RU2338306C1

RU2338306C1 - Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки

Info

Publication number: RU2338306C1
Application number: RU2007100213/09A
Authority: RU
Inventors: Валерий Павлович Кортнев (RU); Валерий Павлович Кортнев; Юрий Николаевич Гуськов (RU); Юрий Николаевич Гуськов
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2008-11-10
Also published as: RU2007100213A

Abstract

Изобретение относится к активным фазированным антенным решеткам (АФАР), состоящим из приемо-передающих модулей (ППМ), которые предназначены для использования в РЛС, системах связи и системах радиопротиводействия. Техническим результатом является обеспечение высокого КПД ППМ АФАР в режиме передачи и одновременно обеспечение широкого диапазона управления амплитудой излучаемого сигнала при сохранении управления фазой. Технический результат достигается с помощью дополнительного фазового управления величиной выходного сигнала ППМ. 5 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к антенным системам направленного излучения - активным фазированным антенным решеткам (АФАР).

Наиболее эффективно приемопередающий модуль (ППМ) АФАР может быть использован в бортовых авиационных РЛС, корабельных и наземных РЛС, а также в системах радиопротиводействия и радиорелейных станциях.

Приемопередающие модули АФАР известны и представляют собой 2-х канальные устройства, канал передачи и канал приема которых объединены переключателями «прием-передача», которые в свою очередь со стороны эфира с помощью согласующих устройств (СУ) или заменяющих их устройств подключены соответственно к каждому из N излучателей, образующих раскрыв АФАР.

На фиг.1 показана схема - аналог ППМ АФАР и схемы подключения его к 1...N излучателям АФАР, а также к распределительной системе СВЧ-сигнала, которая распределяет на каждый ППМ мощность этого сигнала от возбудителя РЛС в режиме передачи (излучения) и суммирует принятые из эфира и усиленные в каждом ППМ эхо-сигналы в режиме приема, образуя выходной сигнал всей АФАР на входе выходного устройства (см. «Активные фазированные антенные решетки»./Под ред. Д.И.Воскресенского, А.И.Канащенкова. М.: Радиотехника, 2004 г., стр.19).

ППМ - аналог содержит:

1 - управляемый фазовращатель для управления фазой СВЧ-сигнала последовательно в режиме передачи и в режиме приема с помощью сигналов управления соответственно U_φ°пер и U_φ°пр, распределяемых с помощью распределительных систем управляющих сигналов (РС упр. сиг.);

2 - первый переключатель «прием-передача» (ППП₁);

3 - предварительный усилитель мощности СВЧ-сигнала;

4 - выходной усилитель мощности (УМ);

5 - модулятор электропитания усилителя мощности, управляемый напряжением сигнала U_мод от распределительной системы модулирующего сигнала (PC мод. сиг.; представляющее собой устройство, равномерно распределяющее по всем ППМ АФАР модулирующий сигнал U_M=u(τ,T_п), определяющий длительность излучаемого ППМ импульса τ и его период повторения - T_п;

6 - второй переключатель «прием-передача» (ППП₂), «выход-вход» которого соединен с одним из N излучателей через согласующее устройство (СУ), вход соединен с выходом УМ 4, а выход подключен к входу приемного канала 7 ППМ, состоящего из последовательно соединенных ЗУ - защитного устройства, малошумящего усилителя МШУ, Ф - фильтра полосового. Ус - усилителя, А - управляемого аттенюатора (приемного), выход которого подключен к входу ППП₁ - первого переключателя «прием-передача» (2).

Из схемы на фиг.1 видно, что в режиме передачи (излучения) сигнала, когда задействованы блоки 1, 2, 3, 4, 5 и 6 амплитуда (мощность) излучаемого сигнала не управляема, т.к. отсутствует элемент управления ею, например, аттенюатор.

Таким образом, данная схема ППМ АФАР не позволяет управлять амплитудным распределением АФАР в режиме излучения, что является существенным недостатком аналога.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения является модуль с коррекцией ошибок (патент США №5.093.667, К. Андриякос от 03.03.1993 г.), блок-схема которого представлена на фиг.2.

