DE2602006A1 - Elektronisch bewegte, linear in phase gesetzte antennenanordnung und verfahren zur erzeugung der abtastbewegung fuer den von der antenne ausgesendeten strahl - Google Patents
Elektronisch bewegte, linear in phase gesetzte antennenanordnung und verfahren zur erzeugung der abtastbewegung fuer den von der antenne ausgesendeten strahlInfo
- Publication number
- DE2602006A1 DE2602006A1 DE19762602006 DE2602006A DE2602006A1 DE 2602006 A1 DE2602006 A1 DE 2602006A1 DE 19762602006 DE19762602006 DE 19762602006 DE 2602006 A DE2602006 A DE 2602006A DE 2602006 A1 DE2602006 A1 DE 2602006A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- phase
- elements
- arrangement
- sequence
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
- G01S1/08—Systems for determining direction or position line
- G01S1/44—Rotating or oscillating beam beacons defining directions in the plane of rotation or oscillation
- G01S1/54—Narrow-beam systems producing at a receiver a pulse-type envelope signal of the carrier wave of the beam, the timing of which is dependent upon the angle between the direction of the receiver from the beacon and a reference direction from the beacon; Overlapping broad beam systems defining a narrow zone and producing at a receiver a pulse-type envelope signal of the carrier wave of the beam, the timing of which is dependent upon the angle between the direction of the receiver from the beacon and a reference direction from the beacon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
- H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
D-8023 München-Pullach. Wiener Str. 2. Tel. (089) 7 93 SO 7.; Telex 5212147 bros d; Cables: «Patentes» München
Diplom Ingenieure
Ihr Zeichen: Tag: 15. Januar 1976
Your ref.: 5302-A Date
THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center,
Southfieia. Michigan 48075, USA
Elektronisch bewegte, linear in Phase gesetzte Antennenanordnung und Verfahren zur Erzeugung der Abtastbewegung für den
von der Antenne ausgesendeten Strahl
Die Erfindung betrifft Mikrowellenantennen des Typs einer
elektronisch bewegten und in Phase gesetzten Anordnung, die speziell bei Flugzeuglandesystemen Verwendung finden kann.
Das zur Zeit verwendete Flugzeuglandesystem ist das Tiefanflugsystem mit einem festen Strahl oder Leitstrahl, was mehr
allgemein als Instrumentenlandesystem (ILS) bekannt ist. Bei
diesem System führt eine Anflugbahn zum Aufsetzen an dem Ende einer Landebahn eines Flugplatzes und diese Anflugbahn wird
dadurch vorgesehen, indem man in den Raum Radiostrahlen sendet, die Höhen (Gleitbahn) und Azimuth (Lokalisierer) Führungsebenen vorsehen. Die Schnittstelle dieser Ebenen definiert
8098 3 S/06 5 4 ""^ 'NSPECT*>
den einzigen Kurs, dem alle blind fliegenden Flugzeuge zum Zwecke einer sicheren Landung folgen müssen. Das ILS-System ist
Jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet, wobei der vordergründigste Nachteil in der begrenzten Kapazität oder Möglichkeit besteht, den Flugverkehr zu handhaben, da Plugzeuge mit
verschiedenen Ausführungsmerkmalen auf einem einzigen Anflugkurs eingestreut sind.
Man hat verschiedene Landesysteme entwickelt mit dem Ziel, die Genauigkeit des Verkehrsflusses zu verbessern. Das hier interessierende System erzeugt zwei Mikrowellenstrahlen, von denen der eine das Azimuth bestreicht, während der andere die Höhe bestreicht, und wobei beide Strahlen Informationen aufmodu—
liert tragen, durch die ein Plugzeug, welches innerhalb des von
den Strahlen umfahrenen Volumens gelegen ist, die Möglichkeit erhält, die Boden-Winkelkoordinaten der Strahlen im Moment ihrer Begegnung mit dem Flugzeug zu bestimmen. Bei Kenntnis des
Abstandes des Flugzeugs vom Sender des Strahls, was sich mit
Hilfe einer Entfernungsmeßeinrichtung ermitteln läßt, ist jedes Flugzeug dann in der Lage, einen Anflug- und Landekurs kontinuierlich zu berechnen, der für die Situation und Ausführung
des Flugzeugs am besten geeignet ist. Die Verbesserungen der Genauigkeit und der Verkehrskapazität, die durch ein derartiges
System erreicht werden, brauchen hier nicht näher erläutert werden.
Die Verfahren zum Erzeugen von bestreichenden Mikrowellenstrahlen können in mechanische oder elektrische Verfahren eingeteilt
werden, und zwar in Einklang mit der Art und Weise, in welcher die Abtastbewegung der Strahlen erreicht wird. Mechanische Abtaster umfassen Antennen mit einem festen strahlformenden Reflektor mit einem oszillierenden oder Nutations vorschub, einem
festen Vorschub mit einem oszillierenden Heflektor oder einen Reflektor oder Linse mit festem Vorschub, wobei die gesamte Anordnung über den gewünschten Abtastwinkel beweglich ist. Elektronische Abtaster umfassen strahlformende Reflektoren oder
Linsen mit mehreren festen Vorschüben, die aufeinanderfolgend
609835/0S54
erregt werden können, oder sie "bestehen aus einer Anordnung aus
relativ in dichtem Abstand angeordneten strahlenden Elementen mit schaltbaren Vorschubpunkten oder mit Phasenschiebern, die
durch eine elektrische Steuereinheit veränderbar sind, um dadurch eine Abtastbewegung der Strahlen zu erzeugen, ohne dadurch die Antennenkonstruktion zu verschieben. Die hier interessierende Antenne besteht aus einem Typ einer linearen in
Phase gesetzten Anordnung, die eine Anzahl von strahlenden Elementen umfaßt, welche entlang einer linearen Achse angeordnet
sind, und wobei jedes Element über einen Soppier und einen einstellbaren Phasenschieber an eine Versorgungsleitung angeschlossen ist.
Eine lineare in Phase gesetzte Antennenanordnung, wie sie in groben Zügen zuvor dargelegt wurde, ist bekannt. Bestimmte Vorteile und Nachteile dieser Anordnung sollen näher betrachtet
werden, um die durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgäbe ins rechte Licht zu rücken.
Die lineare in Phase gesetzte Antennenanordnung ermöglicht eine
elektronische Strahlbewegung, wodurch Eins chränkungen hinsichtlich der Abtastgeschwindigkeiten beseitigt werden, die durch
die Trägheit von mechanischen Abtastern auferlegt werden. Auch läßt sich eine präzise Synchronisation zwischen Abtastbewegungen unterschiedlicher Strahlen in einem System und zwischen Datensignalen, welche eine Strahlausrichtung oder andere Informationen enthalten, unmittelbar erreichen. Auch lassen sich die
Installationen vereinfachen, da die massiven Grundbausteine bei mechanischen Abtastern, um eine Ausrichtung sicherzustellen,
eliminiert sind. Obwohl mechanische Abtaster allgemein ziemlich zuverlässig sind, so bedeutet doch ein Ausfall des Antriebsmechanismus gewöhnlich einen vollständigen Betriebsausfall, während im Hinblick auf die Redundanz der Elemente in einer in
Phase gesetzten Antennenanordnung ein Ausfall in letzterer zu einer Verschlechterung führt, nicht jedoch zu einem vollständigen Verlust des gesamten Betriebes. Wie zu erwarten ist, sind
in Phase gesetzte Antennenanordnungen auch alt einigen
609815/065 4
Nachteilen "bsfoaftet. Tie Elemente lassen sich nur schwierig
herstellen und zusammenbauen, und außerdem, sind Koppler und
Phasenschieber und eine übergenaue Sorgfalt in der Konstruktion
und Auslegung erforderlich,, um Herstellungskosten auf einem
Wert zu halten9 der sich mit anderen Intennenformen vergleichen
läßt.
