Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона частот Российский патент 2024 года по МПК H01Q21/00 

Изобретение относится к радиоэлектронным устройствам, а именно к конструкции приемо-передающих модулей (ППМ) СВЧ-диапазона частот.

Известен приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки (АФАР) СВЧ-диапазона [Патент РФ №2730042, H01Q 21/00]. Приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона дополнительно содержит на входе каждого канала направленный ответвитель мощности, а на выходе направленный ответвитель мощности, соединенный с системой контроля мощности, при этом выход каждого канала соединен с его входом через СВЧ выключатель, передающий канал содержит n-разрядный ступенчатый аттенюатор и дополнительный n-разрядный ступенчатый аттенюатор, имеющие одну схему управления, при этом вход n-разрядного ступенчатого аттенюатора подключен к выходу n-разрядного ступенчатого фазовращателя, а выход ко входу дополнительного n-разрядного ступенчатого аттенюатора, выход которого подключен ко входу согласующего усилителя, выход которого подключен ко входу предварительного усилителя. Недостатками данного технического решения являются:

– отсутствие регулировки режимов работы передающего канала изменением выходной мощности;

– отсутствие возможности определения действительного значения выходной мощности передающего канала;

– отсутствие возможности определения уровня входной мощности приемного канала для оценки коэффициента усиления СВЧ-тракта и предотвращения проникновения высокого уровня мощности в приемный канал при облучении РЛС;

– отсутствие оценки коэффициента усиления приемного канала за счет введения положительной обратной связи в СВЧ-тракт;

– отсутствие возможности калибровки приемного СВЧ-тракта по значению коэффициента усиления.

Известен приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона частот [Патент РФ №2800337, H01Q 21/00], приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона частот, содержащий СВЧ-переключатель на два положения «прием/передача», к контакту «вход» которого подключен коммутатор, при этом в положении «передача» к переключателю подключен передающий канал, включающий вход передающего канала, направленный ответвитель, систему контроля мощности, выходной усилитель мощности, предварительный усилитель мощности, фазовращатель со схемой управления, согласующий усилитель, направленный ответвитель, а в положении «прием» к переключателю подключен приемный канал, включающий вход приемного канала, направленный ответвитель, СВЧ-выключатель, малошумящий усилитель, согласующий усилитель, защитное устройство, аттенюатор со схемой управления, согласующий усилитель, выход приемного канала.

Недостатками данного технического решения являются:

– отсутствие регулировки коэффициента усиления передающего канала для устранения возникающего самовозбуждения СВЧ-тракта;

– отсутствие регулировки режимов работы передающего канала изменением выходной мощности;

– отсутствие возможности определения уровня входной мощности приемного канала для оценки коэффициента усиления СВЧ-тракта и предотвращения проникновения высокого уровня мощности в приемный канал при облучении РЛС;

– отсутствие оценки коэффициента усиления приемного канала за счет введения положительной обратной связи в СВЧ-тракт.

Известен приемопередающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона, принятый за прототип [Патент РФ №2804330, H01Q 21/00,].

Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона имеет модуляторы, причем каждый модулятор выполнен в виде монолитной интегральной схемы (МИС) со встроенными аттенюатором n-разрядов, вход которого подключен к выходу предварительного усилителя мощности, и фазовращателем n-разрядов, при этом вход МИС приемного канала подключен через согласующий усилитель к малошумящему усилителю, который соединен с защитным устройством, вход которого соединен с выходом циркулятора, вход циркулятора соединен с выходом выходного усилителя мощности, вход предварительного усилителя мощности соединен с МИС передающего канала, а ответвляющая часть направленного ответвителя содержит согласованную нагрузку и детекторный диод, к выходу которого подключен АЦП, выход которого подключен к входу ПЛИС, имеющей две шины управления, к первой подключен вход драйвера управления, а ко второй - входы управления МИС приемного и передающего каналого подключен ко входу предварительного усилителя.

