Линейная активная фазированная антенная решетка Советский патент 1987 года по МПК H01Q3/26 

11305804

Изобретение относится к радиотехнике и.может быть использовано в антенных решетках с электрическим сканированием.

Цель изобретения - повышение точ- 5 ности формирования фазового распределения.

На чертеже изображена структурная схема линейной активной фазированной антенной решетки (АФАР).fO

Линейная АФАР содержит излучатели 1, активные модули 2, дискретные фазовращатели 3, аналоговые фазовращатели 4, фазовые детекторы 5, первые сумматоры 6, вторые сумматорй 7, ин- 5 вертор 8, распределитель 9, возбудитель 10 и блок 11 управления.

Линейная АФАР работает следующим образом.

При формировании равномерного на- 20 чального фазового фронта в апертуре, соответствующего нулевому фазовому, распределению, разность фаз сигналов на выходе соседних активных модулей

Сигналы ошибки Uj без изменения

в первых сумматорах 6 действуют на управляющие входы соответствующих аналоговых фазовращателей 4. Сигнал ошибки, подаваемый на управляющий вход аналогового фазовращателя 4 канала N-ro излучателя 1, формируется с помощью последовательного сложения во вторых сумматорах 7 выходных напряжений всех, фазовых детекторов 5 с последующим инвертированием результата в инверторе 8,

На управляющий вход аналогового фазовращателя 4 канала каждого излучателя 1 подается сигнал ошибки, пропорциональный разности фаз сигналов на выходе активного модуля 2 канала данного и соседнего излучателей 1. Причем для N-ro излучателя 1 соседним является первый излучатель 1. В стационарном режиме на выходе активного модуля 2 канала каждого излучателя 1 устанавливается колебание с фазой, равной среднему значению фаз колебаналов всех излучателей 1 ср. У q ./N.

г 1 1

2 должна быть равна нулю. Если выпол- ний на выходах активных модулей 2 ка- , няется условие равенства фаз сигналов, возбуждающих излучатели 1, напряжения на выходах всех фазовых детекторов 5 равны нулю и система автоматической стабилизации фазы, содержащая фазовые 30 В результате фаза сигнала на выходе детекторы 5, первые и вторые суммато- всех активных модулей 2 подстраивает- ры 6 и 7 и аналоговые фазовращатели ся с помощью системы автоматической 4, не влияет на работу линейной АФАР, стабилизации фазы под ср,. . так как с блока 11 управления при фор- При формировании с помощью дискрет- мировании нулевого фазового распреде- ных фазовращателей 3 требуемого фазо- ления ha вторые входы всех первых сум- вого распределения, отличного от ну- маторов 6 поступают нулевые сигналы. Если же в результате действия любых дестабилизирующих факторов услолевого, на вторые входы первых сумматоров 6 с блока 11 управления поступают сигналы, равныенапряжениям на вывие равенства фаз не выполняется, на 40 ходах фазовых детекторов 5, имеющих выходе фазовых детекторов 5 вырабаты- место при номинальной (.необходимой

веется сигнал ошибки - постоянное напряжение, пропорциональное разности фаз сигналов на выходах активных модулей 2 каналов соседних излучателей 1,

и, ,(cp,-cf,)

Uz Кфр(с(.,-С(з)

,

Кфг|(Ч ы-,-Ч м )

Uj - напряжение на выходе фазового детектора 5 канала i-ro излучателя;

- фаза сигнала на выходе активного модуля 2 канала i-ro излучателя 1;

крутизна характеристики фазового детектора 5,

Сигналы ошибки Uj без изменения

в первых сумматорах 6 действуют на управляющие входы соответствующих аналоговых фазовращателей 4. Сигнал ошибки, подаваемый на управляющий вход аналогового фазовращателя 4 канала N-ro излучателя 1, формируется с помощью последовательного сложения во вторых сумматорах 7 выходных напряжений всех, фазовых детекторов 5 с последующим инвертированием результата в инверторе 8,