Das Inphasesetzen der Anordnung kann mit Hilfe von Phasenschiebern
erreicht werden, welche die Phase von Strömen in den Elementen der Anordnung auf kontinuierliche Weise oder in diskreten
Schritten verändern. Diskrete Phasenschieber besitzen bestimmte Vorteile, da sie selbst die Möglichkeit einer digitalen
Steuerung bieten. Ein Nachteil von diskreten Phasenschiebern besteht darin, daß sie zu einer Antenne führen, bei welcher die
Strahlposition in gleicher Weise nur in diskreten Schritten verändert werden kann. Eine unüberlegte Steuerung der Phasenschieber
kann dann zu einer nicht mehr tolerierbaren Strahlkörnigkeit und Seitenstrahlungskeulen-Werten führen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine lineare in Phase gesetzte Antennenanordnung zu schaffen,, die auf Mikrowellenfrequenz
für die Verwendung bei einem Flugzeuglandesystem betrieben werden kann.
Durch die Erfindung soll auch eine lineare in Phasen gesetzte Antennenanordnung für ein Flugzeuglandesystem geschaffen werden,
welche einen digital gesteuerten Abtaststrahl mit annehmbaren Seiten-StrahlungBkeulenwerten, minimaler Körnigkeit, Verzerrung
und Übergängen erzeugt.
Auch ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine lineare in Phase gesetzte Antennenanordnung zu schaffen, bei der diskret
veränderbare Phasenschieber zur Anwendung gelangen, um eine Strahlsteuerung und Abtastung zu erzeugen, wobei Korrekturen
für Phasenquantisierungsfehler und Phasenveränderungen hin- !
sichtlich der Elemente der Anordnung eingeführt werden, um die Strahlkörnigkeit und Ausriohtfehler zu vermindern.
609835 / 0 B 54
Durch die vorliegende Erfindung soll auch ein Verfahren und
eine Vorrichtung für die Bewegung einer linearen in Phase gesetzten Antennenanordnung geschaffen werden, "bei welcher digitale
Phasenschieber zur Anwendung gelangen und wobei diese Anordnung keine übermäßig großen Zustandsänderungsgeschwindigkeiten
der Phasenschieber bewirkt und wobei diese Anordnung die Strahlkörnigkeit und die Steuerungsfehler reduziert.
Im Rahmen der genannten Aufgaben soll auch ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Bewegen einer linearen in Phase gesetzten Antennenanordnung geschaffen werden, bei der einstellbare Phasenschieber
zur Anwendung gelangen,, wobei die Anordnung für die Steuerung der Phasenschieber nach Möglichkeit wenig Strom bzw.
Energie verbrauchen soll.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich verständlicher aus den Einzelheiten, die anhand der Zeichnungen
und der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden sollen.
Hauptsächlich schafft die Erfindung eine Antenne und eine Abtasteinrichtung
mit einer linienförmigen Anordnung von Strahlungselementen, die über digital gesteuerte Phasenschieber und
Koppler mit einer Versorgungsquelle verbunden sind, die einen Mikrowellenträger zuführt. Der von der Anordnung gebildete
Strahl wird in eine gewünschte Richtung gelenkt bzw. gebündelt, indem der Phasenschieber jedes Elementes, ausgenommen vom mittleren
Element, eine Phasenverschiebung einführt, die voreilt oder nacheilt, und zwar in Abhängigkeit von der Stellung des
Elements relativ zum Zentrumselement, welches ein Vielfaches des Sinus des Richtungswinkels ist. Der Vervielfacher für jeden
Phasenschieber führt eine Änderung in Abhängigkeit vom Abstand zum Zentrum der Anordnung durch.
Eine Abtastung in der Grob/Pein-Betriebsweise wird durch Berechnen
eines Phaseninkrements für jeden der Phasenschieber bewerkstelligt, welches die Strahlausrichtrichtung um einen groben
Schritt (0,1 °) verschieben würde. Anstatt dieses Inkrement
• 609835/0654
gleichzeitig allen Phasenschiebern zuzuführen, wird es jedoch den Phasenschiebern der symmetrisch gelegenen Elementpaare,
Paar um Paar, zugeführt, bis alle Phasenschieber weitergeschaltet sind." Der Strahl wird auf diese Weise veranlaßt, sich weich
über den Abtastwinkel hinwegzubewegen, ohne daß dabei irgendeine in Erscheinung tretende Rauhheit, Körnigkeit in seiner
Form auftritt. Ausricht- oder Lenkfehler werden durch Weiterschalten der Phasenschieberpaare in einer pseudo-willkürliehen
Folge reduziert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt:
Fig. 1 eine bildliche Darstellung einer Flugplatzlandebahn, die mit einem Abtaststrahl—Mikrowellenlande—
system ausgestattet ist;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Hauptelemente einer linearen in Phase gesetzten Antennenanordnung mit elektronisch
gesteuerter Bewegung, die für ein liikrowellenlandesystem
geeignet ist;
Fig. 3 ein berechnetes Antennenschema für eine lineare in
Phase gesetzte Antennenanordnung, wobei die Strahlenbreite der Hauptetrahlungekeule und die Seitenstrahlungskeultnwerte
gezeigt sind;
Fig. 4 eine die Amplitudenverteilung über der Öffnung
einer Antenne wiedergebende Karte, die zum Erzeugen
des Musters oder Schemas gemäß Figur 3 erforderlich ist;
Fig. 5 eine die Kopplungsfaktoren bei symmetrisch gelegenen Paaren von den Elementen der Anordnung wiedergebende
Karte, die die Amplitudenverteilung gemäß Fig. 4 erzeugen;
609835/0654
26Ö2QG6
Pig. 6 ein gemessenes Antennenschema, welches die Strahlen-Körnigkeit
zeigt, wenn die Phasenschieber aller Elementpaare gleichzeitig geschaltet werden,
um die Strahlenposition um 0,1 ° zu verändern;
Fig. 7 ein gemessenes Strahlenschema, welches die Reduzierung
der Körnigkeit wiedergibt, die durch das Feinabtaatverfahren nach der Erfindung erreicht
wird;
Fig. 8 eine die Strahlausrichtgenauigkeit bei Verwendung von verschiedenen Schaltfolgen beim Feinabt astverfahren
nach der Erfindung veranschaulichende Karte;
Fig. 9 A und 9 B aneinandergereiht ein Blockschaltbild, welches Einzelheiten des Steuerbefehlsgenerators
wiedergibt, welcher die Ausrichtung und die Abtastbewegung des Antennenstrahl8 steuert;
Fig. 10 ein Blockschaltbild eines Folgegenerators für eine 19 Elementenpaar-Antennenanordnung mit pseudowillkürlicher
Schaltfolge, die bei dem Feinabtastverfahren nach der Erfindung bevorzugt wird;
Fig. 11 eine Werttabelle zur Erläuterung der Betriebsweise
des Folgegenerators von Fig. 10; und
Fig. 12 eine Wertetabelle zur Erläuterung der Betriebsweise der Dekodierstufen, die bei dem Folgegenerator von
Fig. 10 verwendet werden.