Недостатками данного модуля являются:

– отсутствие регулировки режимов работы передающего канала изменением выходной мощности;

– отсутствие возможности определения уровня входной мощности приемного канала для оценки коэффициента усиления СВЧ-тракта и предотвращения проникновения высокого уровня мощности в приемный канал при облучении РЛС;

– отсутствие регулировки коэффициента усиления передающего канала для устранения возникающего самовозбуждения СВЧ-тракта.

Техническим результатом данного изобретения является возможность регулировки режимов работы и коэффициента усиления передающего канала, определения уровня выходной мощности передающего канала и уровня входной мощности приемного канала, калибровки приемного СВЧ-тракта по значению коэффициента усиления.

Технический результат достигается тем, что приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона частот содержит передающий и приемный каналы, включающие циркулятор, аналогово-цифровой преобразователь, программируемую логическую интегральную схему, фазовращатель и аттенюатор, направленный ответвитель с согласованной нагрузкой и детекторным диодом, при этом передающий канал включает выходной усилитель мощности, предварительный усилитель мощности, а приемный канал включает защитное устройство, малошумящий усилитель и согласующий усилитель. Аналогово-цифровой преобразователь встроен в программируемую логическую интегральную схему, имеющую пятнадцать входов выходов данных Каналы дополнительно включают второй циркулятор, а каждый канал содержит СВЧ переключатель с согласованной нагрузкой, программируемая логическая интегральная схема имеет пятнадцать входов и выходов данных, строб запись и синхронизацию, в схему встроен аналогово-цифровой преобразователь, имеющий четыре ввода, выход передающего канала и вход приемного канала подключены к первому плечу первого циркулятора, второе плечо которого подключено ко входу СВЧ переключателя передающего канала, а третье плечо через направленный ответвитель с подключенным к его плечам детекторным диодом и согласованной нагрузкой, подключен к согласующему усилителю и регулируемому аттенюатору приемного канала, выход передающего канала и вход приемного канала подключены ко второму плечу второго циркулятора, первое плечо которого через направленный ответвитель с подключенным к его плечам детекторным диодом и согласованной нагрузкой, подключен к выходному усилителю мощности и регулируемому аттенюатору передающего канала, третье плечо через направленный ответвитель с подключенным к его плечам детекторным диодом и согласованной нагрузкой, подключен ко входу защитного устройства и регулируемому аттенюатору приемного канала, четвертое плечо подключено к согласованной нагрузке, выход СВЧ переключателя передающего канала подключен ко входу фазовращателя передающего канала, второй выход переключателя подключен ко входу линии задержки, подключенной к регулируемому аттенюатору, выход которого подключен к СВЧ переключателю приемного канала, выход которого подключен к выходу защитного устройства, а вход через направленный ответвитель с подключенным к его плечу согласованной нагрузкой, подключен к малошумящему усилителю и регулируемому аттенюатору, выход малошумящего усилителя подключен ко входу фазовращателя, выход которого подключен ко входу согласованного усилителя, выход которого подключен ко входу аттенюатора, причем к выходному усилителю передающего канала подключен второй СВЧ переключатель передающего канала, соединенный со сдвоенным транзисторным ключом и стабилизатором напряжения, питание осуществляется модулятором, при этом выходы данных программируемой логической интегральной схемы подключены: первый ко второму регулируемому аттенюатору передающего канала, второй ко второму СВЧ переключателю передающего канала, третий к первому регулируемому аттенюатору передающего канала, четвертый к фазовращателю передающего канала, пятый к первому СВЧ переключателю передающего канала, шестой к первому регулируемому аттенюатору приемного канала, седьмой к аттенюатору приемного канала, восьмой к регулируемому аттенюатору, подключенному к линии задержки, девятый к фазовращателю приемного канала, десятый ко второму регулируемому аттенюатору приемного канала, одиннадцатый к СВЧ переключателю приемного канала, двенадцатый к защитному устройству, тринадцатый к третьему регулируемому аттенюатору приемного канала, четырнадцатый к модулятору питания, пятнадцатый к линии задержки. Выходы данных аналогово-цифрового преобразователя подключены: первый - к детекторному диоду, соединенному с регулируемым аттенюатором передающего канала, второй - к детекторному диоду, соединенному с направленным ответвителем, подключенным к выходу выходного усилителя мощности, третий подключен к детекторному диоду, подключенному к регулируемому аттенюатору, соединенному шестым входом данных, четвертый подключен к детекторному диоду, подключенному к регулируемому аттенюатору, соединенному с тринадцатым входом данных.

