Вычислительное устройство для управления лучом плоской антенной решетки Советский патент 1989 года по МПК G05B15/02 

1

(21).4453271/24-24 (22) 12.05.88 (46) 30.12.89. Бюл. V 48 (72) К.И.Чернышев, С.И.Шпырка и В.А.Яковенко (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР IT 793154, кл. G Об F 15/20, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1013967, кл. G 06 F 15/20, 1981.

(54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ЛЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛУЧОМ ПЛОСКОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ

(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления фазирования антенными решетками с дискретно-коммутационными фазовращателями. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит блок 1 ввода, координатные множительные блоки 2, счетчики 3 строк, реверсивные счетчики 4 столбцов, элементы И 5, узлы 6 вывода. 4 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления фазированными антенными решетками с дискретно-коммутационными фазовращателями. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит блок 1 ввода, координатные множительные блоки 2, счетчики 3 строк, реверсивные счетчики 4 столбцов, элементы И 5, узлы 6 вывода. 4 ил.

ел

со to

со -U

I Т

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления фазированными антенными решетками с дискретно-ком- , мутационными фазовращателями.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема блока вво- Q да; на фиг.З - схема узла приема блока ввода; на фигЛ - схема узла формирования управляющих сигналов блока ввода.

Устройство содержит блок 1 ввода, 15 координатные множительные блоки 2, счетчики 3 строк, реверсивные счетчики k столбцов, элементы И 5, узлы 6 вывода, узлы 7 приема, элемент ИЛИ 8Э узлы 9 преобразования кода в последо- о вательность импульсов, узел 10 формирования управляющих сигналов, элементы 11 задержки, элементы И 12, „ элемент ИЛИ 13, генератор k тактовых импульсов, формирователь 15 прямо- 25 угольных импульсов и связи (сигналы) 16-26.

В высокочастотный тракт каждого элемента антенной решетки вводится неуправляемый дискретный фазосдвига- п тель, вносящий дополнительный фазовый сдвиг

$i +$i где Ј,-j - случайный фазовый.сдвиг,

распределенный равномерно по строкам (столбцам) в интервале Г-дА, А I - дискрет управляемого фаэофращателя, равный 2ЯУ2р; р - разрядность фазовращателя 4 (число выходов старших разрядов счетчиков 3 строк, подключенных к входам элементов 5 И).

Для учета внесенного фазового 5 сдвига при начальной установке устройства после включения в счетчики 3 строк и реверсивные счетчики k столбцов записывается дополнительный код соответствующего сдвига , путем со- .ответствующей коммутации входов начальной установки разрядов счётчиков 3 строк и реверсиных счетчиков Ь столбцов.

Устройство работает следующим образом

Требуемое значение фазы сигнала каждого излучателя определяется соотношением:

50

55

№. ,(.1)5.пЧ;+ (.1)g.n0 К, (i-1) + K2(j-1),

5

0

5

где ч(- - требуемое значение фазы .

ij-ro излучателя; da - расстояние между излучателями в строке; сЦ - расстояние между излучателями в столбце; Я - длина волны;

9 , Q - угловые координаты требуемого положения луча относительно нормали к плоскости раскрыва антенны;

. . л, „ . я К, -i-sinr ; Кг ---«-Sinn

Л

- набег фазы по соответствующим координатам на расстояние между соседними излучателями.

При работе устройства блоком 1 ввода выдается сигнал начальной установки, который записывает в счетчики 3 строк и реверсивные счетчики k столбцов дополнительный код соответствующего случайного фазового сдвига if,-(j} . После этого на входы пер« первого и второго координатных множителей блоков 2 поступают импульсные посылки, число импульсов в которых равно соответственно

к, к,-2 ; Ki Kt-2qS

где Qt - число триггеров в первом координатном множительном блоке;

Q - число триггеров во втором координатном множительном блоке.

