Планарная радиооптическая решетка

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности определения двумерной координатной информации . Излучатели 1 антенной решетки принимают сигналы, которые после когерентного усилия поступают на трехмерный акустооптический модулятор (АОМ) 3 света, развернутый под углами а И/ и установленный на пути коллимированного света перед собирающей линзой 5 В АОМ 3 возбуждаются ультразвуковые волны, которые модулируют оптическую плотность звукопроводов 4 и тем самым коллимированный пучок света, просвечивающий АОМ 3. За счет специальной ориентации АОМ 3 под углами а и/ к осям X и Y оптический сигнал, формирующийся непосредственно за АОМ 3, имеет специальный формат. Цель достигается за счет обеспечения однозначного соответствия между угловыми координатами обьекта и координатами его сфокусированного образа 2 ил о со СП N3 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 Q 21/00, 3/26

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677126/09 (22) 11.04.89 (46) 15.03.91. Бюл. (Ф 10 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Е.Н.Воронин (53) 621,396.677 (088.8) (56) Воскресенский Д.И. и др. Радиооптические антенные решетки. М.: Радио и связь, 1986, с. 54, рис, 33. (54) ПЛАНАРНАЯ РАДИООПТИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — повышение точности определения двумерной координатной инфермации, Излучатели 1 антенной решетки принимают сигналы, которые после коге- т

„„!Ж „„1635240 А1 рентного усилия поступают на трехмерный акустооптический модулятор (АОМ) 3 света, развернутый под углами Q PIP и установленный на пути коллимированного света перед собирающей линзой 5. В AOM 3 возбуждаются ультразвуковые волны, которые модулируют оптическую плотность звукопроводов 4 и тем самым коллимированный пучок света, просвечивающий АОМ 3. За счет специальной ориентации АОМ 3 под углами а ир к осям Х и Y оптический сигнал, формирующийся непосредственно за AOM

3, имеет специальный формат. Цель достигается за счет обеспечения однозначного соответствия между угловыми координатами обьекта и координатами его сфокусированного образа. 2 ил.

1635240

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокационных системах.

Цель изобретения — повышение точности определения двумерной координатной информации.

На фиг. 1 представлена структурная схема планарной радиооптической решетки; на фиг. 2 — входной формат оптического сигнала.

Планарная радиооптическая решетка содержит антенную решетку (AP) из NxM излучателей 1, когерентные усилигели 2, NxM-канальный акустооптический модулятор света (АОМ) 3, выполненный трехмерным, в виде N плоскопараллельных

М-канальных пластин, совмещенных своими плоскими гранями, звукопроводы 4, собирающую линзу 5.

Планарная радиооптическая решетка работает следующим образом.

Элементы 1 антенной решетки размера

NxM через когерентные усилители 2 подключены к геометрически подобной структуре пьезопреобразователей АОМ 3 с размерами ЛХЛУЛс и расстоянием д Х между каналами, АОМ 3 развернут под углом а = arcsln(дХ /Az) и О< j3 «

«arcing(Ay/Az) в плоскостях XOZ u YOZ соответственно. AOM 3 установлен на пути коллимированного света Ео перед собирающей линзой 5, задняя фокальная плоскость (иЬ, ыу) которой является выходной (+- фокусное расстояние линзы

5), Благодаря развороту АОМ 3 оптический сигнал, считываемый с АОМ. имеет входной формат, показанный на фиг. 2. В

I косоугольной системе координат XY этот формат имеет стандартную двумерную структуру с независимыми переменными X u Y . При этом угол у между

1 осями X u Y равен

y= arcing (sin)(3/sin а).

Сигналы, принятые NxM излучателями

1, когерентно усиливаются (A преобразуются, если это необходимо, на промежуточную частоту) усилителями 2. В результате этого каждый nm-й вход АОМ 3 возбуждается сигналом с комплексной амплитудой

Umn = KVgexpfiKslnQg(Xmcos pg + Yï sin /я)1 (1) где К вЂ” коэффициент усиления усилителей 2;

Vg — амплитуда сигналов на выходах элементов 1 от точечного источника g;

X — Y„— координаты nm-го элемента.

Сигналы 1 возбуждают в соответствующих каналах АОМ 3 ультразвуковые волны, которые модулируют оптическую плотность его звукопроводов 4 и тем самым коллимит рованный пучок света Ео, просвечивающий

AOM 3. Благодаря специальной ориентации

AOM 3 под углами а)4 j3 к осям X u Y оптический сигнал, формирующийся непосред5 ственно эа АОМ 3, имеет специальный формат, типа показанного на фиг. 2. Здесь

nm-й сигнал (1) пространственно развернут в m-м звукопроводе, который отображен в виде m-й прямоугольной полосы, располо10 женной в и-й группе из М полос общей ширины dX. Благодаря выбранным углам а и/3 полосы не наплывают друг на друга, т,е. имеет место однозначное соответствие между элементами AP 1 и укаэанными поло15 сами, Это соответствие может быть отражено в матричном виде („) =(&)(„), (г) mxx 0 где (m) 0

m yy — матрица преобразования оординат, ричем тхх=дУ/dx— масштаб адресации AP вдоль оси измерения X и myy=- = dP/dy — аналогичный масштаб по оси Y. С другои стороны, () =(m")() . (1)

1 — ctg y

"A () = 0 — )„— 1 э угол опреде

30 ленный формулой (1).

Поэтому объединяя (3) и (4), будем (":) = - (" () (4 4я mxx — mxxctgyf

0 mуу/з)пу J.

Закон адресации вида (4) приводит к тому, что в результате фурье-преобразова40 ния сигналов (1) с помощью собирающей сферической линзы 5 в ее задней фокальной плоскости 04 м формируется световое пятно с координатами

=L m) " 4 Р9 (5) где =и, Еx/f, му--- f. у/f . (4) Таким образом, как видно иэ (5), между угловыми координатами Qg, ipse обьекта g u координатами о,о его сфокусированного

50 образа на выходе КО-процессора устанавливается однозначное соответствие, свободное от неопределенности. Это обстоятельство повышает точность определения двумерной координатной информа55 ции и упрощает конструкцию устройства сьема в выходной плоскости процесса.

Формула изобретения

Планарная радиооптическая решетка, содержащая антенную решетку состоящую

1635240

Составитель А. Немцова

Редактор М. Циткина Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Заказ 759 Тираж 355 Подписное

ВНИИПИ 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 иэ NxM излучателей, подключенных через когерентные усилители к входам NxM- анального акустооптического модулятора света, оптичеСки связанного с расположенной вдоль продольной оси собирающей лин- 5 зой, задняя фокальная плоскость которой является выходной, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения двумерной координатной информации, NxM-канальный акустооптический 10 модулятор света выполнен трехмерным в виде N плоскопараллельных М-канальных пластин, совмещенных плоскими гранями, каналы эвукопроводов крторого расположеныы геометрически подобно соответствую 1 5 щим излучателям, при этом угол между продольной осью собирающей линзы и ее проекцией на плоскость, в которой расположены входы N х М - канального акустооптического модулятора света, лежит в пределах

0 < 5 arcing(AY/A Z), а угол между продольной осью собирающей линзы и ее проекцией на плоскость, обращенной к передней плоскости собирающей линзы, выбран равным

a= arcsln(д Х/AZ), где д x — расстояние между входами NxMканального акустооптического модулятора света;

ЛZ - его толщина;

Л Y — длина его звукопроводов.