Моноимпульсная антенна

 

Использование: зеркальные антенны, содержащие пелёнгационный канал для увеличения крутизны его характеристики; Сущность изобретения: монбимпульсная антенна содержит зеркало, облучатель центрального канала и восемь облучателей разностных каналов, размещённых вокруг облучателя центрального канала. Сигналы с восьми облучателей разностных каналов об-- рабатываются схемой, состоящей из суммарно-разностных Mdcfов. Увеличение крутизны пелёнгацйойной характеристики достигается за счет увеличения числа облучателей разностных каналов до 8 по сравнению с 4 в прототипе. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 Q 25/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с «j м &.44 . . /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4210964/09 (22) 16.03.87 (46) 07.02.93. Бюл. М 5 (72) M.Ï. Попов (56) Справочник по радиолокации/Под ред, М.Сколника, т, 4, — M,: Сов. радио, 1978, с. 23-24, рис, 20, (54) МОНОИМПУЛЪСНАЯ АНТЕННА

{57) Использование: зеркальные антенны, содержащие пеленгационный канал для увеличейия крутизны его характеристики;

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике сверхвысоких частот. Предлагаемая моноимпульсная антенна может быть использована в радиолокации и в системах связи с подвижными объектами.

Известен облучатель зеркальной антенны, включающий центральный конический рупор и расположенные по его периферии конические рупоры меньшего размера. Антенна предназначена для формирования единственный диаграммы направленности (ДН) с провалом в середине.

Ближайшим техническим решением "к изобретению является моноимпульсная антенна с пятиэлементным облучателем, включающая фокусирующее зеркало, в фокусе которого расположен облучатель центрального канала. Вокруг облучателя центрального канала расположейы две пары облучателей разностных каналов. Выходы облучателей пары, расположенной в вертикальной плоскости, соединены со вхо!

Ы 1793503 А1

Сущность изобретения: моноимпульсная антенна содержит зеркало, облучатель центрального канала и восемь облучателей рэзностных каналов, размещенных вокруг облучателя центрального канала, Сигналы с восьми облучателей разностных каналов обрабатываются схемой, состоящей из суммарно-разностных мостов. Увеличение крутизны пеленгационной характеристики достигается за счет увеличения числа облучателей разностных каналов до 8 по сравнению с 4 в прототипе. 1 ил. с дами угломестного суммарно-разностного моста, Выходы облучателей пары, расположенной в горизонтальной плоскости, соединены со входами азимутэльного суммарнб-разйостйогб моста; Суммарные выходы мостов подключены к согласовэн- -" 4 ным нагрузкам, а с разносных выходов сни- Q мается сигнал ошибки сопровождения в (Д соответствующих координатных плоско- (Л стях. . С)

Когда объект (цель при радиолокации или корреспондент при связи) находится на электрической оси антенны (на равносигйальном направлейии) сигналы во всех четырех облучателях разностных каналов равны и сигнал на разностных выходах суммарно-рэзностных мостов отсутствует, При смешении объекта в какой-либо координатной плоскости от равносигнального направления сигналы на облучателях соответствующей пары становятся неравными и на разностном выходе моста появляется сигнал ошибки по соответствующей коорди1793503 нате, который используется для управления приводом антенны (автосопровождения).

При смещении объекта одновременно в двух координатных плоскостях сигналы ошибки появляются одновременно на выходах обоих мостов. Таким образом, периферийные облучатели используются только для целей формирования входных сигналов разностных каналов, т.е, для автосопровождения. Для обеспечения же передачи информации используется только центральный облучатель, который и подключается к каналу приемника или передатчика. Этот канал принято называть центральным или суммарным.

Точность сопровождения объекта в прототипе определяется тем, насколько увеличивается сигнал на разностном выходе моста в зависимости от смещения объекта в данной координатной плоскости, т,е. крутизной разностной ДН в точке ее прохождения через ноль, Недостатком прототипа является невысокая крутизна разностной диаграммы направленности, и, как следствие, невысокая крутизна пеленгационной характеристики, что приводит к недостаточной точности автосопровождения.

Цель изобретения состоит в увеличении крутизны пеленгационной характеристики.

При этом ожидаемыЙ от использования изо-. бретения общественно полезный положительный эффект состоит в повышений точности автосопровождения моноимпульс- ной антенны.

Поставленная в изобретении цвль достигается тем, что в антенну вводятся две пары дополнительных облучателей, располо>кейных вокруг облучателя центрального канала в плоскостях, наклоненных под углом 45 к горизонтальной плоскости. Кроме того, вводятся пять дополнительных суммарно-разностных мостов и два фазовращателя на л /2 радиан. Каждая пара дополнительных облучателей подключается ко входам одного из дополнительных суммарно-разностных мостов. Разностные выходы этих мостов подключены ко вхо: дам третьего дополнительного моста, суммарный выход третьего моста подключен к одному из входов четвертого дополнительного моста, разностный выход тре?ьего моста подключен к одному из входов пятого дополнительного моста, Вторые входы четвертого и пятого дополнительных суммарно-разностных мостов соединены через фазовращатели на к /2 радиан с разностными выхо дами угломестного и азимутального суммарно-разностных мостов, имеющихся в прототипе. Суммарные выходы четвертого и пятого дополнительных суммарно-разностных мостов являются выходами угломестного и азимутального ка5 налов.