Это устройство содержит:

1 - переключатель «прием-передача» (на два положения: положение «А» - передача, положение «Б» - прием);

2 - управляемый фазовращатель (φ°);

3 - управляемый аттенюатор (АТТ.уп);

4 - предварительный усилитель (Пр.у);

5 - выходной усилитель мощности (УМ) с СВЧ-делителем на входе и СВЧ-сумматором на выходе (элементы 2...5 образуют передающий канал ППМ);

6 - циркулятор «прием-передача» (Ц);

7 - излучатель;

8 - приемный канал ППМ, аналогичный приемному каналу ППМ-аналога на фиг.1.

В режиме передачи СВЧ-сигнал от распределительной системы через переключатель «прием-передача» 1 (положение «А») поступает на вход управляемого фазовращателя 2, где приобретает требуемый фазовый сдвиг φ°, устанавливаемый с помощью управляющего напряжения Uφ°=f(x_n,y_n,θ°,γ°),

где x_n и y_n - координаты ППМ на раскрыве АФАР, θ° и γ° - значения азимутального и угломестного направления луча АФАР.

Далее СВЧ-сигнал поступает на вход управляемого аттенюатора 3, в котором управляющим напряжением U(t)_a установлено требуемое затухание этого сигнала, и с выхода аттенюатора 3 - на вход предварительного усилителя 4, выходной сигнал которого разделяется по мощности (амплитуде) на 2 равные части в делителе, который в описании патента показан (без цифрового обозначения) как разветвитель на 2 параллельных канала, по которым сигналы поступают на входы 2-х-тактного выходного линейного усилителя мощности 5, усиливаются по мощности, а после суммирования общий сигнал поступает на вход циркулятора 6 и через излучатель 7 излучается в пространство для облучения цели. Отраженные от цели сигналы (эхо-сигналы), принятые излучателем 7, через циркулятор 6 поступают на вход приемного канала 8, с выхода которого через переключатель 1 (положение «Б») - на вход распределительной системы (PC). При этом, если выходной усилитель мощности 5 работает в режиме насыщения, коэффициент полезного действия (КПД) его может достигать 50%, но диапазон управления амплитудой излучаемого сигнала не превышает 6...8 дБ при требуемых обычно >30 дБ.

Если перевести выходной усилитель 5 в линейный режим для увеличения диапазона управления амплитудой, то его КПД уменьшится до ~23% (упомянутый выше патент США, стр.12), что приведет к уменьшению излучаемой мощности сигнала, к увеличению температуры нагревания АФАР, т.е. к увеличению мощности системы охлаждения АФАР, увеличению массы и цены АФАР, что для самолетных БРЛС неприемлемо.

Таким образом, недостатком прототипа является невозможность обеспечения достаточного высокого КПД ППМ (≥40%) в режиме передачи при требуемом, обычно широком (~30 дБ), диапазоне управления амплитудой излучаемого сигнала.

Задачей изобретения является устранение приведенных выше недостатков, а именно: обеспечение высокого КПД ППМ АФАР в режиме передачи и одновременно обеспечение широкого диапазона управления амплитудой излучаемого сигнала при сохранении управления фазой.

Поставленная цель достигается тем, что при сохранении основных функциональных элементов прототипа (переключатель, предварительный усилитель, 2-х-тактный выходной усилитель мощности передающего канала с СВЧ-делителем и СВЧ-сумматором, циркулятор, излучатель, приемный канал) на входе каждого из 2-х параллельно включенных каналов 2-х-тактного выходного усилителя мощности передающего канала ППМ дополнительно введены соответственно первый и второй управляемые фазовращатели, управление которых осуществляется соответственно суммой и разностью составляющих сигнала, управляющего фазой и управляющего амплитудой соответственно.