Fig. 1 veranschaulicht einen Flughafen, der mit einem Abtaststrahl-Landesystem
ausgestattet ist, bei welchem die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise realisiert sein kann. Eine
Antenne 110, die von der Mittellinie der Landebahn versetzt angeordnet
ist und nahe bei der Landebahnschwelle gelegen ist,
609835/0854
erzeugt eia©2i Strahl 111, der über einen Höhenwinkel y bewegt
wird. In bevorzugter Weise erstreckt sich der Strahl +60
über das Strahizentrum in der horizontalen Ebene und erstreckt
sich. 1 ° in die Brei^ö in der vertikalen Bbene. Am abgelegenen
Ende der Landebahn und wünschenswert erweise, jedoch nicht notwendigerweise auf der Mittellinie derselben erzeugt eine Antenne
112 einen Strahl 113, der im Azimuth bewegt wird, und zwar
über einen Winkel ß. In bevorzugter Weise ist der Strahl 113 20 ° breit, und zwar in der vertikalen Bbene, und ist 1 ° in
der horizontalen Ebene weit. Typisch erstreckt sich die Höhenabtastung c<
zwischen 0 und +20 °, während die Azimuthabtastung
ß sich zwischen +60 ° und -60 ° von der Mittellinie der
Landebahn erstreckt. Die Strahlen 111 und 113 bewegen sich abwechselnd
jeweils fünfmal pro Sekunde, und zwar mit einer Abtastzeit für den Höhenstrahl 111 von ca. 15 Millisekunden und
ca. 55 Millisekunden für den Azimuthstrahl 113. Es sei erwähnt,
daß die Summe dieser Abtastzeiten wesentlich kleiner ist als die 200 Millisekunden Abtastperiode, die durch eine 5mal pro
Sekunde Abtastfolge vorgegeben sind. Eine vollständige Plughafenausrüstung enthält mehr als die zwei Strahlen, die hier gezeigt
sind, da auch eine Rückkursführung für verfehlte Anfluge erforderlich ist und für eine Flare-Führung ein Kurzbereichstrahl
mit hoher Auflösung erforderlich ist. Diese zusätzlichen Strahlen werden in einer Aufeinanderfolge während der Ausschaltzeiten
der Strahlen 111 und 113 gesendet. Beide Antennen, also die Höhenantenne 110 und die Azimuthantenne 112 können
nach der vorliegenden Erfindung konstruiert sein. Die Azimuthund die Höhenantenne unterscheiden sich im Konstruktionsdetail,
was sich auf die unterschiedliche Strahlabdeckung und Abtastanforderungen
zurückführen läßt. Die grundlegenden Prinzipien der vorliegenden Erfindung treffen jedoch für beide Antennen zu und
sind identisch, so daß im folgenden die Erläuterung unter Hinweis auf die Höhenantenne 110 vorgenommen werden soll.
Fig. 2 zeigt ein funktionellee Blockschaltbild, welches teilweise
den Gegenstand d«r vorliegenden Erfindung wiedergibt und teilweise andere bekannte lineare in Phase gesetate Antenrnman-
€6 9 8 3Β/Ό B 5^
Ordnungen. Ein Mikrowellenoszillator 114 erzeugt ein Trägersignal
normalerweise mit einer Frequenz von 5» 19 CJHz, welches Unterträger-Informationen
enthalten kann, die durch einen Modulator 115 aufgedrückt werden, wobei dieses Signal dann zu einem
Koppler 116 gelangt. Reihenversorgungsleitungen 117 und 118 erstrecken sich seitlich vom Koppler 116. Zusätzliche Koppler 119
sind entlang der Versorgungsleitungen 117 und 118 im Abstand
angeordnet, und jeder Koppler koppelt einen Teil der in der Versorgungsleitung an der betreffenden Stelle verbleibenden
Energie zu einem einstellbaren Phasenschieber 121. Der Ausgang jedes Phasenschiebers 121 ist mit einem individuell strahlenden
Element 122 verbunden. Die Elemente 122 sind in einer Linienanordnung aufgestellt. Die Höhenantenne 110 umfaßt vierzig Elemente,
von denen jedes mit den Versorgungsleitungen 117 und 118
verbunden ist, und enthält ein Zentrumselement für eine Gesamtzahl
von einundachtzig Elementen in der Anordnung. Aus Identifizierungsgründen
ist das Zentrums- oder mittlere Element mit 0 bezeichnet, die mit der Versorgungsleitung 117 verbundenen Elemente
sind mit +1 bis +40 bezeichnet, und zwar entsprechend ihres Abstandes von dem Zentrum, und die mit der Versorgungsleitung
118 verbundenen Elemente sind mit -1 bis -40 entsprechend ihrem Abstand vom Zentrum bezeichnet. Obwohl auch andere Versorgungsanordnungen
möglich sind, wird die Zentrums-, Serien-Parallel Versorgung, die gezeigt ist, zur Minimalhaltung von
Temperatureffekten und zur Reduzierung des Antennenausmaßes bevorzugt.
Die Kopplungsfaktoren der Koppler 116, 119 Bind so ausgewählt,
daß sie eine Taylor-Amplitudenverteilung vorsehen, was im folgenden
noch näher erläutert werden soll, wodurch die Strahlenbreite und die Seiten-Strahlungskeulenwerte bestimmt werden.
Die Phasenschieber 121 können von einem linearen analogen Typ
oder einem digitalen Typ sein, wobei der letztere Typ hier bevorzugt wird, da dieser in den ihm zugeführten Träger Phasenverschiebungen einführt, die quantisierte Mengen oder Schritte
darstellen, was durch ein digitales Steuersignal von einem Steuerbefehlsgenerator 123 bestimmt wird. Bin Synchronisi·-
rer 124 steuert einen Taktgeber 125, der den Steuerbefehlsgenerator 123 und einen Datenkodegenerator 126 speist, um sicherzustellen,, daß der Strahl von der Antenne 110 in einer richtigen
Folge mit dem Strahl von der Antenne 112 und den Strahlen von
anderen Antennen des Systems erscheint.
