Вибраторная фазированная антенная решетка со встроенным контролем Советский патент 1992 года по МПК G01R29/10 H01Q3/26 

J 1 г у-.

/

3

Использование: изобретение относится к антенной технике, а именно к фазированным антенным решеткам (ФАР) со встро- енным контролем, и может быть использовано для оценки работоспособно

4

ю

8

/

СО

с

VI VJ

о

5

ю

сти каналов ФАР. Сущность изобретения: для повышения достоверности контроля в процессе функционирования контролиру- мой вибраторной ФАР она содержит симметричные линейные вибраторы 1 с симметричными зондами 10, размещенными на трубчатых опорных стойках 5 и 6 вибраторов, соединенные с вибраторами 1 через первые коаксиальные фидеры 7, фазовращатели 12 (ФВ) и распределительную систему 16, первый 22 и второй 25 многоканальные коммутаторы, двухканальные приемник 23 и индикатор 24, блок управления 26, направленный ответвитель (НО) 17, установленный на выходе распределительной системы 16, подключенные к второму плечу НО 17, п-манипулятор фазы 18 и генератор

Изобретение относится к антенной технике, а именно к фазированным антенным решеткам (ФАР) со встроенным контролем, и может быть использовано для оценки работоспособности каналов ФАР.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля в процессе функционирования контролируемой ФАР.

На чертеже приведена структурная электрическая схема вибраторной ФАР со встроенным контролем.

Предложенное устройство содержит излучающие элементы в виде симметричных линейных вибраторов 1 с плечами 2 и 3, установленных над экраном 4 на основной 5 и симметрирующей 6 трубчатых опорных стойках. Каждый первый коаксиальный фидер 7 подключен к симметрирующей опорной стойке 6 соответствующего симметричного линейного вибратора, к основ- ной стойке 5 которого гальванически подключена внешняя оплетка первого коаксиального кабеля, Каждый первый 7 и второй 8 коаксиальные фидеры проложены внутри основной 5 и симметрирующей 6 трубчатых опорных стоек каждого симметричного линейного вибратора соответственно. Активное плечо 9 каждого из симметричных вибраторных зондов размещено на симметрирующей трубчатой опор- ной стойке 6 каждого симметричного линейного вибратора, а пассивное 10 - на основной трубчатой опорной стойке 5, при этом плечи каждого симметричного вибраторного зонда параллельны плечам соответ- ствующего линейного вибратора, активное плечо каждого симметричного вибраторного зонда подсоединено к центральному проконтрольного сигнала 19, генератор псевдослучайной последовательности 21, соединенный через второй многоканальный коммутатор 25 со старшими секциями ФВ 12, а через элемент задержки 20 - с управляющим входом я-манипулятора фазы 18, при этом симметричные зонды 10 через вторые коаксиальные фидеры 8 с помощью пер- вого многоканального коммутатора 22 подключены к приемнику 23 с индикатором 24. Поставленная цель достигается путем поочередного контроля работоспособности двух каналов излучателей, симметричных относительно фазового центра ФАР, с использованием контрольных сигналов, модулированных по пневдослучайному закону, 1 ил.

воднику второго коаксиального фидера 8, внешняя оплетка которого гальваничеки соединена с основной опорной стойкой. Каждый первый коаксиальный фидер 7 через дискретный фазовращатель (ФВ) 11 с секциями 12, 13 и 14 (для примера взят трехсек- ционный фазовращатель) подключен к соответствующему выходу распределительной системы 15. Выход каждого второго коаксиального фидера 8 подсоединен к соответствующему входу первого многоканального коммутатора 16, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам двухканального приемника

17соответственно. Первый и второй выходы двухканального приемника 17 подсоединены к первому и второму входам индикатора

18соответственно. Направленный ответвитель 19 подключен к генератору 20 контрольного сигнала через я-манипулятор 21 фазы, а выход - к входу распределительной системы 15. Второй вход направленного от- ветвителя 19 является входом ФАР для подключения последней к радиотехнической системе. Управляющий вход п -манипулятора 21 фазы через элемент 22 задержки соединен с генератором 23 псевдослучайной последовательности (ПСП). Вход управления старшей секции 12 каждого дискретного фазовращателя 11 подключен к соответствующему выходу второго многоканального коммутатора 24, вход которого подключен к генератору 23 ПСП. Вход управления первого 16 и второго 24 многоканальных коммутаторов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 25 управления, третьи выходы которого подключены к входам управления

остальных секций 13 и 14 дискретных фазовращателей 11.