На фиг.1 представлена блок-схема аналога - ППМ АФАР;

На фиг.2 - блок-схема прототипа - ППМ АФАР с коррекцией амплитудно-фазовых ошибок в передающем канале;

На фиг.3 - блок-схема предлагаемого ППМ АФАР;

На фиг.4 - векторные диаграммы выходных сигналов ППМ, управляемых по амплитуде и фазе.

Приемопередающий модуль АФАР (фиг.3) содержит:

1 - переключатель «прием-передача» на 2 положения: положение «А» - передача сигнала, положение «Б» - прием эхо-сигнала, имеющий контакт «вход-выход», с помощью которого в положении «А» переключателя 1 вход передающего канала - вход предварительного усилителя Пр. ус через контакт «выход» подключается к распределительной системе, к которой в положении «Б» подключается выход приемного канала через контакт «вход» переключателя 1;

2 - предварительный усилитель (Пр.ус.) передающего канала ППМ, выход которого соединен с СВЧ-мостовым делителем мощности;

3 - СВЧ-мостовой делитель мощности (МДМ) выходного сигнала предварительного усилителя с выходами: 3₁ - первого передающего канала и 3₂ - второго передающего канала соответственно, которые соединены с входами фазовращателей соответственно 4₁ и 4₂;

4 - первый (4₁) и второй (4₂) управляемые фазовращатели первого и второго передающего каналов, выходы которых соединены соответственно с входами усилителей 2-х-канального выходного усилителя мощности 5₁ и 5₂;

5 - выходной 2-х-канальный (усилители 5₁, 5₂ - первого и второго передающих каналов соответственно) 2-х-тактный нелинейный усилитель мощности, выходы которого соединены с входами СВЧ-сумматора;

6 - СВЧ-сумматор мощности с входами 6₁ и 6₂ (первого и второго передающих каналов соответственно), выход которого подключен к входу циркулятора 7 «прием-передача», «вход-выход» которого соединен с излучателем 8, а «выход» - с входом приемного канала 9, состоящего из последовательно соединенных: защитного устройства (ЗУ), малошумящего усилителя (МШУ), управляемого аттенюатора (АТТ), усилителя (УС) и управляемого фазовращателя (Ф_пр), выход которого является выходом приемного канала и соединен с входом переключателя «прием-передача» 1 (положение «Б»-прием).

Элементы (блоки) 2, 3, 4, 5, 6 образуют передающий канал ППМ.

Элементы 3, 4, 5, 6 образуют 2-х-канальное устройство управления амплитудой и фазой передающего канала.

Переключатель - 1 может быть выполнен по известным схемам на pin-диодах в гибридно-интегральной схеме (ГИС) с микрополосковыми линиями соединений. Он имеет общий контакт «вход-выход», подключенный к распределительной системе, распределяющей СВЧ-сигналы от задающего генератора на все ППМ АФАР через контакт «выход» при включении в положение «А»-передача сигнала контакт «вход» - положение «Б»-прием эхо-сигнала. Кроме того, переключатель - 1 может быть реализован также на полевых транзисторах или в виде MEMS - коммутаторов (микроэлектромеханическая структура), известных в литературе (JEEE МТТ - S. Internalional Microwave Sdmposkim. Diqest. vol.1, 2000, p. 165-168, Коммутационные устройства СВЧ на диапазонах», Вайсблад, М. РиСв., 1987 г., 120 с.).

Предварительный усилитель 2 может быть выполнен на полевых транзисторах с барьером Шоттки (ПТШ) в гибридно-интегральном исполнении.

Выход его подключен к входу СВЧ-мостового делителя мощности 3, производящего деление на две равные части мощности выходного сигнала предварительного усилителя.

СВЧ-делитель 3 может быть выполнен в виде микрополосковой мостовой схемы («Радиопередающие устройства»./Под. ред. Благовещенского М.В., Уткина Г.М. М.: Радио и связь, 1982 г., стр.109), с выходов (3₁) первого и (3₂) второго каналов которого сигнал поступает соответственно на первый - 4₁ и второй - 4₂ - управляемые фазовращатели.