СВЧ-переключатель предназначен для изменения направления СВЧ-сигнала в СВЧ-тракте. В первом состоянии СВЧ-переключатель обеспечивает соединение фазовращателя и первый циркулятора. Во втором состоянии СВЧ-переключатель обеспечивает соединение фазовращателя с согласованной нагрузкой, а первый циркулятор с линией задержки.

Регулируемый аттенюатор предназначен для снижения уровня амплитуды проходящего СВЧ-сигнала.

Переключатель напряжения изменяет направление протекания электрического тока.

Сдвоенный транзисторный ключ питания включает и выключает подачу электрического тока через переключатель напряжения на выходной усилитель мощности.

Стабилизатор напряжения стабилизирует выходное напряжение на определенном уровне.

Второй циркулятор имеет четыре входные линии передачи и предназначен для направления электромагнитных волн (СВЧ-сигнала) от входа 1 на вход 2, от входа 2 на вход 3, от входа 3 на вход 4, от входа 4 на вход 1.

Модулятор управляет напряжением питания, подаваемым на согласующие усилители и малошумящий усилитель.

Изобретение поясняется чертежом.

На Фигуре представлена структурная схема предлагаемого приемо-передающего модуля активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона частот, где:

- вход передающего/выход приемного канала 1;

- первый циркулятор 2;

- аналогово-цифровой преобразователь 3;

- программируемая логическая интегральная схема 4;

- фазовращатель 5;

- регулируемый аттенюатор 6;

- направленный ответвитель 7;

- согласованная нагрузка 8;

- детекторный диод 9;

- выходной усилитель мощности 10;

- предварительный усилитель мощности 11;

- защитное устройство 12;

- малошумящий усилитель 13;

- согласующий усилитель 14;

- вход данных D1 15;

- вход данных D2 16;

- вход данных D3 17;

- вход данных D4 18;

- вход данных D5 19;

- вход данных D6 20;

- вход данных D7 21;

- вход данных D8 22;

- вход данных D9 23;

- вход данных D10 24;

- вход данных D11 25;

- вход данных D12 26;

- вход данных D13 27;

- вход данных D14 28;

- вход данных D15 29;

- строб запись 30;

- синхронизация 31;

- выход данных S1 32;

- выход данных S2 33;

- выход данных S3 34;

- выход данных S4 35;

- второй циркулятор 36;

- СВЧ переключатель 37;

выход передающего/вход приемного канала 38;

- переключатель напряжения- 39

- сдвоенный транзисторный ключ 40;

- стабилизатор напряжения 41;

- модулятор 42;

- линия задержки 43.

Пример

Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона частот содержит приемный и передающий канала.

Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 3 встроен в программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) 4, имеющую пятнадцать входов данных D1- D1515-29 и пятнадцать выходов данных, строб запись 30 и синхронизацию 31. Аналогово-цифровой преобразователь имеет четыре выхода данных S1- S4 33-35.

