Самофазирующаяся антенная решетка Советский патент 1986 года по МПК H01Q21/06 

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в системах связи.

Известна самофазирующаяся антенная решетка, содержащая последовательно соединенные п приемных элементов, h смесителей, блок формирования суммарного и разностного сигналов и усилители промежуточной частоты суммарного и разностного сигналов, а также блок выделения информации, выполненньй в ввде последовательно соединенных синхронного детектора, согласованного фильтра и декодера,

канал автоподстройки частоты, выполненный в виде последовательно соединенных частотного детектора, первого фильтра экстраполятора и управляемого генератора, канал автоподстройкн по угловом - положению приходящего сигнала, выполненный в виде последовательно соединенных второго фильтра-экстраполятора и формирователя управляющего кода, управляемые фазовращатели, выход| 1 которых подключены к входам смесителей, а входы - к . выходам каналов автоподстройки частотый автосопровождения по угловому

положению прих:одящего сигнала, и фазовый детектор, выход к:оторого соединен с входом второго фильтра-экстраполятора. I ,

Однако известная антенная решетка имеет сравнительно невысокую помехозащищенность.

. Целью изобретения является повышение помехозащищенности. Для этого

в самофазирующуюся антенную решетку, содержащую последовательно соединенные п приемных элементов, h смесителей, блок формирования суммарного и разностного сигналов и усилители промежуточной частоты суммарного и разностного сигналов, а также блок выделения информации, выполненный в виде последовательно соединенных синхронного детектора, согласованного фш1ьтра и декодера, канал автоподстройки частоты, выполненньй в виде последовательно соединенных частотного детектора, первого фильтразкстраполятора и управляемого генератора, канал автосопровождения по угловому положению приходящего сигнала, выполненный в виде последовательно соединенных второго фильтраэкстраполятора и формирователя управ ляющего кода, управляемые фазовращатеЛИ, выходы которых подключены к входам смесителей, а входы - к выходам каналов автоподстройки частоты и автосопровождения по угловому положению приходящего сигнала, и фазовый детектор, выход которого соединен с входом второго фильтра-экстраполятора, введены три перемножителя с соответствукнцими полосовыми фильтрами на выходах, демодулятор и цепь из последовательно соединенных дополнительного фазового детектора, третьего фипьтра-экстраполятора, генератора тактовой частоты и функционального генератора, при этом выход усилителя промежуточной частоты суммарного сигнала подключен к входам первого и второго перемножителей, выход усилителя промежуточной частоты разностного сигнала подсоединен к входу .третьего перемножителя, выходы первого и третьего полосовых фильтров подсоединены к входам основного и дополнительного фазовых детекторов, выход второго полосового фильтра подсоединен к другим входам обоих фазовых детекторов, входу блока выделения информации и через демодуля-. тор - к входу канала автоподстройки частоты, один выход функционального генератора подсоединен к другому входу первого перемножителя, другой к входам второго и третьего перемножителей, третий выход функционального генератора подсоединен к входам декодера и согласованного фильтра, а второй вход синхронного детектора соединен с выходом демодулятора. I

На чертеже приведена структурная

электрическая схема предложенной ан-тенной решетки.

Самофазирующаяся антенная решетка содержит h приемных элементов 1, п смесителей 2, блок 3 формирования суммарного и разностного сигналов, усилители 4 и 5 промежуточной частоты суммарного и разностного сигналов соответственно, три перемножи теля 6-8, три полосовых фильтра 9,

10, 11, фазовый детектор 12, дополнительный фазовый детектор 13, генератор 14 тактовой частоты, функциональный генератор 15, демодулятор 16, блок 17 выделения информации, состоящий из синхронного детектора 18, согласованного фильтра 19 и декодера 20, канал 21 автоподстройки частоты, состоящий из частотного детектора 22, первого фильтра-экстраполятора 23 и управляемого генератора 24, канал 25 автосопровояздения по угловому положению приходящего сигнала, состоящий из второго фильтраэкстраполятора 26 и формирователя 27 управляющего кода, управляемые фазовращатели 28 и третийфильтрэкстраполятор 29.

Самофазирующаяся антенная решетка работает следующим образом.

Сигналы, принятые приемными элементами 1, поступают насмесители 2 куда одновременно поступают колебания от управляемого генератора 24, замыкающего контур автоподстройки частоты суммарного канала. Этот контур включает блок 3, усилитель 4, перемножитель 7, полосовой фильтр 10, демодулятор 16 и канал 21. Поступающий на управляемьш генератор 24 сигнал изменяет его частоту так, что сигнал рассогласования на выход частотного детектора 22 стремится к нулю. При этом частота управляемого генератора 24 с точностью до фазового сдвига соответствует частоте входного сигнала, принимаемого центральным приемным элементом 1 антенной рещетки.

