Активная переизлучающая антенная решетка Советский патент 1982 года по МПК H01Q21/00 

(54) АКТИВНАЯ ПЕРЕИЗЛУЧАЮЩАЯ АНТЕННАЯ РЕЩЕТКА

1

Изобретение относится к антенной технике, и может быть использовано для разработки антенных решеток радиотехнических систем связного, навигационного и других назначений.

Известна активная антенная решетка, содержащая электрически связанные пары излучателей, расположенные симметрично относительно центра решетки, усилители и элементы развязки 1.

Благодаря равенству электрических длин всех линий передач, связываюших сопряженные пары излучателей, антенная решетка обладает уголковым эффектом при переизлучении принятого сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является активная переизлучаюшая антенная решетка, которая содержит электрически связанные пары излучателей, преобразователи частоты, усилители.

Фронт волны с частотой cJi, падающим под углом 0, возбуждает приемные излучатели решетки. Сигнал проходит по линиям передачи, связывающие сопряженные пары излучателей, преобразуется на частоту 2,

усиливается и переизлучается через передающие излучатели 2.

Недостатком известной активной переизлучающей антенной решетки является смещение направления переизлучения относительно угла е прихода сигнала. Величина этого смещения Д в равна

Ae tge,

М

10 где Д 01 uji - oizПоявление параллакса Д в ограничивает величину разности частот, затрудняет направленный прием при щирине диаграммы направленности, соизмеримой с углом смещения переизлучения.

Цель изобретения - исключение смещения направления переизлучения относительно направления приема сигнала.

Поставленная цель достигается тем. что в активной переизлучающей антенной решетке, содержащей приемные и передающие излучатели, каждая сопряженная пара которых соединена между собой отрезком линии передачи с включенным в нее преобразователем частоты и усилителем, длины отрезков линии передачи выбраны равными, прямые, соединяющие сопряженные пары излучателей, пересекаются в одной точке, излучатели каждой связанной пары расположены так, что отношение расстояний от приемного и передающего излучателей до точки пересечения равно отношению частот переизлучаемого и принимаемого сигналов. На фиг. 1 изображена функциональная схема активной переизлучающей антенной решетки; на фиг. 2 - схема кольцевой антенной ,рещетки; на фиг. 3 - схема плоской решетки с круглым раскрывом. Антенная решетка содержит приемные излучатели 1, 2 и 3, передающие излучатели 4, 5 и 6. Приемные и передающие излучатели попарно связаны линиями передач, в состав которых входят фидерные линии 7, 8 и 9, преобразователи 10, 11 и 12 частоты, выполненные в виде смесителей 13, 14 и 15, усилители 16, 17 и 18 и автономный генератор 19. Антенная решетка работает в режиме ретрансляции сигнала a)t, который, приходя на решетку под углом 0, возбуждает излучатели 1, 2 и 3 и, проходя через линии передач, преобразуется в смесителях 13, 14 и 15 в сигнал частоты 1 + (Г где cJr - частота автономного генератора. Пройдя через усилители 16, 17 и 18, сигнал cJ2 переизлучается излучателями 4, 5 и 6 в направлении приема сигнала. Сохранение направления при переизлучении сигнала достигается тем, что расстояния ai, bi, Cj от соответствующих приемных излучателей 1, 2 и 3 до точки О и расстояния а2, Ь2, Cj до той же точки от соответствующих передающих излучателей 4, 5 и 6 выбраны так, что образуют между собой отношение -г благо0-2даря чему достигается равенство оптических длин нитей падающего на излучатели 1, 2 и 3 и переизлучаемого излучателями 4, 5 и 6 фронтов волн. В плоской кольцевой антенной решетке (фиг. 2) приемные излучатели 1, 2 и 3 и передающие излучатели 4, 5 и 6 расположены на концентрических окружностях радиуса RI и R2 соответственно. Радиусы Ri и R2 связаны соотношением :RL И Точка пересечения отрезков прямых, соединяюших пары электрически связанных излучателей, или условный центр решетки, совпадает с центром окружностей Ri и Rj. Связанные пары излучателей 1 и 4, 2 и 5, 3 и 6 расположены так, что отрезки прямых их соединяющие пересекаются в условном центре решетки. Сигнал 05, принятый с направления Э,р приемными излучателями 1, 2 и 3, будет переизлучен в том же направлении передающими излучателями 4, 5 и 6 соответственно. Двухмерная решетка с заполнением излучателями всей апертуры может быть получена путем последовательного включения одну в другую концентрически расположенных кольцевых решеток с последовательно убывающими радиусами. На фиг. 3 изображена структурная схема такой рещетки. Рещетка состоит из сиЬтемы связанных пар излучателей 1 и 4, 2 и 5, 3 и 6, образующих две кольцевые решетки с радиусами RI, R2 и Rs, Нл. размеры которых определяются соотнощением 4 тт«2 4 принцип работы решетки по существу ничем не отличается от антенной решетки, изображенной на фиг. 2. Данное ,изобретение позволяет значительно улучшить параметры активных отражающих антенных решеток. Достигается высокая развязка между приемным и отраженным сигналом без углового смещения отраженного сигнала относительно направления прихода приемного сигнала. Формула изобретения Активная переизлучающая антенная решетка, содержащая приемные и передающие излучатели, каждая сопряженная пара которых соединена между собой отрезком линии передачи с включенным в нее преобразователем частоты и усилителем, длины отрезков линии передачи выбраны равными, прямые, соединяющие сопряженные пары излучателей, пересекаются в одной точке, отличающаяся тем, что, с целью исключения смещения направления переизлучения относительно направления приема сигнала, излучатели каждой связанной пары расположены так, что отношение расстояний от приемного и передающего излучателей до точки пересечения равно отношению частот переизлучаемого и принимаюшего сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2908002, кл. 343-776, 1959. 2.Сканирующие антенны СВЧ. Под ред. Г. Т. Маркова. Т. III, М., «Советское радио. 1971, с. 411-417 (прототип).

/

(jj

У/

8

bi

л /

/

N /

л

5

15

52

Cz

1°:д /, / /

13 Г

-гисЗакл/.

li/LTz:.. Jij

TiS

15

0ui.1