Адаптивная антенна

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение потерь мощности полезного сигнала в зоне обзора . Адаптивная антенна содержит излучатели 1, умножители 2, общий сумматор 3 и контуры обратной связи. Контуры корреляционной обратной связи содержат корреляторы 4, интеграторы 6 и первые 7 г со С Выход х| О о о ел со ш/

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)5 Н 01 Q 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

, . (! г 1 ф Я

«Рк ° Я

Гьg ilt °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ Г (21) 4643146/09 (22) 19.12,88 (46) 23.12,91. Бюл. ¹ 47 (71) Казанский авиационный институт им, А.Н,Туполева (72) Ю.И.Чони и В.А.Осокин (53) 621,396.67 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1171885, кл. Н 01 Q 3/26, 1985.

» Ы» 1700658 А1 (54) АДАПТИВНАЯ АНТЕННА (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — уменьшение потерь мощности полезного сигнала в зоне обзора, Адаптивная антенна содержит излучатели 1, умножители 2, общий сумматор 3 и контуры обратной связи. Контуры корреляционной обратной связи содержат корреляторы 4, интеграторы 6 и первые

1700658 сумматоры 5. Контура сохранения требуемой диаграммы направленности (ДН) содержат вторые блоки вычитания ?, матричный преобразователь 6, а также блок 9 формирования фазовой ДН, блок 10 формирования комплексной ДН, блок 11 формирования весовых коэффициентов, блок 13 памяти парциальных ДН излучателей и блок 12 задания

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

Цель изобретения — уменьшение потерь мощности полезного сигнала в зоне обзора.

На чертеже представлена структурная схема адаптивной антенны.

Адаптивная антенна содержит N излучателей 1, N умножителей 2, общий сумматор 3, Й корреляторов 4, N первых блоков 5 вычитания, N интеграторов 6, N вторых блоков 7 вычитания, матричный преобразователь 8, блок 9 формирования фазовой диаграммы направленности (ДН) (БФФД), .блок 10 формирования комплексной ДН (БФКД), блок.11 формирования весовых коэффициентов (БФВ К), блок 12 задания амплитудной ДН, блок 13 памяти парциальных

ДН излучателей (БППД), Адаптивная антенна работает следующим образом.

Пусть в момент времени to с выходов

БФВК 12 на вторые входы вторых блоков 7 вычитания подаются постоянные сигналы

Й4, соответствующие исходной ДН адаптивной антенны Fo(g, Полезный и помеховые сигналы принимаются излучателями 1, взвешиваются умножителями 2 и суммируются в общем сумматоре 3, образуя выходной сигнал адаптивной антенны, На

° выходах корреляторов 4 формируются сигналы V> - Rx«W, где W — вектор взвешивания; R» — корреляционная матрица входных сигналов, На выходах матричного преобразователя 8 формируются сигналы

Ч2 = Z(Wo — W), где Z — матрица комплексных

26 . коэффициентов Znm = f fn(8} fm*(0) d {0); о

fn (ä)- диаграмма направленности и-го излучателя. На выходах первых блоков вычитания 5, формируется сигнал О = -V> + 2=

=-ЙххЮ вЂ” Z(W — Wo). Сформированный, таким образом, сигнал 0 соответствует антиградиенту функционала

Ъ 1 Ф ф= W* RxxW+ а (Г(0) — Ео(0))

45 амплитудной ДН. В процессе адаптации сохраняется только требуемая амплитудная

ДН адаптивной антенны, а фазовая диаграмма устаниавливается равной фазовой диаграмме адаптивной антенны, что позволяет уменьшить потери мощности полезного сигнала в зоне обзора. 1 ил, который представляет собой взвешенную сумму значения мощности помех на выходе адаптивной антенны и среднеквадратического отклонения текущей комплексной ДН адаптивной антенны F (б от комплексной

ДН Fo (0), соответствующей постоянным сигналам, Сигналы U подаются на входы интеграторов 6. На выходах интеграторов 6 формируются сигналы взвешивания W, которые подаются на вторые входы умножителей 2 и первые входы вторых блоков 7 вычитания, реализуя тем самым в реальном масштабе времени градиентный спуск к минимуму функционал;. Ф.