Электрически управляемые фазовращатели 4₁ и 4₂ могут быть выполнены в виде pin-диодных переключателей или в виде микрополосковой интегральной схемы (МИС) на полевых транзисторах Шоттки. Диапазоны управления 0°...360°, дискрет установки фазы 3° («Активные фазированные антенные решетки»./Под ред. Д.И.Воскресенского и др., М.: Радиотехника, 2004 г., стр.26, 27).

Управляющий сигнал U₁ - цифровой двоичный код (0,1) в виде обычно применяемой последовательности импульсов ТТЛ - уровня (транзисторно-транзисторная логика) - 4-х, 5-и или 6-и разрядных слов (в зависимости от требуемой точности установки) - подается на управляемый вход первого 4₁ фазовращателя в виде суммы U₁=Uφ°+ΔU_Δφ°, где U_φ° - сигнал управления фазой φ° СВЧ-сигнала, a ΔU_Δφ° - сигнал управления амплитудой СВЧ-сигнала (Определение кодов см. «Антенны и устройства СВЧ»./Под ред. Д.И.Воскресенского. М.: Сов.радио, 1981 г., стр.164...166).

Управляющий сигнал U₂ подается на управляющий вход второго фазовращателя 4₂ в виде разности U₂=U_φ°-ΔU_Δφ°, где U_φ° - сигнал управления фазой φ_c° СВЧ-сигнала (точно соответствующий коду управляющего фазой сигнала для фазовращателя 4₁), а ΔU_Δφ - сигнал управления амплитудой СВЧ-сигнала, точно соответствующий коду управляющего амплитудой СВЧ-сигнала 4₁, но с противоположным знаком, т.е. с противоположным значением знакового разряда относительно ΔU_Δφ° первого фазовращателя.

Таким образом, управляющие сигналы U₁ и U₂ отличаются по величине на 2ΔU_Δφ°, что обеспечивает увеличение фазы СВЧ-сигнала в первом управляемом фазовращателе 4₁ до φ_c1° первого канала φ_c1°=φ_c°+Δφ_c° (где Δφ_с° - поправка фазы СВЧ-сигнала за счет воздействия напряжения управления ΔU_Δφ°) и уменьшение фазы СВЧ-сигнала до φ_с2° - во втором управляемом фазовращателе 4₂ второго канала φ_c2°=φ_c°-Δφ_c° на одну и ту же величину поправки Δφ_с° (см. фиг.4).

Составляющая фазы 1-го и 2-го каналов φ_с° определяет фазовое распределение излучаемого сигнала в раскрыве АФАР, т.е. положение луча в пространстве и вычисляется блоком управления как функция расположения ППМ в раскрыве АФАР и направления излучения СВЧ-энергии в пространстве φс°=f(x_n,y_n,θ°,γ°), где x_n и y_n - координаты ППМ на раскрыве АФАР;

θ° и γ° - угловые направления луча АФАР в азимутальной и угломестной плоскости соответственно.

Составляющая Δφ_с° - величина, зависящая только от амплитуды сигнала, требуемого для обеспечения заданного амплитудного распределения по раскрыву АФАР.

Зависимость амплитуды излучаемого сигнала от величины Δφ_с° на выходе сумматора 6 будет определена ниже.

Выход первого управляемого фазовращателя 4₁ первого канала подключен к входу усилителя мощности 5₁ первого канала, а выход второго управляемого фазовращателя 4₂ второго канала - к входу усилителя мощности 5₂ второго канала 2-х-тактного выходного нелинейного усилителя мощности 5.

Усилители мощности 5₁ и 5₂ могут быть выполнены в виде микрополосковой интегральной схемы на ПТШ-арсенидгалиевом полевом транзисторе, например, по схеме из книги «Радиопередающие устройства». / Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина. М.Радио и связь, 1982 г., стр.107, 109.

Выходы усилителей 5₁ и 5₂ подключены соответственно к первому 6₁ и второму 6₂ входам сумматора мощности (МС) 6, который может быть выполнен как мост - сумматор аналогично мостовому делителю 3.