В результате перемножения суммарного сигнала с синфазным опорньгм сигналом функционального генератора 15 на выходе перемножителя 7 вьщелкется синусоидальное колебание промежуточной частоты, модулированное только информационными символами, из которого в демодуляторе 16 формируется гармоническое колебание, частота которого пропорциональна час тотному рассогласованию входного сигнала относительно управляемого генератора 24.

Контур автоподстройки суммарного сигнала по задержке содержит синфазный и квадратурный каналы, формируемые соответственно перемножителем 7 с полосовым фильтром 10 и перемножителем 6 с полосовым фильтром 9, сигналы с которых формируют на выходе дополнительного фазового детектора 13 сигнал, инвариантный относительно фазовой модуляции суммарного сигнала информационными символами. Этот сигнал, пропорциональный временному рассогласованию огибающей входного сигнала относительно сигнала огибающей, генерируемого функциональным генератором 15, через третий фильтрэкстраполятор 29 управляет частотой генератора 14 таким образом, что временное рассогласование огибающей входного сигнала и сигнала функционального генератора 15 по задержке стремится к нулю. При этом на выходе полосового фильтра 10 формируется суммарный сигнал с максимальной амплитудой. Выходной сигнал фазового детектора 12, также инвариантный относительно фазовой модуляции разностного сигнала информационными символами и пропоЩнональный угловому рассогласованию прихода временного сигнала, поступает во второй фильтр-экстрапо лятор 26, формирующий оценку § угловых координат, сигнал с которого подается на формирователь 27. Формирователь 27 управляет управляемыми фазовращателями 28, обеспечивая в установившемся режиме компенсацию фазового сдвига любого приемного элемента 1 антенной решетки относительно центрального. Суммарный сигнал синфазного канала поступает также на вход синхронного детектора 18, на торой вход которого с выхода демодулятора 16 поступает опорный гармонический сигнал. В результате на выходе синхронного детектора 18 выделяются сигналы, соответствующие закону модуляции информационных символов. Эти сигналы поступают на вход сЬгласованного фильтра 19, работа которого синхронизируется функциональным генератором 15. Выходные сигналы согласован ного фипьтра 19 поступают на вход декодера 20, также синхронизируемого функциональным генератором 15.

Предложенная самофазирующая антенная рещетка позволяет существенно повысить помехоустойчивость канала передачи информации и обладает существенной помехопроницаемостью от внешних гармонических помех.

САМОФАЗИРУЩАЯСЯ АНТЕННАЯ . РЕШЕТКА, содержащая последовательно соединенные п приемных элементов, h смесителей, блок формирования суммарного и разностного сигналов и усилители промежуточной частоты суммарного и разностного сигналов, а также блок выделения информации, выполненный в виде последовательно соединенных синхронного .детектора, согласованного фильтра и декодера, канал автоподстройки частоты, выполненный в виде последовательно соединенных . частотного детектора, первого фильтра-экстраполятора и управляемого генератора, каналавтоподстройки по угловому положению приходящего сигнала, выполненный в виде последова.тельно соединенных второго фиэтьтраэкстраполятора и формирователя управляющего кода,- управляемые фазовращатели, выходы которых подключены к входам смесителей, а входы - к выходам каналов автоподстройки частоты н автосопровождения по угловому положению приходящего сигнала, и фазовый детектор, выход которого соединен с входом второго фильтра-экстраполятора, отличающаяс я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, введены три перемножителя с соответствующими полосовыми фильтрами на выходах, демодулятор и цепь из последовательно соединенных дополнительного фазового детектора, третьего фильтра-экстраполятора, генератора тактовой частоты и функционального генератора, при этом вход усилителя промежуточной частоты суммарного сигнала подключен к входам первого и второго перемножителей, выход усилителя промежуточной частоты разностного сигнала подсоединен к входу третьего перемножителя, выходы (Л первого и третьего полосовых фильтров подсоединены к входам основного и дополнительного фазовых детекторов, выход второго полосового фильтра подсоединен к другим входам обоих фазовых детекторов, входу блрка выделения информации и через демодулятор к входу канала автоподстройки частоты, один выход функционального гене ратора подсоединен к другому входу 4 первого перемножителя, другой - к 00 входам второго и третьего перемножителей, третий выход функционального .ератора подсоединен к входам деког ера и согласованного фильтра, а второй вход синхронного детектора соединен с выходом демодулятора.