Устройство управления положением луча фазированной антенной решетки Советский патент 1988 года по МПК H01Q3/26 

я РУ

4

о

05 Ci

с

Изобретение относится к антенной технике, в частности к активным фазирован ным антенным решеткам (ФАР).

Цель изобретения - расширение сектора сканирования луча в обе стороны от нормали к раскрыву ФАР.

На чертеже нредставлена структурная схема устройства управления положением луча ФАР.

Устройство управления положением луча ФАР содержит N каналов 1, первые смесители 2, излучатели 3, вторые смесители 4, третьи смесители 5, блок 6 управления, первый кварцевый генератор 7, сумматор 8 мошности, управляемый фазовращатель 9, четвертый смеситель 10, пятый смеситель 11 и второй кварцевый генератор 12.

Устройство управления положением луча ФАР работает следующим образом.

В режиме излучателями между токами определяются

приема сигнал принимается

3, причем фазовые сдвиги

в различны.х излучателя.х 3

направлением прихода сигнала. Из излучателей 3 в каждом канале 1 парциальные сигналы поступают на первые смесители 2 в которых частота колебаний понижается до значения промежуточной частоты flip, а затем парциальные сигналы суммируются в сумматоре 8 мошности. Так как на гетеродинные входы всех первых смесителей 2 поступают колебания с одинаковой частотой, но с фазами, отличающимися на величину Дер в соседних каналах 1, то фазовые сдвиги, онределяемые направлением прихода сигнала, могут быть скомпенсированы соответствующим выбором величины, которую задает блок 6 управления.

Рассмотрим процесс формирования требуемых фазовых сдвигов. На гетеродинный вход первого смесителя 2 первого канала 1 (на чертеже каналы пронумерованы справа налево) поступает сигнал с фазой аУ|1+ф|, где ii i - круговая частота первого кварцевого генератора 7; ifi - начальная фаза его сигнала; t - время. На гетеродинный вход первого смесителя 2 второго канала 1 поступает сигнал с управляемого фазовращателя 9 с фазой -uyit-l-tfM+ tf - Сигналы, поступающие на гетеродинные входы первых смесителей 2 третьего и последующих каналов 1 частот, формируются в результате многократного преобразования частот. Иятый смеситель 11, соединенный с управляемым фазовращателем 9 и вторым кварцевым генератором 12, формирует сиг- па;: : фазой ttit- - at + ifi+ф2 + Дф, который суммируется в третьих смесителях 5 соот- нетслвующих каналов 1 с сигналом с фазой |1 + Ч |Ч (ч 2)Aij: (где п - номер канала/, KOTopbiii поступает в третий смеси5

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тель 5 третьего канала 1 с выхода управляемого фазовращателя 9, а на третьи смесители 5 последующих каналов 1 - с выходов вторых смесителей 4 соответствующих предыдущих каналов 1. В результате сигналы на выходе третьих смесителей 5 имеют фазу

2ш|1-(-2ф| + (п -1 )Дф4-м;21-|-ф2.

Эти сигналы поступают на вход вторых смесителей 4 соответствующих каналов, где из них вычитается сигнал с фазой w. + Ф1 +й1 21 + ф;г, сформированный в четвертом смесителе 10. В результате на выходе вторых смесителей 4 третьего и последующих каналов 1 формируются сигналы с фазой ((п-1)Дф .

Сигна.ты, поступающие на гетеродинные входы первых смесителей 2 имеют прогрессивный фазовый сдвиг от первого канала 1 до последнего канала 1, в результате чего достигается фазировка ФАР в требуемом направлении.

Таким образом, осуществляется управление лучом в щироком секторе сканирования при использовании всего одного управляемого фазовращателя 9.

Формула изобретения

Устройство управления положением луча фазированной антенной решетки (ФАР), содержащее N каналов, включающих первые смесители, входы которых соединены с излучателями ФАР, а начиная с третьего канала - вторые и третьи смесители, при этом гетеродинные входы первых смесителей соединены с выходами соответствующих вторых смесителей, гетеродинные входы которых соединены с выходами соответствующих третьих смесителей, блок управления, первый кварцевый генератор, сумматор мощности, входы которого соединены с выходами первых смесителей соответствующих каналов, а выход является выходом ФАР, отличающееся тем, что, с целью расширения сектора сканирования луча в обе стороны от нормали к раскрыву ФАР, в него введены управляемой фазо- врашатель, четвертый и пятый смесители, второй кварцевый генератор, выход которого соединен с первыми входами четвертого и пятого смесителей, выход первого кварцевого генератора соединен с гетеродинным входом первого смесителя первого канала, входом фазоврашателя и вторым входом четвертого смесителя, выход фазовращателя соединен с гетеродинным входом первого смесителя второго канала, сигнальным входом третьего смесителя третьего канала и вторым входом пятого смесителя, выход пятого смесителя соединен с гетеродинными входами третьих смесителей всех каналов, начиная с третьего, сигнальные входы третьих с.месителей п-. каналов соединены попарно, начиная с четвертого канала - с

1406676 34

выходами вторых смесителей каналов n-1, к ход четвертого смесителя подключен к сиг управляющему входу управляемого фазовра- нальным входам вторых смесите.UMI нес щателя подключен блок управления, а вы-соответствующих каналов.

Изобретение относится к об,пасти антенной техники, в частности к активным фазированным антенным решеткам (Ф,Р). Цель изобретении -- расширенне секто)а сканирования луча в обе стороны oi но)ма,:|и к раскр)1в ФАР. Устр во со.1е1)жит каналов I, смеси re. ui 2, 4. о, ii,, тели 3. блок 6 праь.чеиня. KBapiU iii.ii i r-jj (КГ) 7, сумматор 8 мощное I M Цель достигается В1 едением уп11авляе 1 с ((«азовраш;;- теля 9, смесителей 10 и И, KI 12 и и связей. Сигналы, постунаюнцн на г кчю- диниые входы нервы.х смесите,1ей 2, имеют npoi рессивный фазовый сдниг oi нервсно кана, 1а I до нос, ;ед11е1 п кана;1а I, и результате чего достигается фазнровка Ф.ЛР в требуемом нанрав,тении. Т. об|)азом, (Jcylnecтв, lяeтcя ,теине .тччом в широ- К(П1 секторе сканирования при .и)ва НИИ всего од11О1 о у в.тяемого (|ia3: ii)a- Н1ателя 9. I ил.