Самофазирующаяся антенная решетка

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002127963/09A RU2236732C2 (ru) 2002-10-17 2002-10-17 Самофазирующаяся антенная решетка

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002127963A RU2002127963A (ru) 2004-05-10
RU2236732C2 true RU2236732C2 (ru) 2004-09-20

Family

ID=33433095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002127963/09A RU2236732C2 (ru) 2002-10-17 2002-10-17 Самофазирующаяся антенная решетка

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2236732C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8735317B2 (en) 2009-06-16 2014-05-27 Infra XTL Technology Limited Catalyst for synthesis of hydrocarbons from CO and H2 and preparation method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4213132A (en) * 1978-07-19 1980-07-15 Motorola, Inc. Antenna system with multiple frequency inputs
WO1988003333A1 (en) * 1986-10-24 1988-05-05 The Marconi Company Limited Phased array antenna system
US4916554A (en) * 1985-02-26 1990-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Information signal reproducing apparatus having a tracking control system
US5410320A (en) * 1985-10-28 1995-04-25 Eaton Corporation Cylindrical phased array antenna system to produce wide open coverage of a wide angular sector with high directive gain
RU2089019C1 (ru) * 1993-08-31 1997-08-27 Акционерное общество открытого типа "Российский институт мощного радиостроения" Система фазирования антенной решетки (варианты)
RU2090959C1 (ru) * 1993-11-22 1997-09-20 Сибирский физико-технический институт им.В.Д.Кузнецова при Томском государственном университете им.В.В.Куйбышева Самофазирующая антенная решетка
RU2177193C1 (ru) * 2000-06-22 2001-12-20 Войсковая часть 25714 Самофазирующаяся антенная решетка

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4213132A (en) * 1978-07-19 1980-07-15 Motorola, Inc. Antenna system with multiple frequency inputs
US4916554A (en) * 1985-02-26 1990-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Information signal reproducing apparatus having a tracking control system
US5410320A (en) * 1985-10-28 1995-04-25 Eaton Corporation Cylindrical phased array antenna system to produce wide open coverage of a wide angular sector with high directive gain
WO1988003333A1 (en) * 1986-10-24 1988-05-05 The Marconi Company Limited Phased array antenna system
RU2089019C1 (ru) * 1993-08-31 1997-08-27 Акционерное общество открытого типа "Российский институт мощного радиостроения" Система фазирования антенной решетки (варианты)
RU2090959C1 (ru) * 1993-11-22 1997-09-20 Сибирский физико-технический институт им.В.Д.Кузнецова при Томском государственном университете им.В.В.Куйбышева Самофазирующая антенная решетка
RU2177193C1 (ru) * 2000-06-22 2001-12-20 Войсковая часть 25714 Самофазирующаяся антенная решетка

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8735317B2 (en) 2009-06-16 2014-05-27 Infra XTL Technology Limited Catalyst for synthesis of hydrocarbons from CO and H2 and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3961172A (en) Real-time cross-correlation signal processor
US3202990A (en) Intermediate frequency side-lobe canceller
Sekiguchi et al. Wideband beamspace adaptive array utilizing FIR fan filters for multibeam forming
US8704562B2 (en) Ultra low phase noise signal source
US5179386A (en) Cylindrical phased array antenna system to produce wide open coverage of a wide angular sector with high directive gain and strong capability to resolve multiple signals
Alwan et al. Coding-based ultra-wideband digital beamformer with significant hardware reduction
US5339284A (en) Signal processor for elimination of sidelobe responses and generation of error signals
RU2236732C2 (ru) Самофазирующаяся антенная решетка
Compton An experimental four-element adaptive array
CN111916982B (zh) 光本振生成系统及方法
US7324797B2 (en) Bragg-cell application to high probability of intercept receiver
US6476765B2 (en) Reception circuit and adaptive array antenna system
RU2177193C1 (ru) Самофазирующаяся антенная решетка
RU2100821C1 (ru) Приемник аппаратуры потребителей сигналов глобальных спутниковых радионавигационных систем
RU2090959C1 (ru) Самофазирующая антенная решетка
RU2626623C1 (ru) Многоканальный цифровой приемный модуль с оптическими каналами обмена информацией, управления и хронизации
Euziere et al. Time-modulated array for radar applications
Jahromi et al. Steering broadband beamforming without pre-steering
US20240396579A1 (en) Systems And Methods For Electronically Scanned Array Antennas
US11811440B2 (en) System and method for cancelation of internally generated spurious signals in a broadband radio receiver
Huang et al. Beamspace SMILE array for digital beamforming with a single RF receiver
KR100683393B1 (ko) 두 개의 안테나를 채용하여 간섭제거기능을 제공하는간이형 통신 보드 테스트용 장치 및 방법
Gupta et al. Optimum filters for second-and third-order phase-locked loops by an error-function criterion
Shoukry et al. High Performance Implementation of Nested Array Beamformer for Wideband Radar Applications
TWI646792B (zh) Communication device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091018