Устройство автоматического фазирования антенной решетки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ:(РЕСПУБЛИН

А1 аи 4 01 Я 3i26

ОРИ Сдй ИЕ КЗОБРЕ гЕЧИя

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

АЙ!0 делАм изОБРетений и ОтнРБ11ий

1 / P P+QPQQQ Q Q ЯДЯ Д1 . «-Д » (21) 4058442/24-09 (22) 22.04.86 (46) 30.12.87. Бюл. ¹ 48 (71) Московский институт ра, иот- vöики, электроники и автоматики

1 72) С. В. Есин, В. И. Каганов и А. П. Пирхавка ! 53) 621.396.677 (088.8) (56) П атен-, С1ЦА „, о 38327 13. кл, 3- 00

i 974. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

ФАЗИРОВАНИЯ АНТЕ1дНОЙ РЕ!11ЕТКИ (57) Изобретение относится к радиотехнике

H повышает быстродеиствие управления фазовым распределением выходных сигналов антенной решетки (AP) . Устр-во содержит в каждом канале автоподстройкн фазы усн„Л0„„1363346 лительный каскад 1, управляемый фазоврашатель 2, фазовый дискриминатор (ФД) 3, диф. каскад 4, фильтр 5, блок 6 суммирования, а гакже обгоне для всех каналов возбудитель 7, распределительную систему 8, опорный г-р 9, блок 10 усреднения, фильтр 11, блок 12 управления. В блоке 10 суммируются выходные напряжения всех ФД 3 с весовым и козф., равными /У, где % — число каналов.

В каждом из Л каналов отсутствует orраничение снизу на постоянную времени Т фильтра контура управления фазой и, следовательно, достигается выигрыш в быстродействии управления фазовым фронтом сигналов, Возбуждающих излучате.1и АР, что позволяет уменьшить динамич. ошибку фазирования, т. е, дисперсию ошибки задания фазы на выходах тракта. 1 ил.

1363346

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в антенных решетках (AP) с электрическим сканированием.

Цель изобретения — повышение быстродействия управления фазовым распределением выходных сигналов AP.

На чертеже представлена блок-схема устройства автоматического фазирования

AP.

Устройство автоматического фазирования АР содержит в каждом канале ав оподстройки фазы усилительный каскад 1, управляемый фазовращатель 2, фазовый дискриминатор 3, дифференциальный каскад 4, первый фильтр 5, блок 6 суммироваия, а также общие для всех каналов возбудитель 7, распределительную систему 8, опорный генератор 9, блок 10 усреднения, второй фильтр

11, блок 12 управления.

Устройство автоматического фазирования (АР) работает следующим образом.

В каждом канале фаза сигнала на выходе усилительного каскада 1 подстраивается с заданным сдвигом под фазу выходного сигнала опорного генератора 9 с помощью замкнутого контура автоматического фазирования, включающего фазовый дискриминатор 3, дифференциальный каскад 4, первый фильтр 5, блок 6 суммирования и управляемый фазовращатель 2. При этом происходит компенсация уходов фазы выходного сигнала канала, обусловленных нестабильностью фазовых набегов в усилительном каскаде 1 и фидерных линиях передачи сигналов от возбудителя 7, в частности фазовой несбалансированностью по выходам распределительной системы 8. Задающее воздействие на контур автоматического фазирования, определяющее величину фазы выходного сигнала канала относительно фазы сигнала опорного генератора 9, подается от блока 12 управления через управляющий вход фазового дискриминатора 3. Напряжение на выходе каждого фазового дискриминатора 3 пропорционально отклонению фазы сигнала на выходе канала относительно фазы сигнала опорного генератора 9 и определяется не только отмеченными выше фазовыми ошибками в каналах, но и полезной угловой модуляцией усиливаемых сигналов, которая осуществляется в возбудителе, т. е. напряжение на выходе каждого фазового дискриминатора 3 содержит общую составляющую, зависящую от закона модуляции сигналов на выходе усилительных каскадов 1. В блоке 10 усреднения происходит суммирование выходных напряжений всех фазовых дискриминаторов 3 с весовыми коэффициентами, равными 1/N, где N число каналов. При этом на выходе блока 10 усреднения формируется напряжение, отражающее корреляцию фаз выходных сигналов каналов, или, фактически, выделяется напряжение, изменяющееся по закону модулирующего сигнала. В дифференциальном каскаде 4 каждого канала осуществляется вычитание выходного напряжения блока 10 усреднения из напряжения на выходе фазо5 вого дискриминатора 3 данного канала. Тогда на выходе дифференциального каскада 4 сигнал, являющийся управляющим для контура автоматического фазирования данного канала, не зависит от синхронного (одновременного) изменения фазы сигналов на

10 выходе каналов, обусловленного, в частности, угловой модуляцией. В результате динамические свойства контуров автоматического фазирования, которые не реагируют на модуляцию фазируемых сигналов, определя15 ются первым фильтром 5, параметры которого выбираются из условия обеспечения требуемого быстродействия управления фазой сигналов независимо от структуры спектра модулирующего сигнала.

Формула изобретения

Устройство автоматического фазирования антенной решетки, содержащее опорный

5 генератор, блок управления, возбудитель, соединенный с входом распределительной системы, выходы которой подключены к каждому из каналов автоподстройки фазы, состоящих из последовательно соединенных управляемого фазовращателя, сигнальный

5р вход которого является входом канала автоподстройки фазы, усилительного каскада, выход которого является выходом канала автоподстройки фазы, фазового дискриминатора, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, вход — с вы55 ходом опорного генератора, а вЫход — с первым входом дифференциального каскада, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждый канал автопод20

Кроме этого, корреляция фаз сигналов на выходе каналов обусловлена также нестабильностью фазового набега в возбудителе 7, которую необходимо скомпенсировать

Для этого в предлагаемом устройстве вводится дополнительный контур автоматического фазирования, замыкаемый через второй фильтр 11, полоса пропускания которого выбирается меньше минимальной частоты спектра модулирующего сигнала. Поэтому дополнительный контур не ослабляет полезную угловую модуляцию сигналов,но отрабатывает медленные уходы фазы, связанные с изменением фазового набега в возбудителе.

Таким образом, в каждом из N каналов отсутствует ограничение снизу на постоянную времени Т фильтра контура управления фазой и, следовательно, достигается выигрыш в быстродействии управления фазовым фронтом сигналов, возбуждающих излучатели АР, что позволяет уменьшить динамическую ошибку фазирования, т. е. дисперсию ошибки задания фазы на выходах тракта.

1363346

3 стройки фазы введены последовательно соединенные первый фильтр, подключенный к выходу дифференциального каскада, и блок суммирования, выход которого соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, а также введены блок усреднения, входы которого соединены с выхо4 дом соответствующего фазового дискриминатора каждого канала, а выход — с вторым входом дифференциальных каскадов, и второй фильтр, вход которого соединен с выходом блока усреднения, а выход — с вторыми входами всех блоков суммирования.

Составитель Н. Андреев

Редактор И. Слободяник Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 5967 47 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4