Выход МС6 подключен к контакту «вход» циркулятора «прием-передача» - 7, контакт «вход-выход» которого соединен с излучателем 8, а контакт «выход» - с входом приемного канала ППМ - 9, выход которого подключен к контакту «вход» переключателя 1 «прием-передача». В положении «Б» переключателя 1 через контакт «вход-выход» выход приемного канала подключен к распределительной системе.

Управление первым 4₁ и вторым 4₂ фазовращателями производится цифровыми кодовыми сигналами U₁ и U₂ от блока управления.

Приемопередающий модуль АФАР работает следующим образом.

В режиме передачи сигнал с выхода распределительной системы поступает на контакт «вход-выход» переключателя «прием-передача» - 1 и через него (положение «А») - на выход предварительного усилителя мощности 2, где усиливается и с его выхода поступает на вход делителя 3, где мощность СВЧ-сигнала делится на 2 равные части, каждая из которых с выходов 3₁ и 3₂ поступает на входы соответственно первого 4₁ и второго 4₂ управляемых фазовращателей, на выходах которых устанавливаются фазы сигналов φc₁° и φс₂° в соответствии с цифровыми сигналами управления U₁ и U₂, структура которых может быть представлена в виде 6-ти разрядного слова 110111, где первая единица знак +, если первый нуль - знак минус. Остальные элементы двоичного кода показывают одно из 64 возможных значений фазы, устанавливаемой данным кодом в фазовращателе, минимальная величина которой составляет 5, 6 градуса - цена младшего разряда. Управляющие сигналы вырабатываются с помощью драйверов (программ).

Взаимозависимость сигнала управления и величины изменения фазы СВЧ-сигнала U_φ°=f(φ_c°) и ΔU_Δφ°=f(Δφ°) представлена в литературе, например, «Справочник по радиолокации»./Под ред. М.Сколника, том 2, М.: Сов. радио, 1977 г., стр.255 или «Антенны с немеханическим движением луча» Вендик А.И., 1973 г., стр.250.

Так как фаза СВЧ-сигнала первого канала устанавливается равной φ_с1°, то в комплексной показательной форме этот сигнал на входе первого нелинейного усилителя 5₁ будет иметь вид

где U_вх1 - амплитуда входного СВЧ-сигнала 1-го канала;

φ_c1° - фаза входного СВЧ-сигнала 1-го канала.

Аналогично на входе второго нелинейного усилителя 5₂ СВЧ-сигнал в комплексном виде равен:

где U_вх2 - амплитуда входного СВЧ-сигнала 2-го канала;

φ_с2° - фаза входного СВЧ-сигнала 2-го канала.

Учитывая, что СВЧ-усилители, работающие в нелинейном режиме класса В или С, имеют КПД>40% («Активные ФАР» Гостюхин В.Л., М.: Радио и связь. 1993 г., стр.190) и достаточно широкополосны, фаза выходного сигнала первого нелинейного усилителя 5₁ будет иметь вид:

φ_с1°=φ_с°+Δφ_с°

Фаза выходного сигнала второго нелинейного усилителя 5₂:

φ_с2°=φ_с°-Δφ_с°.

Учитывая, что коэффициенты передачи по мощности К₁ и К₂ усилителей 5₁ и 5₂ равны (K₁=K₂=k) получим на первом входе 6₁ сумматора 6 комплексный входной сигнал в виде

а на втором входе 6₂ - комплексный входной сигнал в виде

Суммирование сигналов на выходе сумматора 6 определит выходной (суммарный) сигнал передающего канала

В соответствии с формулой Эйлера

Подставляя полученный результат в формулу (1), получим

Из формулы (2) видно, что амплитуда выходного сигнала сумматора 6 - это модуль управляемого комплексного сигнала передающего канала

Фаза выходного сигнала сумматора 6 передающего канала φ_с° определяется требуемым базовым распределителем по раскрыву АФАР.