Es ist möglich, andere Strahl-Antennenmuster mit unterschiedlichen Strahlbreiten und Seiten-Strahlungskeulenwerten zu erzeugen, indem man die Amplitudenverteilung der Ströme über der
öffnung der Anordnung sich verjüngen läßt bzw. spitz zulaufen läßt. Folgt man den Konstruktionsprinzipien von T-T- Taylor,
wie sie in "Transactions IREH, Band A.P.-3» Hr. 1t Januar 1955,
Seite 16ff beschrieben sind, so wird das Strahlenmuster oder Schema von Pig. 3 erzeugt. Die Prinzipien von Taylor sind weiter auch in dem Buch "Microwave Scanning Antennas'*, herausgegeben von R. C. Hansen, Academic Press, 1966, beschrieben. Der
Strahl ist 1 ° an äen 3 db Punkten breit und besitzt einen maximalen Seiten-Strahlungskeulenwert von -27 db. Es wurde eine
Taylor-Verteilung von 5=8 wurde bei der Konstruktion verwendet. Taylors Verfahren führen zu einer Amplitudenverteilung
über der Öffnung, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, und ebenso zu Werten für die Kopplungsfaktoren für die Koppler 119, wie es in
Fig. 5 gezeigt ist. Aus Fig. 5 läßt sich erkennen, daß der Koppler 116 für das Element O ca. 3,8 # der Energie in der Versorgung zu dem Element liefert. Die verbleibende Energie wird
zwischen den Versorgungsleitungen 117 und 118 aufgeteilt, und
wird somit in die Abschnitte, welche den Elementen der Anordnung zugeordnet sind, eingekoppelt. Beispielsweise wird beim
Element +10 ca. 4,8 £ der Energie auf dieses Element gekoppelt, welche in der Versorgungsleitung 117 verblieben ist. Eine
gleich große Menge der Kopplungsenergie wird von der Versorgungsleitung 118 zum Element -10 an der betreffenden Stelle
übergekoppelt. Die in den Versorgungsleitungen 117 und 118 verbleibende Energie wird nach der Kopplung auf di« Elemente -1-40
und -40 in Ohmschen Lasten 127 absorbiert. Die absorbierte
Energie beträgt 20 i* der gesamten der Anordnung zugeführten
Energie.
Die Steuerung des Strahls wird dadurch erreicht, indem man Phaseninkremente
zum Trägersignal addiert und subtrahiert, und zwar in jedem der Phasenschieber 121 in Einklang mit der folgenden
gut bekannten Formel:
0N = -360 χ NS sin o^ (1)
Hierin bedeuten 0N die ideale Phasenverschiebung (Grad), die
beim Element P erforderlich ist; N die Elementennummer (positiv oder negativ)
S der Zwischenelement abstand (Wellenlängen)
oL der gewünschte Abtast- oder Bestreichungswinkel, der von der Normalen zur Achse der
Anordnung im Uhrzeigersinn gemessen wird.
Die Gleichung (1) kann irgendwo anders in unterschiedlichen Formen ausgedrückt sein, wobei jedoch alle diese Formen unmittelbar
auf die Gleichung (1) transformiert werden können. Als
Beispiel der Anwendung der Gleichung (1) sei angenommen, daß es gewünscht wird, den Strahl auf o^= -10 ° zu steuern. Es sei
außerdem angenommen, daß der Zwischenelement abstand S = 1/2 beträgt.
Dann beträgt die ideale Phasenverschiebung 0^, die durch
den Phasenschieber eingeführt werden muß, der das Element +40 versorgt, ca. -2252,8 °. Ganzzahlige Vielfache von 360 ° können
aus dem von der Gleichung (1) gelieferten Wert eliminiert werden, so daß die Phasenverschiebung für das Element +40 gleich
ist -92,8 °. In gleicher Weise beträgt die Phasenverschiebung für das Element -40 gleich +92,8 °. Bei den Elementen +2 und -2
betragen die Phasenverschiebungen jeweils -112,6 ° und +112,6 °. Zusätzlich muß aufgrund der Verzögerung einer Welle, die durch
die Reihenversorgungeleitungen 117, 118 läuft, eine Phasenverschiebung,
die für alle Abtastwinkel konstant ist, inklusive 0 , progressiv zu den Phasenverschiebungen addiert werden, die
für eine Strahlsteuerung an jedem der Elemente der Anordnung erforderlich
ist, ausgenommen beim mittleren Element 0. Wenn beispielsweise die Elemente der Anordnung einen Abstand von 1/2 der
!Trägerwellenlänge in luft aufweisen, so gelangt eine Phasenfront
6C983S/0654
am Element +1 mit einer Phase l 18° ° 8^' welche der
Phase am mittleren Element O nacheilt. Die Phasennacheilung nimmt progressiv entlang der Versorgungsleitung zu, so daß bei
den Elementen +40 diese 40mal derjenigen des Elements +1 beträgt.
Das zuvor angeführte Beispiel führt dazu, daß die Phasenschieber
121 die Fähigkeit besitzen müssen, Phasenverschiebungen hervorzurufen, und zwar in kontinuierlichen Schritten von 0 bis
360 °. Im Falle eines digitalen Phasenschiebers, der durch η Bits gesteuert wird, kann der Phasenschieber nur quantisierte
Phasenverschiebungsschritte (Quanten) von λ60 ° erzeugen» Wenn
2n η = 6, so beträgt der Wert des Quants gleich 5,63 ·
Der Strahl wird veranlaßt, in zwei Betriebsweisen abzutasten, und zwar grob und fein, indem in der Grobbetriebsart eine digitale
Zahl für die quantisierte Phasenverschiebung berechnet wird, die durch jeden der Phasenschieber 121 eingeführt werden
muß, um die Strahlausrichtung in Schritten von 0,1 ° zu ändern.
In der Feinbetriebsphase wird die Phase für symmetrisch gelegene Paare von Phasenschiebern Paar um Paar mit taktgesteuerten
Intervallen um einen Betrag geändert, der erforderlich ist, um eine Änderung der Strahlenposition um 0,1 ° zu erzeugen. Da jedes
Paar der Phasenschieber geschaltet wird, ändert sich die Strahlposition ideal um 0.1 ° = 0,0025 °. Wenn alle vierzig
Paare in dieser Weise geschaltet wurden, so hat sich die Strahlposition
um einen groben Schritt oder um 0,1 ° geändert, und zwar in einer weichen interpolierenden Weise, beinahe entsprechend
einer kontinuierlichen Bewegung.
Es mag erscheinen, daß ein Wert von 5,63 ° eines Quants ein zu großes Inkrement darstellt, um die erforderlichen 0,0025 °
Schritte für die Feinabtastung vorzusehen. Bei dem kleinsten Grobabtastwinkel <*~ = 0,1 °, mit den Konstanten des Beispiels,
ist jedoch ein Phaseninkrement größer als 5,63 ° für alle Elemente der Anordnung, ausgenommen die Elemente +1, erforderlich.
Berechnungen zeigen, daß ein η = 6 (sechs Bit) Phasenschieber
zu einem maximalen Strahlenausrichtfehler von 0,008 führt, und zwar als Ergebnis der Quantisierung. Die Fehler aufgrund
der Quantisierung sind gemittelt, indem man eine Phase gleich mit 1/2 Bit (2,8125 °) zu den Phaseninkrementen addiert, die
bei jeder Grobabtastperiode berechnet werden.
Die Fig. 6 und 7 sind Reproduktionen von gemessenen Antennenstrahlmustern,
die die Reduzierung in der Strahlenkörnigkeit wiedergeben, die durch das Feinabt as t verfahr en nach der Erfindung
erreicht wird. Fig. 6 veranschaulicht das resultierende Muster oder Schema, wenn alle Paare der Phasenschieber gleichzeitig
geschaltet werden, um die Strahlposition um 0,1 ° zu ändern. Fig. 7 veranschaulicht das resultierende Muster oder
Schema, wenn die Strahlposition durch das Feinabtastverfahren
durch das Schalten der Phasenschieber Paar um Paar um 0,1 ° geändert wird. Die Körnigkeit oder Rauhheit der Haupt-Strahlungekeule
des in Fig. 6 gezeigten Strahls ist in Fig. 7 merklich verschwunden.