Коммутация фидеров должна быть выполнена таким образом, чтобы на входы каждого из двух последних мостов (т.е. дополнительных четвертого и пятого) поступа"0 ли сигналы, определяющие смещение обьекта в одной и той же координатной плоскости, Изобретение иллюстрируется чертежом, где 1 — облучатель суммарного канала;

15 2 — облучатели разностных каналов: 3-9— суммарно-разностные мосты; 10 — фазоврэщатели, обеспечивающие отставание по фазе на л/2.

Изобретение осуществляется следующим образом, Облучатель в виде конического рупора расположен в фокусе зеркала. Облучатели 2 в виде диэлектрических стержневых антенн расположены. вокруг облучателя 1 со сдвигом 45О. Каждые два диаметрально противополо>кных облучателя подключены к входам одного из кольцевых суммарно-раз. ностных мостов 3 — 6, При этом мост 3 предназначен для формирования угломестного

30 сигнала, мост 4 — азимутального сигнала, а мосты 5 и 6 — для формирования сигналов в плоскостях, повернутых на 45, Разностные выходы мостов 5 и 6 подключены к входам суммарно-разностного моста 7. Суммарный выход моста 7 подключен к одному из входов моста 8, а разностный выход моста 7 — к одному иэ входов моста 9, Разностные выходы мостов 3 и 4 подключены к свободным входам мостов 8 и 9 соответственно через

40 фазовращатели 10. Величина фазового сдвига фазовращателей 10 составляет т /2, что обеспечивает компенсацию фазового сдвига, вносимого мостом 7 (при равенстве электрических длин остальной части фидер45 ноготракта от облучателей до входов мостов

8 и 9). Выходами схемы являются суммарные выходы мостов 8 и 9. Все свободные входы и выходы кольцевых мостов подключены к согласованным нагрузкам.

В режиме приема, когда объект находится на равносигнальном направлении, фокальное пятно находится точно в середине облучающей системы, сигналы на разностных выходах мостов 3 — 6 и, соответственно, на суммарных выходах мостов 8 и

9 Отсутствуют. Сигнал с облучателя 1 используется в суммарном канале для передачи информации.

1793503

При смещении объекта фокальное пятно также смещается. При этом на выходах суммарно-разностных мостов 3 — 6 появляется сигнал, Поскольку дополнительные облучатели поглощают из падающего поля дополнительную энергию, то результирующий сигнал на выходах мостов 8 и 9 становится больше, чем на выходах угломестного и азимутального мостов 3 и 4, Это означает, что крутизна раэностных ДН возрастает.

Если расстояния от фазовых центров всех облучателей до фокуса зеркала равны, то

Формула изобретения

Моноимпульсная антенна, содержащая фокусирующее зеркало, облучатель центрального канала, две пары основных облучателей разностных каналов, расположенных вокруг облучателя центрального канала в горизонтальной и вертикальной плоскостях и соединенных соответственно с входами основных азимутального и угломестного суммарно-разностных мостов, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения крутизны пеленгационной . характеристики, введены две пары дополнительных облучателей разностных каналов, расположенные вокруг облучателя центрального канала в плоскостях, наклоненных под углом

45 к горизонтальной плоскости, и пять дополнительных суммарно-разностных мостов, причем дополнительные облучатели разностных каналов соединены с входами двух дополнительных суммарно-разносткрутизна разностных ДН. формируемых каждой парой облучателей, одна и та же, В этом случае крутизна результирующих разностных ДН, определяемая сигналами на

5 выходах мостов 8 и 9. увеличивается в 1,41 раза. Повышение крутизны в 1,41 раза приводит к удвоению энергетического отношения сигнал/шум на входе приемника разностного канала, что умейьшает ошибку

10 сопровождения при больших отношениях сигнал/шум в 1,41 раза, а при малых отношениях сигнал/шум — до двух раз, ных мостов, разностные выходы которых соединены с входами третьего дополнительного суммарно-разностного моста, суммарный выход третьего дополнительного суммарно-разностното моста соедйнен с одним из входов четвертого дополнительного суммарно-разностного моста, разностный выход третьего допОлнительного .суммарно-разностного моста соединен с одним из входов пятого допол н ител ьного суммарно-разностного моста. а вторые входы четвертого и пятого дополнительных суммарно-разностных мостов соединены через введенйые фазовращатели на zt /2 радиан с разностными выходами соответственно угломестного и азимутальнога основных суммарно-разностных мосто в, а суммарные выход ы четвертого и пятого дополнительных суммарно-разностных мостов являются выходами угломестного и азимутального каналов.

1793503

Составитель M. Попов

Техред M. Моргентал Корректор Е, Папп

Редактор Г. Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 508 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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