Кольцевая антенная решетка

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - независимое формирование остронаправленной и всенаправленной с провалом в заданном направлении диаграммы направленности (ДН). Кольцевая антенная решетка содержит излучатели 1, диаграммообразующую схему (ДОС) 2, фиксированные фазовращатели 3, блоки 4 и 7 независимого управления фазой по входу и выходу, многоканальный делитель 10 мощности . Заданную ДН можно сформировать, изменив амплитуду и фазу возбуждения входа ДОС 2, реализующего синфазное распределение волн в излучателях 1. При соответствующем изменении коэффициента связи блока 7 и сдвигов фаз управляемых фазовращателей 6 блока 4, соединенного с синфазным входом ДОС 2, обеспечивается независимое формирование остронаправленной и всенаправленной ДН с провалом в заданном направлении на прием и передачу . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 01 Q 3/26, 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4346152/09; 4346153/09 (22) 18.12.87 (46) 28,02.91. Бюл. М 8 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.М.Максимов и В.Н.Уваров (53) 621.396.677 (088.8) (56) ТИИЭ Р, т. 56, % 11, 1968, с, 289. (54) КОЛЬЦЕВАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА (57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения — независимое формирование остронапоавленной и всенаправленной с провалом в заданном направлении диаграммы направленности (ДН). Кольцевая антенная решетка содержит излучатели

„„JIB 1631635 A l

1, диаграммообрэзующую схему (ДОС) 2, фиксированные фазовращатели 3, блоки 4 и

7 независимого управления фазой по входу и выходу, многоканальный делитель 10 мощности. Заданную ДН можно сформировать, изменив амплитуду и фазу возбуждения входа ДОС 2, реализующего синфазное распределение волн в излучателях 1. При соответствующем изменении коэффициента связи блока 7 и сдвигов фаз управляемых фазовращателей 6 блока 4, соединенного с синфазным входом ДОС 2, обеспечивается независимое формирование остронаправленной и всенапрэвленной ДН с провалом в заданном направлении нэ прием и передачу. 2 ил.

1631635

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может

Ьыть использовано в различных радиотехнических системах связи, Цель изобретения — независимое формирование остронаправленной и всенаправленной с провалом в заданном направлении диаграммы направленности (ДН).

На фиг.1 представлена структурная схема кольцевой антенной решетки; на фиг.2— структурная схема блока независимого управления коэффициентом связи по входам и выходам.

Кольцевая антенная решетка содержит излучатели I, диаграммообразующую схему (ДОС) 2, фиксированные фазовращатели 3, блоки 4 независимого управления фазой по входу и выходу, состоящие из Х-циркулятора 5, отражательных управляемых фазовращателей 6, блок 7 независимого управления коэффициентом связи по входам и выходам, состоящий из первого моста 8, второго моста 9 и блока 4 независимого управления фазой по входу и выходу, многоканальный делитель 10 мощности, выполненный с числом каналов, равным (N — 1).

Кольцевая антенная решетка работает следующим образом.

Возможность формирования кольцевой антенной решеткой всенаправленной диаграммы направленности (ДН) с провалом в заданном направлении следует из следующих рассуждений. Всенаправленная ДН формируется при синфазном возбуждении всех излучателей 1. Если вместе с всенаправленной ДН возбудить остронаправленную так, что поле в дальней зоне в максимуме этой ДН противофазно всенаправлен ной ДН, то в этом направлении сформируется провал суммарной ДН антенны. Этот провал будет нулевым, если мощность возбуждения всенаправленной ДН будет в D раз больше мощности возбуждения остронаправленной ДН, где 0 — коэффициент направленного действия кольцевой антенной решетки в направлении максимума остронаправленной ДН.

Таким образом, заданную ДН можно сформировать, изменив амплитуду и фазу возбуждения входа ДОС (2), реализующего синфазное распределение волн в излучателях, Известно, что для формирования в кольцевой антенной решетке остронаправленной ДН, необходимо излучатели 1 объединить выходами ДОС 2, а входы возбудить колебаниями с прогрессивным фазовым сдвигом, Обозначим комплексные амплитуды возбуждения входов ДОС 2 А1,! = О, 1, ..., N-1. Условие возбуждения единичной мощ20

55 ностью входов ДОС 2 запишется в следуюN — 1 щем виде;,,, lAil = 1.

l =1

Для формирования всенаправленной

ДН с провалом в заданном направлении необходимо перераспределить, мощность возбуждения входов ДОС 2 так, чтобы амплитуда на синфазном входе ЦОС 2 увеличилась на слагаемое — 0 . При этом амплитуды возбуждения входов ДОС 2 изменяются пропорционально некоторой величине Q. В этом случае условие возбуждения единичной мощности запишется в ви де

И вЂ” 1 (lА l — D)2+ cd, !А 2 = 1.