Сигналы взвеши:.ания W с выходов интеграторов 6 подаю;,:я на входы БФФД 9, на вторые входы которого подаются сигналы с БППД 13. На выходе БФФД 9 формиN г руется сигнал V(8) = arg g f. (0) . W4n, и =1 который соответствует фазовой ДН адаптивной антенны с вектором взвешивания W.

Этот сигнал подается на вход БФКД 10, на выходе которого формируется сигнал, соответствующий комплексной ДН F, (6), имеющей амплитудную диаграмму А, (0), а фазовую Ч (0), причем сигналы амплитудной ДН Ао (О) подаются на вторые входы

БФКД от блока 12 задания амплитудной

ДН. Сигнал, соответствующий комплексной

ДН Fo (0) с выхода БФКД 10 подается на вход БФВК 11, на вторые входы которого подаются сигналы парциальных ДН излучателей с БППД 13. Блок формирования весовых коэффициентов решает задачу определения весового вектора W, по комплексной ДН Fo (О) (например методом парциальных ДН). Таким образом, через время

hi, необходимое на формирование весового вектора Ы4 по текущему вектору W, изменяются сигналы, поступающие на вторые входы вторых блоков 7 вычитания, а следовательно, и на вторые входы первых блоков

5 вычитания. Адаптивная антенна через время At минимизирует функционал Ф, в ко1700658

Формула изобретения

Адаптивная антенна, содержащая N каналов, каждый из которых выполнен в виде излучателя, подключенного через умножитель к общему сумматору, коррелятора, у которого один вход подключен к излучателю, другой к выходу общего сумматора, а выход коррелятора соединен с инвертирующим входом первого блока вычитания, выход которого подключен к входу интегратора, выход которого соединен с вторым входом умножителя и первым входом второго блока вычитания, выход которого подключен к соответствующему входу

Составитель О.Зарощинский

Техред М,. Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор M.ßíêoBè÷

Заказ 4473 Тираж 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 торый вместо Fo (О} входит Fo (О}. Через время Т+ Лt минимизируется функционал

Ф с Fo (О) и т.д. После завершения переходных процессов на выходах БФВК 11 устанавливается сигнал %oyer, который соответствует Foyct (0)= Ао(О) ехр(} Руст (О) )), N где Чгу т (О)= агу, fn (О) Wyc>, n =-1

Таким образом адаптивная антенна определяет вектор WpycT, который лучше сохраняет амплитудную диаграмму направленности А (О), за счет использования имеющейся свободы в выборе фазовой

ДН Ч (О}, и тем самым уменьшает потери мощности полезного сигнала в зоне обзора, заданной амплитудой ДН А, (О), Ф матричного преобразователя, выходы которого подключены к соответствующим вторым входам первых блоков вычитания, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения

5 потерь мощности полезного сигнала в зоне обзора, введены блок памяти парциальных диаграмм направленности (ДН) излучателей

fn (О), блок задания амплитудной ДН Ао (О), последовательно соединенные блок

10 формирования фаэовой ДН, выполненный реализующим функцию V(0) =

1

arg fn (О) Wn, где W„— коэффициент п =1 передачи умножителя и-го канала, первые входы которого подключены к соответствующим выходам интеграторсв, а вторые входы к соответствующим выходам блока памяти парциальных ДН излучателей, блок р0 формирования комплексной ДН, выпол ненный реализующим функцию F (О} =

=Ao (О) ехр(} )ф (О) к второму входу которого подключен выход блока задания амплитудной ДН, блок формирования массовых коэффициентов, соответствующих наилучшему среднеквадратическому приближению к комплексной ДН F (О), вторые входы которого подключены к соответствующим выходам блока памяти парциальных ДН излучателей, а выходы подключены к второ- му входу соответствующего второго блока вычитания,