Адаптивная антенная решетка с суммарно-разностной диаграммой направленности

 

Использование: в радиотехнике, в частности в адаптивных антенных решетках. Сущность изобретения: антенная решетка содержит первую и вторую решетки приемных элементов, два блока предварительной пространственной фильтрации, два многоканальных компенсатора боковых лепестков, два блока суммирования, два блока вычитания и суммарно-разностный блок. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в адаптивных антенных решетках (ААР).

Целью изобретения является повышение помехозащищенности полезного сигнала при радиосвязи между подвижными объектами и их взаимном угловом перемещении.

На фиг. 1 представлена структурная схема ААР с суммарно-разностной диаграммой направленности (ДН); на фиг. 2 - структурная схема многоканального компенсатора боковых лепестков, на фиг. 3 - структурная схема блока предварительной пространственной фильтрации.

ААР с суммарно-разностной ДН представляет собой угловой дискриминатор устройства автосопровождения сигнала по направлению прихода.

ААР с суммарно-разностной ДН содержит (см. фиг. 1) линейные антенные решетки 1-1 и 1-2, состоящие из L элементов каждая; блоки 2-1 и 2-2 предварительной пространственной фильтрации, блоки 3-1 и 3-2 суммирования; блоки 4-1 и 4-2 вычитания; многоканальные компенсаторы 5-1 и 5-2 боковых лепестков; блок 6 суммарного и разностного сигналов.

Многоканальный компенсатор 5-1 боковых лепестков содержит (см. фиг. 2) фазосдвигающие цепочки 7-1, . . . , 7-(2L-2); весовые усилители 8-1, . . . , 8-(4L-4); интеграторы 9-1, . . . , 9-(4L-4); перемножители 10-1, . . . , 10-(4L-4); сумматор 11, усилитель 12. Блок 2-1 предварительной фильтрации выполнен в виде вычитающих устройств 13-1, . . . 13-(L-1) и осуществляет поэлементное вычитание сигналов. Блок 6 суммарного и разностного сигналов представляет собой суммарно-разностный мост, на выходе которого формируются суммарная и разностная в одной плоскости ДН.

ААР с суммарно-разностной ДН работает следующим образом.

Полезный сигнал и помехи принимаются элементами линейных решеток 1-1 и 1-2. При этом отклонение направления прихода полезного сигнала от заданного направления защиты главного лепестка ДН не должно превышать ширины зоны защиты главного лепестка ДН. Выбором расстояния между линейными решетками 1-1 и 1-2 обеспечивается требуемая крутизна пеленгационной характеристики в пределах ширины зоны защиты главного лепестка ДН. Направление прихода сигнала определяется путем обзорного сканирования ААР по максимуму сигнала на суммарном выходе блока 6 суммарного и разностного сигналов. С выходов линейных решеток 1-1 и 1-2 сигнала и помех поступает на блоки 3-1 и 3-2 суммирования и блоки 2-1 и 2-2 предварительной пространственной фильтрации.

Для формирования компенсационного канала многоканальных компенсаторов 5-1 и 5-2 боковых лепестков используются помеховые составляющие с (L-1) выходов блоков 2-1 и 2-2 предварительной пространственной фильтрации альтернативных линейных антенных решеток 1-1 и 1-2. Многоканальные компенсаторы 5-1 и 5-2 боковых лепестков выполняют взвешенное суммирование помеховых составляющих, поступающих на его первые входы. Блоки 4-1 и 4-2 вычитания осуществляют компенсацию помех. С выходов 4-1 и 4-2 вычитания сигнал поступает в блок 6 суммарного и разностного сигнала, который формирует ДН суммарного и разностного каналов.

Результирующие ДН линейных антенных решеток 1-1 и 1-2 формируются на выходах блоков 4-1 и 4-2 вычитания. При этом на выходах блоков 3-1 и 3-2 вычитания ДН такая же, как и у прототипа. На выходах многоканальных компенсаторов 5-1 и 5-2 боковых лепестков ДН отличается от аналогичной ДН прототипа, поскольку для ее формирования используются сигналы двух линейных антенных решеток 1-1 и 1-2. В этом случае количество подавляемых помех увеличивается на (L-1) при сохранении общего количества элементов ААР и становится более глубоким по сравнению с прототипом минимум результирующей ДН, формируемой на выходах блоков 4-1 и 4-2 вычитания. При этом возможно подавление помех пространственными методами при радиосвязи с подвижными объектами в режиме автосопровождения.

Формула изобретения

АДАПТИВНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА С СУММАРНО-РАЗНОСТНОЙ ДИАГРАММОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ, содержащая первую линейную антенную решетку L приемных элементов, выходы которых соединены с соответствующими входами первого блока суммирования и первого блока пространственной фильтрации, L-1 выходов которого соединены с первыми L-1 входами первого многоканального компенсатора боковых лепестков, выход и второй вход которого соединены соответственно с входом вычитания и выходом первого блока вычитания, вход суммирования которого подключен к выходу первого блока суммирования, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, введены блок суммарно-разностного сигналов, вторая линейная решетка L приемных элементов, выходы которых соединены с соответствующими входами введенного второго блока суммирования и введенного второго блока пространственной фильтрации, L-1 выходов которого соединены с первыми l-1 входами введенного второго многоканального компенсатора боковых лепестков, выход и второй вход которого соединены соответственно с входом вычитания и выходом дополнительного второго блока вычитания, вход суммирования которого соединен с выходом второго блока суммирования, при этом первые L-1 и вторые L-1 входы первого многоканального компенсатора боковых лепестков соединены соответственно с вторыми L-1 и первыми L-1 входами второго многоканального компенсатора боковых лепестков, причем вторые входы первого и второго многоканальных компенсаторов боковых лепестков соединены соответственно с первым и вторым входами блока суммарно-разностного сигналов, первый и второй выходы которого являются соответственно суммарным и разностным выходами адаптивной антенной решетки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3