В блоках 2 осуществляется умножение соответственно на величины i-1 j-1 2&Г и

Получившиеся на выходах координатных множительных блоков 2 импульсные посылки, количество импульсов в которых К,(i-1) и Kj,(j-1) пропорционально требуемым значениям фаз излучения для строк и столбцов, записываются в счетчиках 3 строк и реверсивных счетчиках k столбцов, где автоматически складываются с дополнительным кодом неуправляемого фазового сдвига Ј,ф. После этого на управляющем выходе блока 1 появляются импульсы суммирования, которые поступают

5

i u

где

Ч.

2J

ч

б

5

параллельно на суммирующие входы всех счетчиков 3 строк и на вычитающие входы реверсивных счетчиков Ь столбцов. При поступлении импульсов суммирования они складываются с информацией, записанной в счетчиках 3 строк, и вычитаются из информации, записанной в реверсивных счетчиках 4 столбцов. В момент, когда в реверсивном счетчике какого-либо столбца информация списывается до нуля, на выходе переноса реверсивного счетчика столбца формируется стробирующий импульс. Этот стробирующий импульс поступает на вторые входы элементов И 5 и открывает их, В момент времени информация из счетчиков строк через элементы И поступает в соответствующий узел 6 вывода, откуда поступает на управляемый дискретный фазовращатель.

Значение фазы излучения ij-ro излучающего элемента антенной решетки равно

.И-бы.

Л

полученное значение фазы ij-ro излучателя; означает целую часть числа X;

дополнительный фазовый сдвиг.

Блок ввода работает следующим образом.

На входы узлов 7 поступают сигналы 16 и 17, содержащие информацию о значениях углов Ц и 9 (например, числа к| и К в параллельном коде). На выходе каждого из блоков 1 формируется два сигнала. Сигнал 20 индикации изменения значения входных сигналов появляется в момент изменения сигнала 16 или 17. Сигналы 18 и 19 отличаются от сигналов 16 и 17 лишь тем, что они присутствуют только при условии наличия сигнала 20. Длительность сигнала 20 равна времени, необходимому для записи требуемых кодов во все фазовращатели антенной решетки, что обеспечивается выбором време ни задержки элемента II (фиг.З). Элемент ИЛИ 8 обеспечивает выдачу необходимых сигналов блоком 1 при изменении любого их входных сигналов. На

10

20

его выходе формируется стробирующий импульс, обеспечивающий работу узлов 9 и 10. Узел 10 формирует по переднему фронту стробирующего импульса сигнал 26 начальной установки, обеспечивающий запись в счетчики строк и реверсивные счетчики столбцов необходимых кодов и запуск узлов 9, формирующих на своих выходах импульсные последовательности, число импульсов в которых соответствует коду на входах. Кроме того, узел 10 формирует сигнал 22, представляющий 15 собой последовательность импульсов генератора 1, задержанную на время Јj, необходимое для начальной установки, и управляющий сигнал 25, представляющий собой аналогичную последовательность импульсов, но задержанную

дополнительно на время L

i

необходи5

0

5

0

5

мое для записи импульсных последовательностей (сигналы 23 и 2) в множительные блоки.

Формула изобретения

Вычислительное устройство для управления лучом плоской антенной решетки, содержащее блок ввода, два входа которого являются входами устройства, а первый и второй информационные выходы подключены к входам первого и второго координатных множительных блоков соответственно, выходы которых подключены к инфсрмационным входам соответствующих реверсивных счетчиков столбцов и счетчиков строк, управляющие входы суммирования которых соединены с разрешающим выходом блока ввода , каждый выход группы выходов каждого счетчика строк подключен к первым входам элементов И соответствующих групп, выходы элементов И каждой групп через соответствующий узел вывода соединены с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, выход начальной установки блока ввода соединен с входами записи кода случайного фазового сдвига счетчиков строк и реверсивных счетчиков столбцов, выходы переполнения реверсивных счетчиков столбцов соединены с вторыми входами элементов И соответствующих групп.