Устройство для управления амплитудным распределением фазированных антенных решеток Советский патент 1989 года по МПК G01R29/08 

ffl т i

Mi iMMBMiM «J I

яяйяяятятттт lAvnMMHMMMHBMaveeMHHMVMBHMM HiM ямймня мяв

фиг. /

1

б, блойа 7 управления и управляемых инверторов 16, .приемник 11,блок 12 измерения, двухпороговый компаратор 13, KOHbWHKTOpbi 14 с эл-тами памяти и дизьюнкторы 15. Г-р 1 с помощью антенны 2 формирует сигнал, который принимается ФАР 3, Здесь сигналы проходят тракты излучателей 4, сумматор 6 и nocTynaJOT в приемник 11, где осуществляется обработка и вьщеле ние полезного сигнала. Далее блоком 12 измерения оценивается амплитуда и фаза сигнала контролируемых кана

лов, и затем сигнал поступает на компаратор 13, При наличии неисправностей в канале компаратор 13 вьфаба- тывает сигнал, поступающий на соот

ветствующий коньюнктор 14, а затем через дизьюнктор 15 - на инвертор 16, В результате фазовращатели 5 этих каналов запираются и тракты их излучателей 4 не участвуют в работе ФАР 3 до следующего цикла контроля. Это позволяет корректировать уходы луча, вызванные отказами этих каналов, 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - обеспечение коррекции уходов луча, вызванных отказами эл-тов фазированной антенной решетки (ФАР). Устройство содержит г-р 1 СВЧ-сигнала, вспомогательную антенну 2, ФАР 3, состоящую из излучателей 4, фазовращателей 5, сумматора 6, блока управления 7 и управляемых инверторов 16, приемник 11, блок измерения 12, двухпороговый компаратор 13, коньюнкторы 14 с эл-тами памяти и дизьюнкторы 15. Г-р 1 с помощью антенны 2 формирует сигнал, который принимается ФАР 3. Здесь сигналы проходят тракты излучателей 4, сумматор 6 и поступают в приемник 11, где осуществляется обработка и выделение полезного сигнала. Далее блоком измерения 12 оценивается амплитуда и фаза сигнала контролируемых каналов, и затем сигнал поступает на компаратор 13. При наличии неисправностей в канале компаратор 13 вырабатывает сигнал, поступающий на соответствующий коньюнктор 14, а затем через дизьюнктор 15 - на инвертор 16. В результате фазовращатели 5 этих каналов запираются и тракты их излучателей 4 не участвуют в работе ФАР 3 до следующего цикла контроля. Это позволяет корректировать уходы луча, вызванные отказами этих каналов. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в фазированных антенных решетках (ФАР), например радиолокационных систем, фазовращатели которых выполнены с переключаемыми каналами.

Цель изобретения - обеспечение коррек1щи уходов луча, вызнанных отказами элементов ФАР.

На фиг, 1 представлена структур- ная схема предлагаемого устройства для управления амплитудным распределением фазированных антенных решетокj на фиг. 2 - структурная схема старшего разряда фазовращателя ФАР; на фиг. 3 - структурная схема управляемого инвертора.

Устройство для управления ампли- .тудным распределением ФАР содержит генератор 1 СВЧ сигнала, вспомогательную антенну 2, ФАР 3, состоящую

из излучателей 4, фазовращателей 5 ФАР, старшие разряды которых вьтолне- ны по схеме с переключаемыми каналами. Выходы фазовращателей 5 подключены к сумматору 6. Управление ФАР 3 осуществляется с помощью блока 7 управления, в состав которого входит программный блок 8, вычислитель 9 фаз и блок 10 формирования контроль- .ного сигнала. Первьй вход приемника 1 1 соединен с генератором 1, второй вход - с выходом ФАР 3, Выход

приемника 11 соединен с блоком 12 измерения, к которому подключен двухпороговый компаратор 13, на выходе которого установлены коньюнкторы 14 с элементами памяти и дизъюнкторы ;15, причем число коньюнкторов 14 и

0

5

0

5

0

5

0

5

дизъюнкторов 15 равно N/2, где N - число излучателей 4 ФАР 3, Вторые входы коньюнкторов 14 и дизъюнкторов 15 связаны с соответствующими выходами программного блока 8 блока 7 управления. Выходы дизьюнкторов 15 соединены с управляемыми инверторами 16, причем входы управляемых инверторов 16, симметричных относительно фазового центра.ФАР 3, соединены попарно и подключены к дигъюнкторам 13, Выходы каждого инвертора 16 соединены с управляющие входами старшего разряда соответствующего фазовращателя 5. Один разряд фазовращателя 5 содержит четыре диода 17-20, подключенных к входам ра оряда на расстояниях 7. 4 от ,разветвлений, управляющие входы 21 и 22. Управляемый инвертор 16 состоит из пяти элементов И-НЕ 23-27.. .

