Устройство управления диаграммой направленности двумерных антенных решеток

 

Изобретение относится к гидролокационной технике. Цель изобретения - повышение точности управления диаграммой направленности (ДН) двумерных антенных решеток. Устройство управления содержит блок управления 1, задающий г-р 2, управляемые делители 3 и 4 частоты, горизонтальный и вертикальные распределители 5 и 6 фаз и канальные делители 7 частоты. Цель достигается путем уменьшения ошибок при суммировании фаз сигналов горизонтального и вертикального распределителей 5 и 6 фаз, а также путем синхронизации работы канальных делителей 7 частоты от одного задающего г-ра 2. Даны ил. выполнения блока управления 1, делителей 3 и 4 и распределителей 5 и 6. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4471849/24-09 (22) 01.08.88 (46) 30.07.90, Вюл. 1Ф 28 (72) Г.Н.Андреевский, Л.Ф.Снитков и В.B,Aõòûðñêèé (53) 621.396.677.73(088.8) (56) Теория автоматического управления, Межвузовский сборник научных трудов. M., 1979, с,153.

I (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДИАГРАММОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ДВУМЕРНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК (57) Изобретение относится к гидролокационной технике. Цель изобретения — повышение точности управления

„„ЯО„„1582229 А1 (51)5 Н 01 21/00 3/26, С 01 S 3/80

2 диаграммой направленности (ДН) двумерных антенных решеток. Устр-во управления содержит блок I управления, задающий г-р 2, управляемые дет. лители 3 и 4 частоты, горизонтальный и вертикальные распределители

5 и 6 фаз и канальные делители 7 частоты. Цель достигается путем уменьшения ошибок при суммирования фаз сигналов горизонтального и вертикального распределителей 5 и 6 фаз, а также путем синхронизации работы канальных делителей 7 частоты от одного задающего г-ра 2. Даны ил. выполнения блока 1 управления, делителей 3 и 4 и распределителей 5 и 6. 4 ил.

1582229 д = — - sind + — — "— -"- sinÐ = (и-I) + dq (m-1) (I)

26с1„(п-1 . 2Ийй(ш-11

AtA Л е1 р Э

Изобретение относится к гидролокационной технике и может быть использовано для управления пространственным положением диаграмми направленнос5 ти приемнои или излучающей антенной решетки.

Цель изобретения — повышение точности управления диаграммой направленности двумерных антенных решеток путем уменьшения ошибок при суммировании фаз сигналов горизонтального и вертикальных распределителей фаз, а также синхронизации работы канальньгх делителей частоты от одного задающего 15 генератора.

На фиг.l изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - структурная схема блока управления; на фиг.3 — структурная схема 20 управляемого делителя частоты, на фиг.4 — структурная схема горизонтального и вертикального распределителей фаз.

Устройство содержит блок 1 управле"25 ния,,задающий генератор 2, первый управляемый делитель 3 частоты, и вторых управляемых делителей 4 частоты, горизонтальный распределитель 5 фаз, п вертикальных распределителей 30

6 фаз, nxm канальных делителей 7 частоты.

Блок 1 управления содержит элемент 211-НЕ 8 и два идентичных канала: канал крена и канал дифферента, 35 каждый из которых состоит иэ регистра 9 (10), постоянного запоминающегде d „и d — расстояния между соседними элементами в горизонтальном ряду и вертикальном столбце соответственно 9

Q P (P) = — —" - — sin (р} — сдвиг

7 фаз между сигналами соседних элементов антенны, расположенных в одном и том же горизонтальном ряду (вертикальном столбце).

Формирование необходимого фазового распределения на элементах антенной . решетки с равномерным распределением в соответствии с формулой (1) по кодам значений углов поворота диаграммы направленности вокруг горизонтальной и вертикальной осей антенной решетки го устройства 11 (12) и дешифратора

13 (14), входы 1 и II являются входами угла крена и дифферента соответственно, вход III является входом сброса, Первый 3 и второй 4 управляемые делители частоты содержат реверсивный счетчик 15 и триггер 16, информационные входы являются входами ко" да коэффициента деления °

Горизонтальный распределитель фаз и вертикальный распределитель 6 фаэ содержат группу элементов

2И-НЕ 17, реверсивный сдвиговый регистр 18 и резистор 19.