Первый циркулятор 2, выполнен в виде циркулятора ФПЦН2-64А ТС.2.238.024-09, первое плечо которого подключено ко входу передающего/выходу приемного канала 1, а второе плечо подключено ко входу СВЧ переключателя 37 передающего канала. СВЧ переключатель 37 выполнен в виде двух микросхем HSWA2-30DR+ компании Mini-Circuits. К входу СВЧ-переключателя 37 подключена согласованная нагрузка 8, выполненная в виде кристалла КРПГ.757646.010-03. К выходу СВЧ-переключателя 37 подключен фазовращатель 5, выполненный в виде монолитной интегральной схемы (МИС) КРПГ.434831.039. К входу фазовращателя 5 подключен вход данных D4 18 программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) 4, выполненной в виде микросхемы Altera MAX10 компании Intel. Выход фазовращателя 5 подключен к входу предварительного усилителя мощности 11, выполненного в виде МИС модуля СВЧ усилителя мощности предварительного М42284-2 АПНТ.434810.208ТУ, выход которого подключен к входу регулируемого аттенюатора 6, выполненного в виде МИС КРПГ.434821.162, соединенного с входом D3 17 ПЛИС 4. Выход регулируемого аттенюатора 6 подключен к входу направленного ответвителя 7 одно из плеч которого подключено к детекторному диоду 9, выполненного в виде КРПГ.757631.010, выход которого соединен с выходом S2 33 АЦП 3, второе плечо направленного ответвителя 7 подключено к согласованной нагрузке 8, выполненной в виде кристалла КРПГ.757646.010-03, выход направленного ответвителя 7 подключен к входу выходного усилителя мощности 10, выполненного в виде МИС модуля СВЧ усилителя мощности выходного М42283-2 АПНТ.434810.206ТУ, имеющего соединение с переключателем напряжения 39, выполненного в виде микросхемы BTS612N1 компании Infineon, вход которого подключен к выходу сдвоенного транзисторного ключа 40, выполненного в виде микросхемы Si5517DU компании Vishay, первый вход которого подключен к вводу напряжения питания 9 вольт, а второй вход подключен к выходу стабилизатора напряжения 41, выполненного в виде микросхемы LM150 компании Texas Instruments, вход которого подключен к вводу напряжения питания 9 вольт. Переключатель напряжения 39 имеет соединение со сдвоенным транзисторным ключом 40 и входом данных D2 16 ПЛИС 4. Выход выходного усилителя мощности 10 подключен к входу направленного ответвителя 7 одно из плеч которого подключено к регулируемому аттенюатору 5, соединенному через вход данных D1 15 ПЛИС 4, выход регулируемого аттенюатора 6 подключен к детекторному диоду 9, выход которого подключен к выходу S1 32 АЦП 3 . Второе плечо направленного ответвителя 7 подключено к согласованной нагрузке 8, выход направленного ответвителя 7 подключен к первому плечу второго циркулятора 36, выполненного в виде вентиль-циркулятора МПВЦ9-1Х КРПГ.468545.086ТУ, второе плечо которого подключено к выходу передающего канала 38.