Устройство для управления амплитудным распределение ФАР работает следующим образом.

Генератор 1 с помощью антенны 2 формирует в направлении ФАР 3 сигнал, который принимается ФАР 3, Одновременно с помощью програмкного блока 8 отключается вычислитель 9 и подключается блок 10 формирования контрольного сигнала. Формируемь й в блоке 10 сигнал подается на пару фазовращателей 5, симметричных относительно центра ФАР 3, а на остальные разряды фазовргщателя. 5 подается постоянное напряжение, например, соответствующее логической единице, что устанавливает все секции фазовращателей в одинаковое состояние.

В обычном состоянии на входы 21 и 22 фазовращателей 5 подаются противофазные сигналы, что обеспечивает открытое состояние одного канала и закрытое состояние другого канала. В режиме контроля указанное постоянное напряжение поступает ча входы дизьюнкторов 15.и, появляясь на их .выходах, переводит все управляющие инверторы 16 за исключением двух в состояние, когда сигналы на выходах инверторов 16 синфазны и диоды 17-20 в старших разрядах фазовращателей 5 открыты и замыкают четвертьволновые отрезки каналов на землю, тем самам разрывая цепь по СВЧ. Можно использовать и закрытое состояние диодов, в этом случае сигналы, проходя секцию, на выходе суммируются в проти- вофазе, т.е. также достигается эффект запирания тракта излучателя. Одновременно на контролируемую пару фазовращателей 5 подается напряже ние.

Сигналы антенны 2, проходя тракты излучателей 4, сумматор 6, поступают на вход приемника 11, в котором осуществляется обработка и вьоделение полезного сигнала (для формирования гетеродинного сигнала используется сигнал генератора 1), Преобразованный сигнал подается в блок 12, оценивается амплитуда и фаза сигнала контролируемых каналов и затем сигнал поступает на двухпороговый компаратор 13. При наличии неисправностей в контролируемом канале на выходе двухпорогового компаратора 13 появляется сигнал, который отличается от эталонного. При превьппений установленного порога как в большую, так и в меньшую стороны на выходе двухпорогового компаратора 13 появляется, сигнал, который поступает на один из входов коньюнкторов 14. А так как на один из коньюнкторов 14, соответствующий номеру контролируемого канала, поступает и сигнал программного блока 8, то на выходе коньюнктора 14 формируется сигнал, который проходит через дизъюнктор 15 и поступает на

управляемый инвертор 16, переводя его в состояние, соответствующее синфазным сигналам на выходах инвертора 16. В результате оба канала старших секций фазовращателей 5 контролируемых каналов запираются и тракты этих излучателей не участвуют в работе .ФАР 3 до следующего цикла контроля, что

0 позволяет корректировать уходы луча, вызванные отказами обоих этих каналов. Аналогично контролируются остальные пары фазовращателей 5 (трактов излучателей) .

5 Перед каждым циклом контроля производится очистка элементов памяти путем подачи напряжения с выхода блока формирования контрольного сигнала.

0 Ф о р м у л а изобретения

Устройство для управления амплитудным распределением фазированных антенных решеток (ФАР), содержащее

5 генератор СВЧ-сигнала, выход которого подключен к вспомогательной антенне и к первому входу приемника, к второму входу которого подключена ФАР, а к выходу - блок измерения,

0 блок управления, соединенный с управляющей входами фазовращателей ФАР, отличающееся тем, что, с целью обеспечения коррекции уходов луча, вызванных отказами ее элементов, введены двухпороговый компара-- тор, коньюнкторы с элементами памяти, дизьюнкторы и управляемые инвер-горы, вход компаратора соединен с выходом блока измерения, а выход - с первыми входами коньюнкторов с элементами памяти, выходы которых подключены к первым входам дизъюнкторов, вторые входы коньнкторов с элементами памяти и дизьюнкторов соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы которого соединены со старшими разрядами фазовращателей ФАР через управляемые инверторы, выходы каждого дизънктора подключены к входам соответствующих двух управляемых инверторов, симметрично расположенных относительно фазового центра ФАР.

5

0

5

0

Фив.1

X/

о

-iQn-r-,

r-tjT-nLL Ч 1 rtj

Фие.3

(У)

omfSiYi)

Ж

К/ -о