Устройство для формирования диаграммы направленности антенной решетки Советский патент 1983 года по МПК H01Q3/26 

Изобретение относится к радиотехнике и радиосвязи и может быть испол зовано при создании антенных решеток . Известны устройства для формирова НИН управляемой диаграммынаправленности антенной решетки с помощью фазовых регуляторов, включенных на выходных и промежуточных частотах сигналов передатчиков Недостатком данных устройств явля ется то, что они не позволяют полуг чить нужные для практики точности фазирования цри работе передатчиков в широком диапазоне частот. Известно также устройство для Фазирования сигналов в антенной решетк каждый из каналов фазирования которого выполнен в виде управляемого фазовргицятеля, к выходу которого под ключен излучатель, фазового детектора, первый вход которого подключен к входу фазовращателя, второй вход к приемнику излучаемой электррмагнит ной энергии, а выход через элемент управления - к управляющему входу фазовращателя | 2. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, состоящее из линейной решетки излучателей, первый из которых запитывается от опорного |высокочастотного гегнератора, а ос1тальные излучатели запитывайтся от соответствующих генераторов, синхроН ных по частоте с опорным генератором. Направление излучения сигнала решеткой зависит от частоты опорного генератора либо от соответствующих изменений частоты остальных генераторов СЗ. В известном устройстве используется частотный метод сканирования лучом, при котором разность фаз межд сигналами в,соседних излучателях , зависит от разности частот в излучателях. , Для работы антеннах решеток в широком диапазоне, частотный метод сканирования практически не приектём так как направление излучения зависи не только от разности частот в излучателях,,но и от номинала рабочей частоты. Цель изобретения - сохранение нап равления диаграммы направленности в широком диапазоне частот. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для формирования диаграмма направленности антенной решетки, содержащем передатчики с ди апазонной кварцевой стабилизацией частоты, к выходу каждого из которых подключен излучатель, опорный генератор частоты, выходопорного генера тора частоты соединен с синхронизиру .юи;им входом каждого передатчика через соответствующий управляемый фазо вращатель, первый управляющий вход каждого фазовращателя подсоединен к бл.оку управления, выход одного из передатчиков подключен к первым входам фазовых детекторрв, выход каждого из остальных передатчикЪв соединен с вторым управляющим входом фазовращателя, подключенного к его входу соответст венно через управляемый ключ и элемент запоминания, управляющий вход каждого ключа подсоединен к блоку управления. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит излучатели 14, соединенные с передатчиками 5-8, j фазовые детекторы 9-11, первые входы которых соединены с точкой питания излучателя 1 ,а вторые входы подключены соответственно к излучателям 2-4. Вы- ; ходы фазовых детекторов через управляемые ключи 12-14., элементы 15-17 запоминания соединены с первыми управляющими входами фазовращателей 18-20 соответственно. Вторые управлякддие входы фазовращателей 18-21 подключены к блоку 22 управления. Опорный генератор 23 через фаз.овращатели 18-21 соединен с синхронизирующими входами передатчиков 6-8 и 5 соответственно. Устройство работает следующим образом. После включения с помощью ключей 12-14 замыкаются кольца регулирования фазы сигналов питающих излучателей 2-4 по фазе сигнеша в точке питания излучателя 1. Этот сигнал в ка честве эталонного подводится к первым входам фазовых детекторов 9-11. Выходные сигналы с фазовых детекторов через замкнутые ключи 12-14 и эле- . менты 15-17 запоминания подводятся к первым управляющим входам фазовращателей 18-20 соответственно. От опорного генератора 23 осуществляется синхронизация передатчиков 5-8 с диапазонной кварцевой стабилизацией частоты. Частота и фаза несущих колебаний на выходе передатчиков 5-8 пропорциональны частоте и фазе сигна- ла на выходе опорного генератора 23 и определяются соотношениями til - (1) а --У i %рЛ п oг врд гдеЧВпрд, ЧПРА, Оиог.Чог- соответственно круговая часто та и фаза, на выходе передатчика и опорного генератора/ Щи и -целые , зависящие от частотынастройки передатчика. На этом этапе происходит устранение взаимных фазовых сдвигов, обусовленных различными запаздываниями высокочастотных сигналов в трактах передатчиков 5-8 и фидерных линиях, питающих изл1 чатели 1-4. После отработки колец автоподстройки фазы сигналов в точках питания излучателей становятся одинаковыми, По команде от блока 22 управления разияыкаются ключи 12-14 и достигнутые значения регулирующих напряжений на первых управл5нощих входах фазовращателей 18-20 поддерживаются пос- тоянтлми посредством элементов 15 17 эапоминания. В зависимости от заданного направ ления излучения, которое устанавлива ется с пом««аью внешних органов управлениЯ( в блоке 22 управления выра батываются управляюоте напряжения, которые после размыканий поступшот на вторые входы фазоврацателёй 18-21 За счет этого в цепях.подключения к передатчикам $-8 синхрониэируюо го сигнала от оворного генератора 23 устанавливаются расчётные фазовые сдвиги. При этом, в точки питания излучатвчей 1-4 сигналы от передатчикрв 5-8 поступают с различньш относительным временем эапаз;б:1вания величины KOToiHJx обеспечиваю формирование заданной диаграммы направленности. Вреьля запаздывания на выходе передатчиков определяется формулой , .. . , и)прд Подставляя в этУ формулу приведенные выше соотношения, получаем 1 т-- oт : так-как частота опорного генератора (Djj является величиной постоянной, то время запаздывания 1Гпрд на выходе из передатчиков 5-8 определяется фазовым сдвигом сигнала опорногогенератора и не зависит от частоты настройки передатчиков/ Поэтому заданное направление излучения, установленное с помощью блока 22 управления и фазовращателей 18-21 на рдной рабочей частоте, поддерживается, с высокой точностью во всем рабочем диапазоне передатчика. Использование предлагаемого устройства позволяет расширить область использования антенных решеток для широкодиапазонных систем и, в частности , систем KB радиосвязи, а также использовать серийно выпускае«ле и вновь разрабатываемые массовые передатчики с диапазонной кварцевой стабилизацией частоты Сс синтезаторами ) в активных антенных решетках.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДИАГРАММЫ НАП1РАВЛЕННОСТИ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ, содержаа ее передатчики с диапазонной кварцевой стабилизацией частоты, к выходу каждого из которых подключен излучатель, опорный генератор частоты, отличающеес я тем, что, с целью сохранения направления диаграммы направленности в широком диапазоне частотi выход опорного генератора частоты соединен с синхронизирующим входом каждого передатчика через соответствующий управляек«й фазовращатель, первый управляющий вход каждого фазовршдателя. подсоединен к блоку управления, выход одного из передатчиков подключен к первым входам фазовых детекторов, выход каждого из остальных переда иков соединен с вторым управляющим входом фазовращателя, подключен- . ного к его входу соответственно че- I рез управляемый ключ и элемент-запоминания, управляющий вход каждого | ключа подсоединен к блоку управления .5 (Л IND to ю .4 4