Приемный канал содержит второй циркулятор 36 второе плечо которого подключено к входу приемного канала 38, четвертое плечо подключено к входу согласованной нагрузки 8, третье плечо подключено к входу направленного ответвителя 7, одно из плеч которого подключено к регулируемому аттенюатору 6, соединенному со входом данных D13 27 ПЛИС 4. Выход регулируемого аттенюатора 6 подключен к детекторному диоду 9, выход которого соединен с выходом S4 35 АЦП3. Второе плечо направленного ответвителя 7 подключено к согласованной нагрузке 8, выход направленного ответвителя 7 подключен к входу защитного устройства 12, выполненного в виде модуля СВЧ защитного устройства ЗУ-А-А КРПГ.434824.017ТУ, соединенного с входом данных D12 26 ПЛИС 4, выход защитного устройства 12 подключен к первому входу СВЧ переключателя 37 приемного канала, соединенному со входом данных D11 25 ПЛИС 4, второй и пятый входы переключателя подключены каждый к своей согласованной нагрузке 8, четвертый вход подключен в выходу регулируемого аттенюатора 6, соединенного со входом данных D11 25 ПЛИС 4, вход которого подключен к выходу линии задержки 43, выполненной в виде МИС YTD11-08122C1 компании YFEN, соединенной через вход данных D15 32 с ПЛИС 4. Вход линии задержки 43подключен к выходу СВЧ переключателя 37 передающего канала. Третий выход СВЧ переключателя 37 приемного канала подключен к входу направленного ответвителя 7, второе плечо которого подключено к согласованной нагрузке 8, а третье плечо подключено к регулируемому аттенюатору 6 соединенного с вводом данных D10 24 ПЛИС 4, выход которого подключен ко второму плечу направленного ответвителя 7. Четвертое плечо направленного ответвителя 7 подключено ко входу малошумящего усилителя 13, выполненного в виде МИС модуля СВЧ усилителя малошумящий М421390-2 АПНТ.434810.207ТУ, выход которого подключен к входу фазовращателя 5, соединенного с вводом данных D9 23 ПЛИС 4, выход которого подключен к входу согласующего усилителя14, выполненного в виде МИС модуля СВЧ усилителя М421304-5, выход которого подключен к входу аттенюатора 6 соединенного с входом данных D7 21 ПЛИС 4, выход которого подключен к входу согласующего усилителя 14, выход которого подключен к входу направленного ответвителя 7 одно из плеч которого подключено к регулируемому аттенюатору 6, соединенного с входом данных D6 20 ПЛИС 4, выход регулируемого аттенюатора 6 подключен к детекторному диоду 9, выход которого соединен с выходом S3 34 АЦП3, выход направленного ответвителя 7 подключен к третьему плечу первого циркулятора 2, первое плечо которого подключено к выходу приемного канала 1. ПЛИС 4 соединена с модулятором питания 42 через вход данных D14 28, а выход модулятора питания 42 соединен с входами согласующих усилителей 14 приемного канала и входом малошумящего усилителя 13.

Устройство работает следующим образом.

В режиме работы ППМ «передача» СВЧ-сигнал (далее сигнал) с гетеродина поступает на вход передающего канала 1. Сигнал проходит через первый циркулятор 2 с плеча 1 в плечо 2. Сигнал проходит через переключатель 37 передающего канала замкнутый в положении для передачи сигнала на вход ступенчатого фазовращателя 5. Управление переключателем 37 обеспечивается данными передаваемыми с ПЛИС 4 на вход данных D5 19. Сигнал проходит через ступенчатый фазовращатель 5, в котором задается необходимая фаза сигнала за счет изменения данных передаваемых с ПЛИС 4 на вход D4 18. Сигнал с выхода ступенчатого фазовращателя 5 проходит через предварительный усилитель мощности 11 и усиливается. Сигнал проходит через регулируемый аттенюатор 6 с заданным ослаблением, изменяемым в зависимости от переданных данных с ПЛИС 4 на ввод D3 17. Данные передаваемые на ввод D3 17 зависят от ответвленного сигнала с направленного ответвителя 7 проходящего через детекторный диод 9 и передаваемого на вывод S2 33 и обработанного на входе блока АЦП 3 в ПЛИС 4. Введение регулируемого аттенюатора 6 в СВЧ-тракт позволяет снизить коэффициент усиления передающего канала, что позволяет повысить устойчивости работы ППМ при пониженной температуре окружающей среды. Далее сигнал проходит через выходной усилитель мощности 10, регулировка режима работы которого задается передаваемыми данными с ПЛИС 4 на ввод D2 16, что приводит к изменению положений сдвоенного транзиторного ключа 40, который управляет подачей напряжения питания 9 вольт (либо напрямую на сдвоенный транзисторный ключ 40, либо через стабилизатор напряжения 41 на сдвоенный транзисторный ключ 40), через переключатель напряжения 39 на выходной усилитель мощности 10. Сигнал с выхода выходного усилителя мощности 10 проходит через направленный ответвитель 7. Ответвленный сигнал с направленного ответвителя 7 передается на регулируемый аттенюатор 6, затухание которого зависит от переданных данных с ПЛИС 4 на ввод данных D1 15. Решение о необходимом введении затухания регулируемого аттенюатора 6 принимается на основании сигнала проходящего через детекторный диод 9 и уровня напряжения передаваемого с вывода S1 32 на блок АЦП3 в ПЛИС 4. Введение регулируемого аттенюатора 6 позволяет произвести расчет выходной мощности находящейся на выходе выходного усилителя мощности 10, что обеспечивает контроль работоспособности передающего канала ППМ. Усиленный сигнал с выходного усилителя мощности 10 через второй циркулятор 36 (с плеча 1 в плечо 2) передается на выход передающего канала 38.

