Адаптивная антенна Советский патент 1991 года по МПК H01Q3/26 

сумматоры 5. Контура сохранения требуемой диаграммы направленности(ДН)содер- жат вторые блоки вычитания t, матричный преобразователь 6, а также блок 9 формирования фазовой ДН. блок 10 формирования комплексной ДН, блок 11 формирования весовых коэффициентов, блок 13 памяти парциальных ДН излучателей и блок 12 задания

амплитудной ДН. В процессе адаптации сохраняется только требуемая амплитудная ДН адаптивной антенны, а фазовая диаграмма устаниавливается равной фазовой диаграмме адаптивной антенны, что позволяет уменьшить потери мощности полезного сигнала в зоне обзора. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение потерь мощности полезного сигнала в зоне обзора. Адаптивная антенна содержит излучатели 1, умножители 2, общий сумматор 3 и контуры обратной связи. Контуры корреляционной обратной связи содержат корреляторы 4, интеграторы 6 и первые 7 г со С Выход х| О о о ел со ш/

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

Цель изобретения - уменьшение потерь мощности полезного сигнала в зоне обзора.

На чертеже представлена структурная схема адаптивной антенны.

Адаптивная антенна содержит N излучателей 1, N умножителей 2, общий сумматор 3. N корреляторов 4, N первых блоков 5 вычитания, N интеграторов б, N вторых блоков 7 вычитания, матричный преобразователь 8, блок 9 формирования фазовой диаграммы направленности (ДН) (БФФД), блок 10 формирования комплексной ДН (БФКД), блок. 11 формирования весовых коэффициентов (БФВК), блок 12 задания амплитудной ДН, блок 13 памяти парциальных ДН излучателей (БППД).

Адаптивная антенна работает следующим образом.

Пусть в момент времени to с выходов БФВК 12 на вторые входы вторых блоков 7 вычитания подаются постоянные сигналы Wo, соответствующие исходной ДН адаптивной антенны F0(0). Полезный и помехо- вые сигналы принимаются излучателями 1, взвешиваются умножителями. 2 и суммируются в общем сумматоре 3, образуя выходной сигнал адаптивной антенны. На выходах коррелятрров 4 формируются сигналы Vi RxxW, где W - вектор взвешивания; RXX - корреляционная матрица входных сигналов. На выходах матричного преобразователя 8 формируются сигналы V2 Z(Wo - W), где Z - матрица комплексных

2Г..

коэффициентов Znm / fn(0) fm (#) d (в) ;

о

fn (#)- диаграмма направленности n-го излучателя. На выходах первых блоков вычитания 5, формируется сигнал U -Vi +N/2 -RxxW - Z(W - Wo). Сформированный, таким образом, сигнал U соответствует антиградиенту функционала

Ј W TRxxW +

aj(F(0) - F0(0J)

(F (0)-F0 (0)))d в,

который представляет собой взвешенную сумму значения мощности помех на выходе

адаптивной антенны и среднеквадратиче- ского отклонения текущей комплексной ДН адаптивной антенны F (0) от комплексной ДН FO (в), соответствующей постоянным сигналам. Сигналы U подаются на входы

интеграторов 6. На выходах интеграторов б формируются сигналы взвешивания W, которые подаются на вторые входы умножителей 2 и первые входы вторых блоков 7 вычитания, реализуя тем самым в реальном

масштабе времени градиентный спуск к минимуму функционалг Ф.

Сигналу взвеши ания W с выходов интеграторов 6 подаю :я на входы БФФД 9, на вторые входы которого подаются сигналы с БППД 13, На выходе БФФД 9 формиN

руегся сигнал W(0) arg Ј fn (0) Wn ,

n 1

который соответствует фазовой ДН адаптивной антенны с вектором взвешивания W. Этот сигнал подается на вход БФКД 10, на выходе которого формируется сигнал, соответствующий комплексной ДН F0 (ff) , имеющей амплитудную диаграмму А0 (в) , а

фазовую У(&) , причем сигналы амплитудной ДН АО (в) подаются на вторые входы БФКД от блока 12 задания амплитудной ДН. Сигнал, соответствующий комплексной ДН FO (0) с выхода БФКД 10 подается на

вход БФВК 11, на вторые входы которого подаются сигналы парциальных ДН излучателей с БППД 13. Блок формирования весовых коэффициентов решает задачу, определения весового вектора W0 по комплексной ДН F0 (ff) (например, методом парциальных ДН). Таким образом, через время At, необходимое на формирование весового- вектора Wo по текущему вектору W, изменяются сигналы, поступающие на вторые

входы вторых блоков 7 вычитания, а следовательно, и на вторые входы первых блоков 5 вычитания. Адаптивная антенна через время At минимизирует функционал Ф , к который вместо FO (в) входит F0 (в). Через время Т + At минимизируется функционал Ф с FO (в) и т.д. После завершения переходных процессов на выходах БФВК 11 устанавливается сигнал Woycr, который соответствует Роуст (ф А0(0) ехр() Руст (#))),

где (в)г arg 2 fn (0) WyCT.

n 1

Таким образом адаптивная антенна определяет вектор Л/0уст, который лучше сохраняет амплитудную диаграмму направленности А0(#) , за счет использования имеющейся свободы в выборе фазовой ДН W(0), и тем самым уменьшает потери мощности полезного сигнала в зоне обзора, заданной амплитудой ДН А0 (0) .

Формула изобретения Адаптивная антенна, содержащая N ка- налов, каждый из которых выполнен в виде излучателя, подключенного через умножитель к общему сумматору, коррелятора, у которого один вход подключен к излучателю, другой к выходу общего сумматора, а выход коррелятора соединен с инвертирующим входом первого блока вычитания, выход которого подключен к входу интегратора, выход которого соединен с вторым входом умножителя и первым входом второ- го блока вычитания, выход которого подключен к соответствующему входу

матричного преобразователя, выходы которого подключены к соответствующим вторым входам первых блоков вычитания, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь мощности полезного сигнала в зоне обзора, введены блок памяти парциальных

диаграмм направленности (ДН) излучателей fn (в) , блок задания амплитудной ДН А0 (в последовательно соединенные блок формирования фазовой ДН, выполненный реализующим функцию Ч(0)

N ,

arg 2 fn (0) Wn, где Wn - коэффициент

n 1

передачи умножителя n-го канала, первые входы которого подключены к соответствующим выходам интеграторе а, а вторые входы к соответствующим выходам блока памяти парциальных ДН излучателей, блок формирования комплексной ДН, выполненный реализующим функцию F (в) А0 (в) exp(j V- ($) .к второму входу которого подключен выход блока задания амплитудной ДН, блок формирования массовых коэффициентов, соответствующих наилучшему среднеквадратическому приближению к комплексной ДН F (б), вторые входы которого подключены к соответствующим выходам блока памяти парциальных ДН излучателей, а выходы подключены к второму входу соответствующего второго блока вычитания.