Планарная радиооптическая решетка Советский патент 1991 года по МПК H01Q21/00 H01Q3/26 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокационных системах.

Цель изобретения - повышение точности определения двумерной координатной информации.

На фиг. 1 представлена структурная схема планарной радиооптической решетки, на фиг. 2 - входной формат оптического сигнала

Пленарная радиооптическая решетка содержит антенную решетку (АР) из NxM излучателей 1, когерентные усилители 2, NxM-канальный акустооптический модулятор света (АОМ) 3, выполненный трехмер- ным, в виде N плоскопараллельных М-канальных пластин, совмещенных своими плоскими гранями, звукопроводы 4, собирающую линзу 5

Планарная радиооптическая решетка работает следующим образом.

Элементы 1 антенной решетки размера NxM через когерентные усилители 2 подключены к геометрически подобной структуре пьезопреобразователей АОМ 3 с размерами AXAYAZn расстоянием б X между каналами. АОМ 3 развернут под углом а arcsin( 5Х /Дг) и 0 / « « arctg(Ay/Az) в плоскостях XOZ и YOZ соответственно. АОМ 3 установлен на пути коллимированного света Е0 перед собирающей линзой 5, задняя фокальная плоскость ( ) которой является выходной (+- фокусное расстояние линзы 5) Благодаря развороту АОМ 3 оптиче- ский сигнал , считываемый с АОМ, имеет входной формат, показанный на фиг 2 В косоугольной системе координат XY этот формат имеет стандартную двумерную структуру с независимыми перемен- ными X и Y . При этом угол у между осями X и Y равен

у arctg (sin/9 /sin a)

Сигналы, принятые NxM излучателями 1, когерентно усиливаются (Л преобразуют- ся, если это необходимо, на промежуточную частоту) усилителями 2 В результате этого каждый nm-й вход АОМ 3 возбуждается сигналом с комплексной амплитудой Umn KVgexp iKslnQg(Xmcos -I- Yn sin ),

(1)

где К - коэффициент усиления усилителей 2, Vg - амплитуда сигналов на выходах элементов 1 от точечного источника д,

Хт- Уп координаты nm-ro элемента Сигналы 1 возбуждают в соответствующих каналах АОМ 3 ультразвуковые волны которые модулируют оптическую плотность его звукопроводов 4 и тем самым коллимированный пучок света Ео, просвечивающий АОМ 3. Благодаря специальной ориентации АОМ 3 под углами а и/ к осям X и Y оптический сигнал, формирующийся непосредственно за АОМ 3, имеет специальный формат, типа показанного на фиг 2. Здесь nm-й сигнал (1) пространственно развернут в т-м звукопроводе, который отображен в виде гл-й прямоугольной полосы, расположенной в n-й группе из М полос общей ширины dX Благодаря выбранным углам «и/ полосы не наплывают друг на друга, т.е имеет место однозначное соответствие между элементами АР 1 и указанными полосами, Это соответствие может быть отражено в матричном виде

Xmi rrfl ( )

YnJ 1ГТТЦУп) w

Г Л11

где m

матрица преобm x x О

О m у у

разования кТэординат, причем mxx dV/dx масштаб адресации АР вдоль оси измерения X и myy dV/dy - аналогичный масштаб по оси Y С другой стороны,

Yny

I J ri Чх V.

V:j

P)

r IL 1 -ctg у 1 где m J 0 s|n j ,г-угол, определенный формулой (1)

Поэтому обьединяя (3) и (4), будем иметь

$:) (:) «

где

IА ft п тн тлхх mx/xct9 /

1 J l J L J0 my y/sm у .

Закон адресации вида (4) приводит к тому, что в результате фурье-преобразова- ния сигналов (1) с помощью собирающей сферической линзы 5 в ее задней фокальной плоскости Wx rvfy формируется световое пятно с координатами

(« i Д 1 ( К Sin Qg cos /V

f VJ l J K sin Qg smyjg где Wx t x/f f, y/f

Таким образом как видно из (5), между угловыми координатами Qg, /Эд объекта д и координатами а его сфокусированного образа на выходе КО-процессора устанавливается однозначное соответствие, свободное от неопределенности Это обстоятельство повышает точность определения двумерной координатной информации и упрощает конструкцию устройства сьема в выходной плоскости процесса

Формула изобретения

Планарная радиооптическая решетка содержащая антенную решетку,состоящую

(5)

из NxM излучателей, подключенных через когерентные усилители к входам NxM-ка- нального акустооптического модулятора света, оптически связанного с расположенной вдоль продольной оси собирающей лин- зой, задняя фокальная плоскость которой является выходной, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения двумерной координатной информации, NxM-канальный акустооптический модулятор света выполнен трехмерным в виде N плоскопараллельных М-канальных пластин, совмещенных плоскими гранями, каналы звукопроводов которого расположены геометрически подобно соответствую; щим излучателям, при этом угол между

Г

5105

продольной осью собирающей линзы и ее проекцией на плоскость , в которой расположены входы NxM- канального акустооптического модулятора света , лежит в пределах

0 / arctg(AY/AZ),

а угол между продольной осью собирающей линзы и ее проекцией на плоскость, обращенной к передней плоскости собирающей линзы, выбран равным

a arcsin( 5XMZ),

где d x - расстояние между входами NxM- канального акустооптического модулятора света:

AZ - его толщина;

Д Y - длина его звукопроводов.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности определения двумерной координатной информации. Излучатели 1 антенной решетки принимают сигналы, которые после когерентного усилия поступают на трехмерный акустооптический модулятор (АОМ) 3 света, развернутый под углами а И/ и установленный на пути коллимированного света перед собирающей линзой 5 В АОМ 3 возбуждаются ультразвуковые волны, которые модулируют оптическую плотность звуко- проводов 4 и тем самым коллимированный пучок света, просвечивающий АОМ 3. За счет специальной ориентации АОМ 3 под углами а и/ к осям X и Y оптический сигнал, формирующийся непосредственно за АОМ 3, имеет специальный формат. Цель достигается за счет обеспечения однозначного соответствия между угловыми координатами обьекта и координатами его сфокусированного образа 2 ил о со СП N3 О

Фие. I