Die Quantisierung des Phaseninkrements führt einen gewissen
Fehler in der Strahlausrichtung ein, was sich aufgrund der Tatsache
ergibt, daß beim Schalten der Elemente Paar um Paar für eine Feinabtastung die Phasenfront über der öffnung der Anordnung
nicht linear wird. Die durch die Feinabtastung-Nichtlinearität
verursachten Fehler sind in Fig. 8 veranschaulicht, in welcher die Phaseninkremente der Elemente der Anordnung quantisiert
wurden, und in welcher die Abtastung oder Bestreichung in zwei unterschiedlichen Schaltfolgen erreicht wird. Gemäß der
Kurve A, die als inside-out-Abtastung identifiziert wird, werden
die Elemente der Anordnung in numerischer Folge geschaltet, und zwar beginnend mit dem Elementenpaar 1 und fortschreitend
zum Elementenpaar 40 am End· der Anordnung (+1, +2, +3 ... +40). Gemäß Kurve B, die als alternierende Abtastung identifiziert
wird, wird das Elementenpaar, das am nächsten zum Zentrum der Anordnung gelegen ist, zuerst geschaltet, dann wird als nächstes
das Elementenpaar an den Enden der Anordnung geschaltet,
609835/0654
dann wird das zweite Paar der Elemente vom Mittelpunkt der Anordnung
aus geschaltet usw. (+1» +40, +2, +39 ·♦· +20). Es läßt sich aus Fig. 8 klar erkennen, daß die alternierende Abtastung
sich näher der idealen Strahlposition anschließt bzw. dieser näherkommt. Der Grund für diese Verbesserung besteht
darin, daß Elemente, die vom Zentrum der Anordnung weiter abliegen,
eine größere Wirkung auf die Strahlposition haben als solche Elemente, die näher beim Zentrum der Anordnung gelegen
sind. Das Schalten der Elemente in einer abwechselnden Folge führt zu einer Mittelwertsbildung dieser Effekte und bewegt die
Strahlstellung näher zur idealen Strahlposition.
Eine noch weitere Verbesserung der Strahlenpunktgenauigkeit wird dann erhalten, wenn man die Elemente in einer pseudo-willkürliehen
Folge schaltet. Obwohl eine Anzahl von solchen Folgen oder Programmen zufriedenstellend ist, bietet das folgende Programm
besonderen Vorteil hinsichtlich einer Vereinfachung der Strahlsteuerungslogik, wie dies an späterer Stelle noch beschrieben
werden soll.
+(32, 16, 8, 40, 24, 4, 36, 20, 12, 28
2, 34, 18, 10, 26, 6, 38, 22, 14, 30 1, 33, 17, 9, 25, 5, 37, 21, 13, 29
3, 35, 19, 11, 27, 7, 39, 23, 15, 31)
Die Kurve C veranschaulicht die Strahlpunkt- oder Ausrichtungsgenauigkeiten, die sich mit programmierter Feinabtastung ohne
den Effekt der Quantisierung erhalten lassen.
Der Steuerbefehlsgenerator 123 von Fig. 2 soll nun näher unter Hinweis auf die Fig. 9 A und 9 B erläutert werden. Der Taktgeber
125 besteht aus einen Oszillator, der auf der Nennfrequenz
von 625 kHz arbeitet. Die Auagangefrequenz des Taktgebers 125
wird durch 40 in einer Teilerstufe 131 geteilt, wodurch Grobabtast-Zeiteteuerimpulee
erzeugt werden, die weiter durch 3125 in einer Teilerstufe 132 geteilt werden, um Startabtastimpulse mit
einer 5 Hz Folge zu erzeugen. Die Ausgangsgröße der Teilerstu-
fe 132 wird in Impulse in dem Impulsgenerator 133 geformt, der
die Impuls spannung en durch Rückstellen der Teilerstufen 131 r
132, der Flip-Flops I34, 135, des Zählers I36 und andere Schaltungen,
die später "beschrieben werden sollen, synchronisiert.
Der Zähler 136 stellt, beginnend mit dem Rückstellimpuls vom
Generator 133, den Flip-Flop 135 ein, um an das UND-Gatter 137 eine in Bereitschaft setzende Eingangsgröße zu legen, und hält
dieses Gatter in Bereitschaft, bis eine Zählung von 200 Grobabtastimpulsen von der Teilerstufe 131 angesammelt ist. Der Flip-Flop
135 setzt den Flip-Flop 134, der das UND-Gatter 138 für
die Periode der Ausgangsgröße aus dem Flip-Flop 135 plus einer
Grobtaktperiode in Bereitschaft setzt, so daß das Übertragen von 40 Zyklen aus dem Taktgeber 125 zum Folgegenerator 139 ermöglicht
wird, die 40 Schritte der Feinabtastung für jede Grobäbtastperiode
darstellen, die durch den Zähler 131 eingeleitet wird. Der an späterer Stelle noch im einzelnen erläuterte Folgegenerator
139 betätigt in bevorzugter Weise entsprechend der pseudo-willkürlichen Folge einzelne Speieherschaltungen 141,
von denen jede mit einem einzelnen digitalen Phasenschieber 121 verbunden ist, die den Elementen 0 +40 der Anordnung zugeordnet
sind, und von denen jeder in digitaler Form die Phase enthält, die bei jedem Element der Anordnung erforderlich ist, um den
Antennenstrahl in den gewünschten Ausrichtwinkel plus 0,1 ° zu steuern. Wenn betätigt, überträgt ein Speicherkreis 141 die bei
diesem Abtastschritt erforderliche Phase zu einem zugeordneten Phasenschieber 121. Der Phasenschieber hält den übertragenen
Phasenwert so lange fest, bis die Nummer beim nächsten Grobabtastschritt geändert wird.
Durch Erweiterung der Gleichung (1) ergibt sich die Phasenverschiebung
0N, die für die Strahlsteuerung an jedem Antennenelement
N erforderlich ist, als:
0N(t) = (0R)N2 + (0S + Ktj2fp) N + K3 I N I + (K4) m + Kn (2)
Hierin bedeutet: 0N(t) dl· Phase bei der Elementenposition N
zum Zeitpunkt t nach dem Start eines Ab-
tastzyklusses;
0R die Nahfeld-Fokuskorrektur; 0~ der Phasengradient "beim Startwinkelj
0 das Steuerphaseninkrement;
K. die Zahl der Grobabtastschritte zum
t
Zeitpunkt t;
K-. die Vorschubphasenkorrektury
K. das Abtast-zu-Abtast-Phaseninkrement; m die Abtastzyklusnummer; und
K die Elementen-Phasenkorrektur.
Die Nahfeld-Fokuskorrektur 0R ist gegeben als:
nt 180 Λ2
Hierin bedeuten: d der Elementenabstand
h die Wellenlänge (luft); und
R der Brennpunktabstand.
0 und 0 ergeben sich aus der Gleichung (1). K,, die Vorschubphasenkorrektur
beträgt -360 d//\ Führung. K4 = 92,8125 °, eine
zu den gemittelten Phasenfehlern addierte Konstante, die durch Wellenführungs-Fehlabtastung (90 °) bewirkt werden, und
1/2 Quant (2,8125 °) für die Mittelwertsbildung der Quantisierungsfehler. Die Nahfeld-Fokuskorrektur erlaubt einer Empfangsantenne,
die innerhalb des Nahfeldes der Sendeantenne gelegen ist, genau die Sendestrahlausrichtung und andere Kennfaktoren
zu überwachen.