Амплитуда выходного сигнала в соответствий с формулой (3) изменяется в зависимости от величины поправки фазы СВЧ-сигнала Δφ_с°, на которую в фазовращателе 4₁ фаза СВЧ-сигнала увеличивается, а в фазовращателе 4₂ уменьшается на одну и ту же величину Δφ_с°.

Например, амплитуда выходного сигнала передающего канала равна 0, если Δφ_с=90° и достигает максимума (2k U_вх) при

Δφ_с°=0°

Таким образом, если данный ППМ, расположенный в строке x_j и столбце y_j раскрыва АФАР, должен излучать максимальный сигнал, то Δφ_с° дБ равна нулю.

Тогда выходной сигнал сумматора 6 будет состоять из 2-х синфазных составляющих сигналов (на входе 6₁-

и такой же - на входе 6₂) и иметь вид:

Управляющие сигналы Uφ₁ и Uφ₂ равны, а их коды одинаковые (U_φ1=U_φ2=U_φ).

Если для реализации заданного амплитудного распределения требуется амплитуду выходного сигнала сумматора ППМ U_Σрег уменьшить в «n» раз, то, исходя из величины «n» необходимо определить величину соответствующей фазовой поправки Δφ_с°.

Эти величины связаны следующим образом:

U_Σmax=2k·U_вх - максимальный уровень амплитуды сигнала на выходе сумматора 6.

U_Σрег=2k·U_вхcosΔφ

- требуемый уровень амплитуды сигнала на выходе сумматора 6.

или

.

Это означает, что, если требуется уменьшить амплитуду СВЧ-сигнала на выходе сумматора 6 (на выходе ППМ), например, в два раза (n=2), то фазовая поправка Δφ_с° должна составить величину

Суммируя величины фазы (φ_с°) и поправки фазы (Δφ_с°) φ_c1°=φ_c°+Δφ_c° и вычитая эти величины φ_c2°=φ_c°-Δφ_c, находят фазы СВЧ-сигналов φ_c1° и φ_с2° на входе 6₁ и 6₂ сумматора 6.

По этим величинам определяют величины управляющих напряжений U₁=(Uφ°+ΔU_Δφ°) и U₂=(Uφ°-ΔU_Δφ°), которые поступают в виде упомянутых выше кодов на управляющие входы фазовращателей 4₁ и 4₂, в которых этими напряжениями устанавливаются соответствующие фазы φ_с°+Δφ_с° и φ_с°-Δφ_с°, что при суммировании СВЧ-сигналов в сумматоре 6 приводит к уменьшению амплитуды выходного сигнала ППМ относительно амплитуды этого сигнала при Δφ_с°=0 и к повороту фазы этого сигнала на угол φ_с° относительно фазы φ_с°=0. При этом, как было упомянуто выше, величина сигнала управления U_рег=U_φ°=f(φ_c°), где

а ΔU_Δφ°=f(Δφ°), где

На фиг.4^а (левый рисунок) показан вектор входного сигнала делителя 3

, который разделен на 2 равные части (2 равных вектора) ОА и ОД, фаза которых сдвинута относительно вектора

управляемым фазовращателем 4₁(ОД) - до фазы φ_c1°=φ_c°+Δφ_c°, а фазовращателем 4₂ (ОА) - до величины φ_c2°=φ_c ^o-Δφ_c ^o. Предполагая для простоты изображения, что коэффициенты усиления первого и второго усилителей мощности равны 1, получим, что при суммировании в сумматоре 6, сигналы, представленные векторами ОА и ОД, образуют вектор ОС, соответствующий выходному сигналу U_Σ с фазой относительно вектора

, равной φ°, а амплитудой, меньшей, чем

т.е. как видно из рисунка

при Δφ°≠0.

На фиг.4^а (правый рисунок) показан случай, когда фаза выходного сигнала (вектора ОС) не изменяется относительно фазы сигнала

т.е. φ_с°=0, а амплитуда уменьшена (как и в левом рисунке) за счет Δφ_с°≠0, т. е.