Вибраторная ФАР со встроенным контролем работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал, вырабатывав- мый генератором 20 контрольного сигнала, поступает на вход п -манипулятора 21 фазы, с помощью которого указанный сигнал модулируется по закону ПСП, подаваемой на вход у правления я-манипулятора 21 с выхода генератора 23 ПСП через элемент 22 задержки. Последний обеспечивает согласование по времени между ПСП, поступившей на вход л:-манипулятора 21 фазы, и ПСП, поданной на старшие секции 12 ФВ 11 контролируемых каналов. В результате по каналам ФАР распространяется уже не сигнал генератора 20, а псевдошумовой сигнал. За счет своих свойств этот сигнал практически не влияет на работу ФАР. Как и в прототипе, одновременно проверяются два канала ФАР, симметричные относительно центра ФАР (относительно плоскости симметрии ФАР).

На прошедшей по каналам ФАР псевдо- шумовой сигнал переносятся все амплитудные и фазовые искажения, присущие этим каналам. С помощью старших секций 12 ФВ 11 контролируемых каналов осуществляется восстановление несущей частоты генера- тора 20, т.е. формируется новый сигнал со снятой тг-манипуляцией.

В дальнейшем процесс контроля аналогичен процессу в устройстве-прототипе.

Симметричные линейные вибраторы 1 возбуждаются переданными по первым коаксиальным фидерам 7 сигналами. Активное 9 и пассивное 10 плечи симметричного зонда возбуждаются электромагнитным полем, излучаемым линейным вибратором 1. По дополнительным коаксиальным фидерам 8 сигналы, несущие информацию об амплитуде и фазе каждого из контролируемых каналов, поступают на соответствующие входы первого многоканального коммутато- ра 16. Коммутатор 16, управляемый блоком 25 управления, функционирует таким образом, что подключенными оказываются фидеры 8 тех же каналов излучателей , в которых с помощью старших секций 12 ФВ 11 производится восстановление несущей (очевидно, что алгоритм управления первого 16 и второго 24 многоканальных коммутаторов один и тот же). В приемнике 17 принятые зондами сигналы складываются и вычитаются. Полученный разностный и суммарный сигналы поступают на входы индикатора 18, Фиксирующего отношение их амплитуд и сдвиг фаз, По выходным величинам индикатора контролируется относительный уход амплитудных и фазовых характеристик каналов излучателей 1.

При поступлении на первый 16 и второй 24 многоканальные коммутаторы сигнала управления с выходов блока 25 управления таким же образом проверяется следующая, симметричная относительно центра ФАР, пара каналов излучателей и т.д.

Таким образом, положительный эффект, достигаемый в результате использования предложенного устройства, заключается в повышении достоверности контроля в процессе функционирования проверяемой ФАР и сокращении в два раза времени контроля каналов ФАР.

Формула изобретения

Вибраторная фазированная антенная решетка со встроенным контролем, содержащая излучающие элементы в виде симметричных линейных вибраторов, установленных над экраном на основной и симметрирующих трубчатых опорных стойках, распределительную систему, каждый выход которой через дискретный фазовращатель и первый коаксиальный фидер подключен к симметрирующей трубчатой опорной стойке соответствующего симметричного линейного вибратора, к основной трубчатой опорной стойке которого гальванически подключена внешняя оплетка первого коаксиального кабеля, симметричные вибраторные зонды, активное плечо каждого из которых размещено на симметрирующей трубчатой опорной стойке каждого симметричного линейного вибратора, а пассивное - на основной трубчатой опорной стойке, при этом плечи каждого симметричного вибраторного зонда параллельны плечам соответствующего симметричного линейного вибратора, активное плечо каждого симметричного вибраторного зонда подсоединено к центральному проводнику второго коаксиального фидера, внешняя оплетка которого гальванически соединена с основной трубчатой опорной стойкой, каждый первый и второй коаксиальные фидеры проложены внутри основной и симметрирующей трубчатых опорных стоек каждого симметричного линейного вибратора соответственно, выход каждого второго коаксиального фидера подсоединен к соответствующему входу первого многоканального коммутатора, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам двухканального приемника соответственно, первый и второй выходы которого подсоединены к первому и второму входам индикатора соответственно, генератор контрольного сигнала, второй многоканальный коммутатор и блок управления, первый и второй выходы которого подключены к входу управления первого и второго коммутаторов соответственно, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения достоверности контроля в процессе функционирования контролируемой вибраторной фазированной антенной решетки, дополнительно введены направленный ответвитель, вход которого является входом для подключения генератора сигнала, а выход подсоединен к входу распределительной системы, л:-манипулятор фазы, включенный между выходом генератора

0

5

контрольного сигнала и вторым входом направленного ответвителя, последовательно соединенные генератор псевдослучайной последовательности и элемент задержки, выход которого подключен к управляющему входу тс -манипулятора фазы, выход генератора псевдослучайной последовательности подключен к второму входу второго многоканаль- ного коммутатора, выходы которого подсоединены к входу управления старшей секции соответствующего дискретного фазовращателя, а входы управления остальных секций каждого дискретного фазовращателя подключены к выходам блока управления.