Die Gleichung (2) wird durch die folgenden Elemente der Fig. 9 befriedigt. Der Startimpuls aus dem Generator 133 setzt das
UND-Gatter 142 in Bereitschaft, welches einen von den Handschaltern
143 ausgewählten Abtaststartwinkel in die Speicherschaltung 144 einspeist. Die Vornormen für MLS geben zu erkennen,
daß der Höhenstrahl die Abtastung bei +20 ° beginnt und die Abtastung
bei 0 ° Höhenwinkel beendet. Die Ausgangsgröße der
6G3835/Ü654
Schalterbank 143 besteht daher aus dem digitalen Äquivalent von 0N, wie durch Gleichung (1) für das Element mit a. = 20 bestimmt
ist. Das Phaseninkrement 0 wird durch einen von Hand eingestellten Schalter 145 einem Addierer 146 zugeführt. Jeder
Grobabtastimpuls aus dem Gatter 137 bewirkt, daß die in der
Speicherschaltung 144 enthaltene Zahl um einen Wert inkrementiert wird, der durch den Schalter 145 eingestellt ist, so daß
dann, wenn die Abtastung von + 20 ° auf O0 in zweihundert
Grobabtastschritten erfolgt, die zweihundert Grobabtastschritte die Zahl in dem Speicher 144 dann auf null reduziert haben. Bei
diesem Prozeß tritt eine leichte Verzerrung der Strahlform auf, da der Strahl in Inkrementen der Phase gleich 0s/Zahl der Grobschritte
gesteuert wird und nicht in Inkrementen des sin oL ,
der für unverzerrte Steuerung erforderlich ist. Bei einem Modell besteht die Wirkung dieser Verzerrung darin, den Strahl
beim maximalen Abtastwinkel von der gewünschten 1,00 ° Breite auf 1,07 ° zu verbreitern. Der Strahlausrichtungs- oder Fokussierfehler
aufgrund dieser Verzerrung beträgt 0,00092 °.
Die Ausgangsgröße der Speicherschaltung 144 (0S + Kj$p^ wird
einem N Vervielfacher 147 zugeführt, wobei der Paktor N durch
den Polgegenerator 139 geliefert wird, der in gleicher Weise
N Vervielfacher 148 und 149 versorgt. Die Ausgangsgröße des
Vervielfachers 147 gelangt zur Addierstufe 151 und nach einer
Invertierung in dem Inverter 152 zur Addierstufe 153- Der Vervielfacher
148 erzeugt das Produkt aus N und 0^1 die Nahfeld-Fokuskorrektur.
Der Versorgungs-Phasenkorrektur K->
und die Ausgangsgröße des Vervielfachers I48 werden in der Addierstufe
addiert, und die Summe wird in dem Multiplizierer 149 mit N multipliziert, so daß man am Ausgang dieser Stufe den Ausdruck
(jtfR) N + K^N erhält, zu welcher mK. von der Speicherschaltung
160 in der Addierstufe 155 addiert wird. Jeder Startimpuls aus dem Generator 133 setzt die Speicherschaltung 160 in Bereitschaft,
um um ein Inkrement gleich mit K. hochzuschalten.
Die in dem Speicher 160 enthaltene Zahl wird nicht zu Beginn jedes Abtastzyklusses gelöscht oder ausgelesen, sondern wird
kontinuierlich für jede Abtastung hochgeeehaltet bzw. erhöht,
803835/055*
was zu einer Periode von 128 Abtastungen zwischen dem Erscheinen von gleichen Werten für mK. an dem Ausgang resultiert. Die
Ausgangsgröße der Addierstufe 151 entspricht daher dem Ausdruck (0R) N2 + (0S + Kt0 +K-J N + mK., und weiter entspricht
die Ausgangsgröße der Addierstufe 153 dem Ausdruck
(Äs) N2 - (0„ + K.0 ) N + K0N + mK„. Diese Summen erscheinen
Xl D Ti ρ j H-
auf der Leitung 156 für mit + numerierte Elemente und erscheinen auf der Leitung 157 für - numerierte Elemente. Einzelne
Addierstufen 158, die jeweils den Elementen +1 bis +40 der Anordnung
zugeordnet sind, führen die Element-Phasenkorrektur Kn
für das zugeordnete Element ein. Die Werte von K^ werden durch
Eichen der Anordnung bei Bohrungssicht (at boresight) bestimmt und umfassen eine solche Phasenjustierung, die bei jedem Element
erforderlich ist, um Fehler zu kompensieren, die durch Herstellungstoleranzen eingeführt werden. Abhängig von der Folge,
die für den Generator 139 ausgewählt wurde, beispielsweise, wenn die Folge gleich ist +(32, 16, Qf usw.), wie an früherer
Stelle angegeben, erscheinen aufeinanderfolgende Werte für die Gleichung (2), wobei N gleich ist 32, 16, 8, usw. auf den Leitungen
156 und 157 mit jedem Feinabtastimpuls von der Teilerstufe
131. Diese Werte werden zu dem richtigen Element durch die Auswählgatter 159 geleitet, die in einer Aufeinanderfolge
die Speieherschaltungen 141 ansteuern, die an diese Elemente
angeschlossen sind. Die in Bereitschaft gesetzten Speicherschaltungen speichern dann die Phasenwerte, die auf den Leitungen 156 und 157 vorhanden sind, und setzen ihre zugeordneten
Phasenschieber 121 auf diesen Wert. Dies bedeutet, daß der erste Feinabtastimpuls den Folgegenerator 139 veranlaßt, in die
Vervielfacher 147, 148 und 149 die Zahl If = 32 einzugeben und
die Speicherschaltungen 141 in Bereitschaft zu setzen, welche die Phasenschieber für die Elemente +32 steuern. Der zweite
Feinabtastimpuls gibt in die Vervielfacher 147 - 149 die Zahl N = 16 ein und setzt die Speicherschaltungen für die Elemente
+16 in Bereitschaft. Dieser Prozeß wird fortgesetzt, bis die Phase aller Elementpaare einmal wsitergeschaltet bzw. inkrementiert
wurde (das Ende dta ersten Grobabtastschrittes), woraufhin,
ein Impuls vom Gatter I37 den Folgegenerator I39 zurück-
609835/0654
stellt und die Speicherschaltung 144 veranlaßt, den Wert um 0_,
dem Steuerphaseninkrement, zu erhöhen. Der Generator 139 läuft
erneut durch die Folge 32, 16, 8, usw., die endet, wenn die Phase aller Elementpaare zweimal hochgeschaltet bzw. inkrementiert
wurde (das Ende des zweiten Grobabtastschrittes). Es wird dann die Folge für das dritte Inkrement von 0 usw. durchlaufen,
bis der Strahl durch den gesamten Abtastwinkel hindurchgesteuert wurde, woraufhin die Speicherschaltung 144 auf den Anfangswert
zurückgestellt wird, und der gesamte Abtastprozeß wiederholt wird.