В качестве канальных делителей 7 частоты могут быть использованы счетчики 133 ИЕ 5.

В основу принципа построения устройства управления двумерных антенных решеток положена линейная зависимость сдвига фазы сигнала в каждом элементе линейной эквидистантной антенной решетки эт его координат в плоскости антенны при повороте диаграммы направленности. Значение сдвига фазы Дупш сигнала на элементе

nm (n=l 2,3... ш=1,2,3...) расположен-ном в п-ом вертикальном столбце и

a m-ом горизонтальном ряду антенны относительно сигнала на элементе nm где n=l и m=1, при повороте диаграммы направленности антенны вокруг вертикальной оси (крен) на угол o(и вокруг горизонтальной оси (дифферент) на угол р определяется по формуле

f осуществляется устройством управления диаграммой направленности.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии на входы I u

II блока 1 управления поступают коды углов ориентации диаграммы на-. правленности антенной решетки и далее на входы регистров 9 и 10, выходы которых задают .адреса коэффициентов деления К (и К и команд управления (знак угла крена и дифферента) направлением сдвига горизонтального распределителя 5 фаз (ГРФ5) и вертикальных распределителей 6 фаз (ВРФ6), выбираемых из постоянного запоминающего устройства .(ПЗ7) 1582229

Е К f<, где К=, (3)

Ф". мин

К - коэффициент деления делителей 7, Делители 3 и 4 в заблокированном состоянии транслируют частоту задающего генератора 2 на выход I которая поступает на тактовые входы ГРФ5 и ВРФ6, Делители 7 по управляющим первым входам устанавливаются и удерживаются в исходном (нулевом) 5

ll и 12, Код К иэ ПЗУ состоянии единичными потенциалами

Ч блока 1 пост пает н с упает на инфорйацион- соответствующих выходов ВРФ6, По ный вход делителя 3, à команда "Знак заднему фронту импульса "Сброс" углы крена" с выхода I блока 1 пост па

1 поступает сканирования диаграммы направленности фиксируются в регистрах 9 и 10

Код К из ПЗУ 12 с выхо а ЧЕ б

2 с выхода ЧЕ блока и разблокируется делитель 3, а ГРФ5

1 поступает на информационный вход устанавливается врежим последовательделителя 4, а команда "Знак иффе енного сдвига, направление которого та" с выхода III блока 1 пост пает

1 поступает 0 определяется знаком угла крена, Делина вход направления сдвига ВРФ6. тель 3 тель делит частоту задающего генеЗначения коэффициентов деления дели- рато а ратора с коэффициентом К(деления. телей 3 и 4 определяются требуемыми По фронту импульса делителя 3 первая, углами сканирования диаграммы направ- а с каждым новым импульсом последуюленности антенной решетки как

У щие ячейки ГРФ5 последовательно устаокругленные до целого числа величины навливаются в нулевое состояние при по формулам:

Э ю Д (f этом разблокируются соответствующие

К = —, К =, (2) о, Р им делители 4 и ВРФ6. Каждый делитель мин Ц

1 МИН 4 с момента его разблокирования нагде Ду -фазовый сдвиг ме

Чмин" жду сигна- 20 чинает делить частоту задающего лами решетки, генератора 2 с коэффициентом деления

Для общего случая можно принять К При ри этом они формируют одинакочто угол крена (с ф О) и гол .ифе ента О п у л диф вые частоты но сдвинутые по ф ф р (/) ф ) положительны, Так величину эадержк

Ф аэе на у задержки между фронтами имкак углы положительны, то на выходах 25 пуль н пульсных напряжений на выходах дешифраторов 13 и 14 команды сброса ячеек ГРФ5 Ч

ГРФ5 ВРФ6 и не формируются т.е ячеек . астота с каждого делитерую у ° ля 4 поступа гт на соответствующий ей с выходов II u IV блока 1 на входы ВРФ6 В . ВРФ6 ф се формируют фронты сброса ГРФ5 и ВРФ6 соответственно импульсных напряжений, учитывающие фапоступает нулевой потенциал. Единич- 30 зовый