1=1

Отсюда а= 1/ 1+ D — 2!А,(Ъ, где Ао — модуль суммы комплексных амплитуд поля в излучателях 1.

Доля мощности, ответвляемой в сицфазный вход, определяется вы ажением

C=(C4 — lAol)/ 1+ E4 — 2 Ao f D где С вЂ” коэффициент связи блока 7.

Таким образом, для того, чтобы кольцевая антенная решетка формировала остронаправленную ДН, необходимо коэффициент связи блока 7 сделать равным iAoI e фазовый сдвиг управляемого фазовращателя 6 блока 4, соединенного с синфазныц входом ДОС 2, равным нулю. При возбужде-. нии входа антенны на входах ДОС 2 появляются колебания с амплитудами А, которы1 являются амплитудами азимутальных гармоник амплитудно-фазового распределения волн в излучателях 1. Колебания, пройдя ДОС 2 и излучатели 1, излучаются в свободное пространство.

Изменив коэффициент связи блока 7 равным С, а фазовые сдвиги управляемык фазовращателей 6 блока 4, соединенного с синфазным входом ДОС 2, равнымил; сформируется всенаправленная ДН с провалом в заданном направлении.

Направление провала в ДН изменяется при изменении разности фаз между (N 1) соседними управляемыми фазовращателями 6 соответствующих плеч Х-циркулятора 5 блока 4, При работе на передачу работают управляемые фазовращатели 6 одного плеча Х-циркулятора 5 блока 4, а при работе на прием — управляемые фазовращатели 6 противоположного плеча Х-циркулятора 5 блока 4.

Коэффициент связи блока 7 при возбуждении его со стороны входов определяется значением фазового сдвига управляемого

1631635

Составитель А. Немцова

Редактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 551 Тираж 351 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 фазовращателя 6, одного плеча Х-циркулятора 5, а при возбуждении со стороны выходов — фэзовым сдвигом фазовращателя 6 противоположного плеча Х-циркулятора 5 блока 4. 5

Таким образом, при соответствующем изменении коэффициента связи блока 7 и сдвигов фаз управляемых фазовращателей

6 блока 4, соединенного с синфазным входом ДОС 2, обеспечивается независимое 10 формирование остронаправленной ДН с провалом в заданном направлении на прием и передачу.

Формула изобретения

Кольцевая антенная решетка, содержа- 15 щая Nизлучателей,,расположенных по окружности, многоканальный делитель мощности, N фиксированных фазоврэщателей, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу диаграммообразую- 20 щей схемы, соответствующий вход которой подключен к выходу соответствующего излучателя, отличающаяся тем, что, с целью независимого формирования остронаправленной и всенаправленной с прова- 25 лом в заданном направлении диаграммы направленности, введены блоки независимого управления фазой по входу и выходу, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего фиксированного фа- 30 зовращателя, блок независимого управления коэффициентом связи по входам ивыходам, первый вход которого подключен к выходу одного из блоков независимого управления фазой по входу и выходу, вход которого через фиксированный фазовращатель подключен к выходу диаграммообразующей схемы, обеспечивающему синфазное амплитудно-фаэовое распределение по ее входам, а второй вход — к выходу многоканального делителя мощности, выполненного с числом каналов, равным (N 1), каждый иэ которых подключен к выходу соответствующего блока независимого управления фэзбй пс входу и выходу, выполненного в виде Х-циркулятора. одни противоположные плечи которого являются входом и выходом блока управления, а к вторым противоположным плечам подключены отражательные управляемые фазовращатели, блок независимого управления коэффициентом связи по входам и выходам выполнен в виде последовательно соединенных первого и второго моста, входы которого являются входами блока независимого управления коэффициентом связи, выходы которого являются выходами первого моста и выходами кольцевой антенной решетки, при этом один из входов первого моста подключен к соответствующему выходу второго моста через блок независимого управления фазой по входу и выходу.