Die pseudo-willkürliche Folge, mit welcher die Elemente abgetastet
werden, wird durch eine Zähler-Dekoder-Vervielfacheranordnung erzeugt, in welcher ein Zähler mit einer Bit-Kapazität
gleich oder größer der Zahl der Elemente der Anordnung mit Vervielfachern verbunden ist, die mit Faktoren multiplizieren, und
zwar entsprechend der umgekehrten Reihenfolge der Wertigkeit der Zählung, und wobei die Kodierstufen vorgesehen sind, welche
die Speicherschaltungen der Elemente entsprechend dem Multiplikationsfaktor in Bereitschaft setzen. Das Verfahren der Erzeugung
einer Folge wird am besten anhand eines Beispiels erläutert.
Bei einer Anordnung von 40 Elementpaaren plus einem nicht geschalteten
Zentrumselement wird ein Zähler mit einer Bitkapazität von wenigstens 40 gefordert. Ein Sechsstufenzähler mit
einer Bitkapazität von 64 wird somit verwendet. Wenn die in dem Zähler enthaltene Zahl so im Zähler eingeschrieben wird, daß
das niedrigstwertige Bit auf der linken Seite liegt, so bedeutet die Zahl am Ende des ersten Feinabtast-Taktimpulses gleich
100000; nach dem zweiten Taktimpuls 010000; dem dritten
110000, usw. Am Ende von zweiunddreißig Takt impulsen beträgt
die Zahl 000001. Die höchstwertige Ziffer der Zahl ist 32 in dezimaler Schreibweise, und die niedrigstwertige Ziffer ist 1.
Es werden dann dezimale Multiplizierfaktoren mit Werten, die gleich sind dem höchstwertigen Bit des Zählers (32), dem zweithöchstwertigen
Bit (16), usw. der Zählerzahl zugeordnet, und
80983B/06B4
zwar in einer abfallenden Folge oder Ordnung, und zwar entsprechend
der Zunahme der Wertigkeit der Ziffern des Zählers. Dies
bedeutet
(32) | (16) | (8) | (4) | (2) | (D |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
niedrigst | höchst | ||||
wertiges | wertiges | ||||
Bit | Bit |
Der Multiplizierer N, der auch der Ant ennenel einen tnummer entspricht,
besteht aus der Summe der Multiplizierfaktoren, die den Ziffern der Zählerzahl zugeordnet sind. Wann immer die
Summe der Multiplizierfaktoren, die in einer echten binären Progression erhalten werden, die Zahl der Antennenelementpaare
in der Anordnung überschreitet, wird ein extra Bit zur Zähler— zahl addiert, so daß dadurch der Multiplizierfaktor für das
niedrigstwertige Bit der Zählerzahl unterdrückt wird und ein Multiplizierfaktor substituiert wird, der einem Bit höherer
Wertigkeit zugeordnet ist. Beispielsweise können die Zählerzahlen für die ersten zwei Peinabtast-Taktimpulse gleich sein
100000 und 010000. N für die ersten zwei Zählschritte betragt
daher 32 und 16. Bei einer echten binären Progression würde der dritte Zählschritt 110000 betragen, unter der Voraussetzung
eines Vervielfachers von 32 + 16 = 48. Dieser Multiplizierer wird jedoch verhindert, da lediglich 40 Elementpaare in der Anordnung
vorhanden sind. Daher wird beim dritten Feinabtastimpuls ein extra Zählschritt addiert, wodurch die Zahl 001000
und N = 8 erzeugt bzw. vorgesehen wird.
Die vollständige Beschreibung der Einrichtung zur Realisierung
des zuvor geschilderten Verfahrens zur Erzeugung einer Folge für eine aus vierzig Elementpaaren bestehende Anordnung würde
zu weitschweifend sein. Stattdessen soll ein Folgegenerator für
eine aus neunzehn Elementpaaren bestehende Anordnung unter Anwendung des gleichen Verfahrens zur Erzeugung einer Folge beschrieben
werden.
609835/0654
Gemäß Fig. 10 sind ein Folgezähler 170 mit einer 16 Bit Kapazität und ein D-Typ Flip-Flop 171 über logische Gatter zusammengeschaltet,
um dadurch eine Folgeerzeugungsschaltung mit einer potentiellen maximalen Kapazität von 32 Bits vorzusehen.
Die logische Anordnung ist jedoch so ausgelegt, daß die Folgeschaltung
(sequencer) gehindert wird, das binäre Äquivalent irgendeiner Zahl größer als 19 zu erzeugen, wenn den binären Ziffern
in umgekehrter Folge der Wertigkeit Gewichte bzw. Wertigkeiten zugeordnet werden, da dies die Zahl der Elementpaare in
der Anordnung ist, für die die Folgeschaltung ausgelegt wurde. Ein Löschimpuls vom Gatter 137 (Fig. 9 A) erscheint auf der
Leitung 172 beim Start einer Feinabtastfolge, durch den der Ausgang A des Flip-Flops 171 und die Ausgänge B, C, D und E der
Zähler 170 auf 0 gestellt werden. Die Ausgänge B und C werden in dem NOR-Gatter 173 verbunden, werden im Inverter 174 invertiert
und gelangen als eine Eingangsgröße zum NOR-Gatter 175.
Der andere Eingang zum Gatter 175 besteht aus dem Ausgang A des Flip-Flops 171. Es wird somit am Ausgang F des Gatters 175 die
logische Kombination Α*Β*0* vorgesehen, wobei das Strichzeichen
das Komplement und die Produktenschreibweise die logische UND-Operation
anzeigen, das heißt F = nicht A UND nicht B UND nicht C.
Der Ausgang F wird an den Qualifizier- oder D-Eingang (der nicht
mit dem Ausgang D des Zählers 170 zu verwechseln ist) des Flip-Flops
171 geleitet. Auf der Leitung 176 erscheinen Taktimpulse vom Gatter 138 (Fig. 9 A). Beim Erscheinen eines Taktimpulses
wird der Ausgang A des Flip-Flops 171 auf einen Wert (W1W oder
w0M) gesetzt, was vom Ausgang F des Gatters 175 abhängig ist.
A1 steht am 3-Ausgang des Flip-Flops 171 zur Verfugung und wird
einem Invertiereingang des ODER-Gatters 177 zugeführt. Der Ausgang des Gatters 173 wird einem zweiten Invertiereingang des
Gatters 177 zugeführt, so daß dadurch ein Ausgang G = A + B + C entsteht, wobei die Summenschreibweise eine logische ODER-Operartion
anzeigt. Der Ausgang G wird an den Qualifizierungseingang T des Zählers 170 geführt, der nach dem Erscheinen eine* Taktim-
80 9 835/0 65 4
pulsen auf der Leitung 176 weiterzählt, und zwar nur wenn G =
Die Ausgänge A, B, C, D und E sind über Pufferverstärker 18O 184
jeweils mit Multiplizierern X 16, X 8, X 4, X 2 und X 1
(nicht gezeigt) verbunden. Aus Fig. 9 B läßt sich erkennen, daß drei Multiplizierer 147, 148 und 143. öiii-ch. die Ävpg.-'^aößen
der Pufferverstärker I80 - 184 gesteuert werden, und daß jeder
dieser Multiplizierer einen getrennten Satz von Multiplizierern X 16, Σ 8, X 4i Ϊ 2 und X 1 enthält, deren Ausgänge in
einer Addierstufe verbunden sind.