На фиг.4^б (левый рисунок) показан случай, когда фаза выходного сигнала сумматора φ_с°≠0, а Δφ_с°=0. В этом случае амплитуда выходного сигнала сумматора - максимальна

, так как cos0°=1 (см. формулу 2).

На правом рисунке показан случай, когда амплитуда выходного сигнала равна нулю при любом значении фазы φ_с°, так как cos90°=0, т.е. -

.

В режиме приема отраженный от цели сигнал принимается излучателем 8 и через циркулятор 7 поступает на вход приемного канала ППМ 9, где усиливается в МШУ, корректируется по фазе и амплитуде управляемыми фазовращателем Ф°_пр и аттенюатором «АТТ» и через переключатель 1 (в положении «Б») поступает на вход распределительной системы PC.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает одновременно высокий КПД передающего канала ППМ АФАР и широкий диапазон управления амплитудой излучаемого сигнала при сохранении управления фазой сигнала в требуемом диапазоне.

При этом обеспечивается:

- заданная идентичность амплитуды и фазы выходных сигналов ППМ (коррекция ошибок), что повышает коэффициент направленного действия АФАР;

- требуемое амплитудно-фазовое распределение по раскрыву АФАР в режиме передачи сигнала, что позволяет управлять уровнем боковых лепестков (УБЛ) диаграммы направленности (ДН)АФАР в режиме передачи.

Достижение этого технического результата позволяет обеспечить в режиме передачи:

- максимальную мощность излучения;

- максимальный КНД АФАР;

- требуемый УБЛ ДН АФАР на передачу.

При применении предлагаемой АФАР в бортовой радиолокационной станции (БРЛС) увеличивается дальность действия БРЛС, повышается точность измерения угловых координат БРЛС, повышается помехозащищенность БРЛС.

Claims

Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки (ППМ АФАР), содержащий переключатель «прием-передача» на 2 положения, контакт «вход-выход» которого подключен к распределительной системе, а контакт «выход» в положении А-«передача» подключен к входу передающего канала ППМ, состоящего из предварительного усилителя мощности и выходного 2-тактного усилителя мощности передающего канала с СВЧ-делителем на его входе и СВЧ-сумматором на выходе, являющимся выходом передающего канала ППМ, который подключен к входу циркулятора «прием-передача», контакт «выход-вход» которого соединен с излучателем, а контакт «выход» - с входом приемного канала, содержащего последовательно соединенные защитное устройство, малошумящий усилитель, управляемый аттенюатор, усилитель, управляемый фазовращатель, выход которого подключен к контакту «вход» переключателя «прием-передача», отличающийся тем, что первый и второй выходы СВЧ-делителя мощности сигнала подключены соответственно к первому и второму входам соответствующих дополнительно введенных первого и второго управляемых фазовращателей, выход каждого из которых подключен соответственно к входу первого и второго усилителей 2-тактного выходного усилителя мощности, а на вход управления каждого из упомянутых управляемых фазовращателей поданы сигналы управления U₁ и U₂, образуемые соответственно для первого фазовращателя суммой U₁=Uφ°+ΔU_Δφ°, а для второго - разностью U₂=U_φ°-ΔU_Δφ° двух составляющих управляющего сигнала, а именно: Uφ° составляющей управляющего фазой φ_c° СВЧ-сигнала и ΔU_Δφ° составляющей управляющего амплитудой СВЧ-сигнала передающего канала ППМ, причем величина составляющей U_φ° определяется координатами x_n, y_n ППМ в плоскости раскрыва АФАР, а также направлением луча АФАР по азимуту Θ° и по углу места γ°:

Uφ°=F(x_n,y_n,θ°,γ°),

а величина составляющей управляющей амплитудой сигнала

ΔU_Δφ°=f(Δφ°)

определяется поправкой Δφ_с° фазы СВЧ-сигнала, зависящей от отношения требуемой амплитуды выходного СВЧ-сигнала передающего канала ППМ
к максимально возможному значению ее
как зависимость