3Q зовый сдвиг как по горизонтали, T,е. ный потенциал (сброс) поступает на между одноименными выходами вертикальвход ЕЕЕ блока 1 и на вход сб оса д р ных столбцов антенной решетки, так и делителя 3, блокируя его работу и по вертикали, т.е. по сдвигом между вход начальной установки ГРФ5 котоФ соседними выходами в столбцах, равным рый при этом находится в режиме парал- периоду

35 следованияимпульсов навыходах лельной записи. На выходах ГРФ5 — еди- делителей 4 Д ей .Делители 7с моментапоступничные потенциалы, которые блокируют ления на управляющие первые входы делители 4 и удерживают.в ежиме парежиме па- сигналов разрешения с выходов ВРФ6 раллельной записи ВРФ6 которые имеют осущ осуществляют деление с постоянным на своих выходах единичные потенциа- 40 коэффициентом К сигналов задающего лы. Частота задающего генератора 2 ген генератора . Таким образом, на вы2 Т поступает на товый вхо рк . " д делителей ходах делителей 7 формируются сигна3 и 4 и входы II делителей 7. Она лы рабочей частоты, учитывающие сумму определяется величиной выбранного фаэо аэовых сдвигов соответствующих минимального фазового c3„„ вига меж< „ сд меж- 45 ячеек горизонтального 5 и вертикальду сигналами соседних элементов ан- н и 6 ных распределителей фаэ. При смене тенной решетки и значе а ением рабочей угла сканирования диаграммы направчастоты f антенны в соответств

Р етствии ленности антенной решетки на вход III с формулой блокп 1 поступает импульс "Сброс"

У

50 который производит начальную установку всех блоков и узлов устройства управления диаграммой направленности антенных решеток и после его окончания процесс, описанный выше, начинает55

При использовании предлагаемого устройства для управления диаграммой направленности излучающей антенны сигналы с необходимым фазовым распределеl582229

Нием поступают на элементы антенной решетки с выходов КДЧ через усилитеЛи мощности, При использовании предлагаемого устройства для управления диаграм5 мой направленности приемной антенной решетки выходные сигналы делителей 7 используются как гетеродины с необходимым фазовым распределением„ Компенсация фаз сигналов плоской акустической волны, приходящей на элементы антенной решетки с заданного направ ения, обеспечиваются на промежуточной частоте в преобразователях часто- 5

1ы, выходные сигналы которых суммиРуются в общий эхо-сигнал, Таким образом, предлагаемое уст-, ройство позволяет (по сравнению с известными) с более высокой точностью ( формировать фазовые распределения в элементах антенной решетки, а следовательно, и обеспечить более точное ориентирование диаграммы направленности относительно плоскости ан-, тенны B заданном направлении.

Формула изобретения

Устройство управления диаграммой н аправленности двумерных антенных решеток, содержащее блок управления, первый и второй входы которого являются входами устройства, и вертикальных распределителей фаз, последовательно соединенные задающий генератор, первый управляемый делитель частоты и горизонтальный распределитель фаз, второй вход которого, объединенный с вторым входом первого управляе- о мого делителя частоты, подключен к третьему входу блока управления, выходы которого соединены соответственно первый и второй с третьим и четвертым входами горизонтального распределителя фаз соответственно — третий и четвертый с объединенными первыми и объединенными вторыми входами вертикальных распределителей фаз, соответственно пятыйс третьимвходом первого управляемого делителя частоты, а шестой — с первым входом второго управляемого делителя частоты, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления в него введены nxm канальных делителей частоты и (и-1) вторых управляемых делителей частоты, объединенные первые входы которых подключены к шестому выходу блока управления, выход каждо-, го из и вторых управляемых делителей частоты соединен с третьим входом соответствующего вертикального распределителя фаз, первые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих канальных делителей частоты, объединенные вторые входы которых подключены к объединенным вторым входам вторых управляемых делителей частоты, третий вход каждого из которых, объединенный с четвертым входом соответствующего вертикального распределителя фаз, подключен к соответствующему выходу горизонтального распределителя фаз, выходы канальных делителей частоты являются выходами устройства.

1582229

Инрорк цняя йМ йадюц геа с йе

Составитель А.Немцова

Техред JI.Сердокова Корректор С.Черни

РедакторА.Ревин

Заказ 2091 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, r жгород, ул. агарина, II II л ага ина 101