В режиме работы ППМ «прием» сигнал поступает на вход приемного канала 38. Сигнал проходит через второй циркулятор 36 (с плеча 2 в плечо 3) на вход защитного устройства 12. Защитное устройство 12 предотвращает попадание высокого уровня мощности на вход СВЧ-тракта расположенного после защитного устройства 12. Защитное устройство 12 при возникновении высокого уровня мощности на входе приемного канала 38, отражает этот сигнал в плечо 4 второго циркулятора 36, в котором установлена согласованная нагрузка 8. Согласованная нагрузка 8 необходима для поглощения высокого уровня мощности, отраженного от защитного устройства 12. Направленный ответвитель 7 необходим для ответвления части несущего сигнала на вход регулируемого аттенюатора 6, затухание которого зависит от переданных данных с ПЛИС 4 на вход данных D13 27. Решение о необходимом введении затухания регулируемого аттенюатора 6 принимается на основании сигнала проходящего через детекторный диод 9 и уровня напряжения передаваемого с вывода S4 35 на АЦП3 в ПЛИС 4. Введение регулируемого аттенюатора 6 позволяет произвести оценку уровня мощности находящегося на входе защитного устройства 12. Сигнал проходит через защитное устройство 12 и переключатель 37, управляемый данными с ПЛИС 4 подаваемыми на ввод D11 25, замкнутый в положении для передачи сигнала на вход малошумящего усилителя 13 через направленный ответвитель 7. Согласованная нагрузка 8 используется для обеспечения согласования выхода регулируемого аттенюатора 6. Сигнал проходит через ступенчатый фазовращатель 5, в котором задается необходимая фаза сигнала за счет изменения данных передаваемых с ПЛИС 4 на вход D9 23. Сигнал проходит через согласующий усилитель 14 и усиливается. Сигнал проходит через ступенчатый аттенюатор 6, в котором задается необходимое затухание сигнала (при необходимости) за счет изменения данных передаваемых с ПЛИС 4 на ввод D7 21. Сигнал проходит через согласующий усилитель 14 и усиливается. Усиленный сигнал передается на вход второго циркулятора 36 (плечо 3). Направленный ответвитель 7, установленный на входе малошумящего усилителя 13 и на выходе согласующего усилителя 14, а также регулируемый аттенюатор 6, управляемый данными с ПЛИС 4 через вход D10 24, используются для создания положительной обратной связи в СВЧ-тракте, что позволяет с помощью расчетов произвести оценку коэффициента усиления приемного канала. Возникновение положительной обратной связи в СВЧ-тракте контролируется ПЛИС 4 получающей данные с АЦП3 через вывод S3 34. Данные на выводе S3 34 возникают за счет передачи ответвленного сигнала с направленного ответвителя 7 на регулируемый аттенюатор 6 управляемый данными с ПЛИС 4 через вход D6 20 и далее на детекторный диод 9. Сигнал с плеча 3 первого циркулятора 2 передается на плечо 1 и далее поступает на выход приемного канала 1. В режиме работы ППМ «прием-калибровка» предусмотрено перенаправления сигнала подаваемого гетеродином на вход передающего канала 1 и далее через первого циркулятора (с плеча 1 в плечо 2) на вход малошумящего усилителя 13. Сигнал в таком случае проходит с плеча 2 первого циркулятора 2 через СВЧ переключатель 37 на вход линии задержки 43 управляемой данными с ПЛИС 4 подаваемыми на вход D15 29. Согласованная нагрузка 8 используется для обеспечения согласования входа ступенчатого фазовращателя 5. Сигнал через линию задержки 43 поступает через регулируемый аттенюатор 6 управляемый данными с ПЛИС 4 подаваемыми на ввод D8 22 на вход переключателя 37. Согласованная нагрузка 8 используется для обеспечения согласования выхода защитного устройства 12. Сигнал проходит через переключатель 37 на вход малошумящего усилителя 13. Далее сигнал передается по СВЧ-тракту через малошумящий усилитель 13, ступенчатый фазовращатель 5, согласующий усилитель 14, ступенчатый аттенюатор 6, согласующий усилитель 14, первый циркулятор 2 (с плеча 3 на плечо 1) на выход приемного канала 1. Обеспечение режима работы ППМ «прием-калибровка» достигается за счет создания задержки сигнала проходящего через линию задержки 43. Это позволяет подать гетеродинный сигнал на вход передающего канала 1 и принять усиленный сигнал с выхода приемного канала 1. Согласованные нагрузки используются в плечах направленных ответвителей для обеспечения направленности ответвления сигнала. Модулятор питания 42 управляемый данными с ПЛИС 4 через вход 28 используется для обеспечения импульсного режима работы приемного канала и отключения питания малошумящего усилителя 13, согласующих усилителей, при возникновении высокого уровня мощности на входе приемного канала 38. Отключение питания достигается путем отправки данных с ПЛИС 4 на вход D14 28, которые возникают только в том случае, когда на входе приемного канала имеется высокий уровень мощности, о чем показывает уровень напряжения на выходе S4 35, подаваемый на вход АЦП3 ПЛИС 4.