На управляющий вход аналогового фазовращателя 4 канала каждого излучателя 1 подается сигнал ошибки, пропорциональный разности фаз сигналов на выходе активного модуля 2 канала данного и соседнего излучателей 1. Причем для N-ro излучателя 1 соседним является первый излучатель 1. В стационарном режиме на выходе активного модуля 2 канала каждого излучателя 1 устанавливается колебание с фазой, равной среднему значению фаз колебаний на выходах активных модулей 2 ка- В результате фаза сигнала на выходе всех активных модулей 2 подстраивает- ся с помощью системы автоматической стабилизации фазы под ср,. . При формировании с помощью дискрет ных фазовращателей 3 требуемого фазо- вого распределения, отличного от ну-

налов всех излучателей 1 ср. У q ./N.

г 1 1

ний на выходах активных модулей 2 ка В результате фаза сигнала на выходе всех активных модулей 2 подстраивает ся с помощью системы автоматической стабилизации фазы под ср,. . При формировании с помощью дискре ных фазовращателей 3 требуемого фазо вого распределения, отличного от ну-

ний на выходах активных модулей 2 ка- В результате фаза сигнала на выходе всех активных модулей 2 подстраивает- ся с помощью системы автоматической стабилизации фазы под ср,. . При формировании с помощью дискрет- ных фазовращателей 3 требуемого фазо- вого распределения, отличного от ну-

левого, на вторые входы первых сумматоров 6 с блока 11 управления поступают сигналы, равныенапряжениям на выля получения требуемого фазового распределения) разности фаз сигналов на выходах активных модулей 2 каналов

соседних излучателей 1. Тогда напряжение на выходах первых сумматоров 6 пропорционально отклонению реальной разности фаз сигналов, питающих соседние излучатели 1., от номинальной,

и благодаря дешствию системы автоматической стабилизации фазы данное отклонение отработано за счет изменения фазового сдвига в аналоговых фа- зовращателях 4

Точность формирования фазового распределения определяется лишь статической ошибкой системы автоматической стабилизалщи фазы.

313

Формула изобретения

Линейная активная фазированная антенная решетка, содержащая возбудитель, выход которого подключен к входу распределителя, N излучателей, каждый из которых подключен к выходу соответствующего активного модуля, вход которого подключен к выходу соответствующего дискретного фазовраща

теля, управляющий вход которого под-. fO ключены к вторым входам соответствуюключен к соответствующему выходу блока управления, N аналоговых фазовращателей, выходы которых подключены к сигнальным входам соответствующих

дискретных фазовращателей, а сигналь- 5 торого, кроме последнего, подключен

ные входы - к вьпсодам распределителя, (N-1) фазовых детектора, первые входы которых подключены к выходу соответствующего активного модуля, о т- личающаяся тем, что, с це- 20 лью повышения точности формирования фазового распределения, в нее введены (N-1) первых сумматора, (N-2) втоСоставитель И.Грубрин Редактор О.Юрковецкая Техред А.Кравчук Корректор А.Зииокосов

Заказ 1463/53 Тираж 626Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

рых сумматора и инвертор, второй вход каждого фазового детектора подключен к выходу смежного активного модуля, а его выход - к первому входу соответствующего первого сумматора, выход которого подключен к управляющему входу соответствующего аналопо- вого фазовращателя, выходы постоянного напряжения блока управления подщих первых сумматоров, выход каждого первого сумматора, кроме первого, подключен к первому входу соответствующего второго сумматора, выход которого, кроме последнего, подключен

к второму входу последующего второго сумматора, выход первого сумматора подключен к второму входу последующего второго сумматора, выход последнего второго сумматора подключен к входу инвертора, выход которого подключен к управляющему входу последнего аналогового фазовращателя.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности формирования фазового распределения. Устр-во содержит излучатели 1, активные модули 2, дискретные и аналоговые фазовращатели (Ф) 3 и 4, фазовые детекторы (ФД) 5, сумматоры 6 и 7, инвертор 8, распределитель 9, возбудитель 10 и блок управления 11. Цель достигается введением сумматоров 6 и 7 и инвертора 8, образующих совместно с Ф 4 и ФД 5 систему автоматической стабилизации фазы. 1 ил. п I (Л л эо