Предлагаемый приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона частот позволяет провести оценку электрических параметров и изменение режимов работы в реальном времени, таким образом можно повысить точность определения угловых координат цели при сканировании окружающего пространства. Наличие цифрового управления отдельными элементами узлов оперативного контроля позволяет определить состояние приемного и передающего канала в реальном времени и исключить влияние отказавшего или работающего не в штатном режиме канала на антенную подрешетку.

Возможность регулировки режимов работы и коэффициента усиления передающего канала, определения уровня выходной мощности передающего канала и уровня входной мощности приемного канала, калибровки приемного СВЧ-тракта по значению коэффициента усиления позволяет повысить надежность работы изделия и изменять режимы работы РЛС с минимальными затратами по времени.

Использование: изобретение относится к радиоэлектронным устройствам, а именно к конструкции приемо-передающих модулей (ППМ) СВЧ-диапазона частот. Технический результат: возможность регулировки режимов работы и коэффициента усиления передающего канала, определения уровня выходной мощности передающего канала и уровня входной мощности приемного канала, калибровки приемного СВЧ-тракта по значению коэффициента усиления. Сущность: приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона частот содержит передающий и приемный каналы, включающие циркулятор, аналогово-цифровой преобразователь, программируемую логическую интегральную схему, фазовращатель и аттенюатор, направленный ответвитель с согласованной нагрузкой и детекторным диодом, при этом передающий канал включает выходной усилитель мощности, предварительный усилитель мощности, а приемный канал включает защитное устройство, малошумящий усилитель и согласующий усилитель. Аналогово-цифровой преобразователь встроен в программируемую логическую интегральную схему, имеющую пятнадцать входов-выходов данных. Каналы дополнительно включают второй циркулятор, а каждый канал содержит СВЧ переключатель с согласованной нагрузкой, программируемая логическая интегральная схема имеет пятнадцать входов и выходов данных, строб запись и синхронизацию, в схему встроен аналогово-цифровой преобразователь, имеющий четыре ввода. 1 ил.

Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки СВЧ-диапазона частот, содержащий передающий и приемный каналы, включающие циркулятор, аналогово-цифровой преобразователь, программируемую логическую интегральную схему, фазовращатель и аттенюатор, направленный ответвитель с согласованной нагрузкой и детекторным диодом, при этом передающий канал включает выходной усилитель мощности, предварительный усилитель мощности, а приемный канал включает защитное устройство, малошумящий усилитель и согласующий усилитель, отличающийся тем, что аналогово-цифровой преобразователь встроен в программируемую логическую интегральную схему, имеющую пятнадцать входов-выходов данных, строб запись и синхронизацию, аналогово-цифровой преобразователь имеет четыре выхода данных, каналы дополнительно включают второй циркулятор, а каждый канал содержит СВЧ переключатель с согласованной нагрузкой, выход передающего канала и вход приемного канала подключены к первому плечу первого циркулятора, второе плечо которого подключено ко входу СВЧ переключателя передающего канала, а третье плечо через направленный ответвитель с подключенным к его плечу детекторным диодом подключено к согласующему усилителю и регулируемому аттенюатору приемного канала, выход передающего канала и вход приемного канала подключены ко второму плечу второго циркулятора, первое плечо которого через направленный ответвитель с подключенной к его плечу согласованной нагрузкой подключен к выходному усилителю мощности и регулируемому аттенюатору с подключенным детекторным диодом передающего канала, третье плечо через направленный ответвитель с подключенным к его плечам детекторным диодом и согласованной нагрузкой подключено ко входу защитного устройства и регулируемому аттенюатору приемного канала, четвертое плечо подключено к согласованной нагрузке, выход СВЧ переключателя передающего канала подключен ко входу фазовращателя передающего канала, второй выход переключателя подключен ко входу линии задержки, подключенной к регулируемому аттенюатору, выход которого подключен к СВЧ переключателю приемного канала, выход которого подключен к выходу защитного устройства, а вход через направленный ответвитель с подключенной к его плечу согласованной нагрузкой подключен к малошумящему усилителю и регулируемому аттенюатору, выход малошумящего усилителя подключен ко входу фазовращателя, выход которого подключен ко входу согласующего усилителя, выход которого подключен ко входу аттенюатора, причем к выходному усилителю передающего канала подключен переключатель напряжения передающего канала, соединенный со сдвоенным транзисторным ключом и стабилизатором напряжения, питание осуществляется модулятором, при этом выходы данных программируемой логической интегральной схемы подключены: первый - ко второму регулируемому аттенюатору передающего канала, второй - ко второму СВЧ переключателю передающего канала, третий - к первому регулируемому аттенюатору передающего канала, четвертый - к фазовращателю передающего канала, пятый - к первому СВЧ переключателю передающего канала, шестой - к первому регулируемому аттенюатору приемного канала, седьмой - к аттенюатору приемного канала, восьмой - к регулируемому аттенюатору, подключенному к линии задержки, девятый - к фазовращателю приемного канала, десятый - ко второму регулируемому аттенюатору приемного канала, одиннадцатый - к СВЧ переключателю приемного канала, двенадцатый - к защитному устройству, тринадцатый - к третьему регулируемому аттенюатору приемного канала, четырнадцатый - к модулятору питания, пятнадцатый - к линии задержки, а выходы данных аналогово-цифрового преобразователя подключены: первый - к детекторному диоду, соединенному с регулируемым аттенюатором передающего канала, второй - к детекторному диоду, соединенному с направленным ответвителем, подключенным к выходу выходного усилителя мощности, третий подключен к детекторному диоду, подключенному к регулируемому аттенюатору, соединенному шестым входом данных программируемой логической интегральной схемы, четвертый подключен к детекторному диоду, подключенному к регулируемому аттенюатору, соединенному с тринадцатым входом данных программируемой логической интегральной схемы.