Die Betriebsweise des Zählers 170, des Flip-Flops 171 und der
zugeordneten logischen. Schaltung zur Bestimmung der Γί-Folge und
zur Steuerung der Multiplizierer läßt sich am besten anhand der Wertetabelle von Fig. 11 erläutern. Nach dem Erscheinen eines
Startimpulses auf der Leitung 172 wird der Ausgang A auf 1 gestellt,
und die Ausgänge B-E werden auf 0 gestellt. Wenn der Ausgang A auf 1 gestellt ist, werden die Multiplizierer X 16
betätigt, und die Ausgänge B-E stehen auf 0. Demzufolge ist das erste N der Folge gleich 16. Am Ende der ersten Periode ist
F=O und G = 1. Der zweite Impuls auf der Leitung 176 stellt daher den Flip-Flop 171 auf 0 und schaltet den Zähler 170 um
ein Bit weiter, wodurch die Multiplizierer X 8 betätigt werden^
und das zweite N der Folge zu 8 wird.
Ea sei erwähnt, daß die Ausgänge A-E für die ersten zwei
Taktimpulse der normalen binären Progression von 10000 und 01000 folgen, so daß die Folge 16, 8 erzeugt wird. Der dritte
Taktimpuls für die normale Progression würde jedoch 11000 für die Ausgänge A-E erzeugen und würde dazu führen, daß N = 24
wird, was jedoch verhindert wird, da die Zahl der Eleiaentpaare
bei diesem Ausführungsbeispiel gleich 19 beträgt. M. Ende des
zweiten Taktimpulses bleibt jedoch F gleicM 0, es wird der
Flip-Flop 171 verhindert, und ea wird weiter feewirkt, daß die Ausgänge A-E für den dritten Taktimpuls gleich werden 00100
und IT » 4. Ai Ende des füafttn fäktimpulses sind die Ausgänge A
- E auf 00010 und 7 und G sind jeweils 1 und 0. Der Flip-Flop
6U9835/OS54 bad original
171 wird in Bereitschaft gesetzt, und der Zähler 170 wird für den sechsten Taktimpuls verhindert, der Ausgänge A-E entsprechend
10010 erzeugt. Folgt man nun der Tabelle, so läßt sich erkennen, daß die logische Schaltungsanordnung verhindert, daß
die Gewichte bzw. Wertigkeiten N, die umgekehrt der Reihenfolge der Wertigkeit der binären Ziffern zugeordnet sind, eine Zahl
erreicht oder annimmt, die größer ist als die Paare der Elemente der Anordnung, indem zwei Informationsbits in den Zähler
eingeführt werden, um die niedrigstwertige binäre Ziffer zu überspringen und die niedrigstwertige binäre Ziffer so lange
unterdrückt zu halten, als deren Erscheinen bewirken würde, daß N größer ist als der zugelassene Wert.
Die Speiehersehaltungen 141 werden in der gewünschten Folge dadurch in Bereitschaft gesetzt, indem die Ausgänge A - E in
einem 1 von 8 Dekoder 186, NAND-Gattern 187 - 189 und NOR (Invertiereingang
UND) Gattern 191 - 209 dekodiert werden. Aus Fig. 11 läßt sich erkennen, daß die Anweisung AB9C1D1E' für
N = 16 wahr ist, und daß das erste Elementpaar eine Phaseninkrementation
für eine Feinabtastung bzw. Bewegung empfängt. Der Dekoder 186 arbeitet gemäß Fig. 12. Wenn die Eingänge C, D und
E alle 0 sind, so ist lediglich der Ausgang 211 des Dekoders gleich 0, während alle anderen Ausgänge 212 - 218 gleich 1 sind.
In logischer Form ausgedrückt, liegt der Ausgang 211 daher auf (C1D1E1)'. In ähnlicher Weise liegt der Ausgang 212 auf (C1D1E)1;
der Ausgang 213 liegt auf (CDE1), usw. Der Ausgang B wird in dem Inverter 220 invertiert, um Bf als Eingangsgröße für die
Gatter 187 und I89 vorzusehen. Das Gatter I89 führt die Operation
(A.B1)1 durch. Die Gatter 206 - 209 empfangen den Ausgang
des Gatters 189 am Invertiereingang und ebenso jeweils die Ausgänge
211, 212, 213 und 214 an den Invertiereingängen. Der Ausgang
des Gatters 206 liegt daher auf /(A.B')/' /^C1D1E1 V^1 ■
AB1C1D1E*, was mit dem Wert der Ausgänge A-E von Fig. 11 für
N = 16 koinzidiert. Das Gatter 206 stellt daher die Speicherschaltung
141 (Fig. 9 B) in Bereitschaft, die dem Elementpaar 16 !
am Ende des ersten Feinabtaat-Taktimpulsee zugeordnet ist, um in
diesem die Daten auf den neuesten Stand zu bringen.
609835/0654
Der zweite Taktimpuls in der Folge von Fig. 11 erzeugt die Ausgänge
A1BC^D1E1. Ignoriert man die Invertierungen an den Ausgängen
des Dekoders 186 und der Gatter 187 - 189 und an den
Eingängen der Gatter 191 - 209, da eine doppelte Invertierung
die Logik nicht ändert, so findet man A1B am Ausgang des Gatters
188, und C1B1B' erscheint am Dekoderausgang 211. Das Gatter
188 und der Ausgang 211 steuern das Gatter 198, welches
seinerseits die Speicherschaltungen für das Elementenpaar N = 8 in Bereitschaft setzt. Die Steuerung der Speicherschaltungen
für die anderen Elementpaare der Folge läßt sich unmittelbar aus den Fig. 10, 11 und 12 in der demonstrierten Weise entnehmen.
Ein Folgegenerator für eine Anordnung von 40 Elementpaaren oder für irgendeine anders bemessene Anordnung wird aus Schaltungen
konstruiert, die äquivalent sind zu denjenigen von Fig. 10, und zwar unter Verwendung von offensichtlichen Abänderungen der Logik
und der Zahl der Komponenten, wie dies erforderlich ist, um einer Anordnung größer oder kleiner als die Anordnung mit
19 Elementpaaren Rechnung zu tragen.
Die vorliegende Erfindung kann somit auf andere Weise als anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, realisiert
werden, ohne jedoch dabei vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Erfindung schafft somit eine Antenne und eine Abtasteinrichtung
bzw. Bestreichungseinrichtung mit einer linearen Anordnung von Strahler-Elementen, die über digital gesteuerte Phasenschieber
und Koppler mit einer Speisequelle verbunden sind, die
einen Mikrowellenträger zuführt. Der von der Anordnung gebildete Strahl wird in einer gewünschten Richtung ausgerichtet bzw.
punktförmig gerichtet, indem der Phasenschieber jedes Elements, mit Ausnahme des mittleren oder Zentrumelements, eine Phasenschiebung
einführt, die entweder voreilt oder nacheilt, und zwar in Abhängigkeit von der Lage des Elemente relativ zum Zentrum
bzw. zum Zentrumselement. Sine Abtastung bzw. Bestreichung in
einer Grob/Fein-Betriebsweise wird dadurch erreicht, indem man
ein Phaseninkrement für jeden der Phasenschieber berechnet, welches die Strahlausricht-Richtung um einen Grobschritt verschieben
würde, wobei jedoch dieses Inkrement nicht allen Phasenschiebern gleichzeitig zugeführt wird, sondern den Phasenschiebern
entsprechend symmetrisch angeordneten Elementpaaren, und zwar Paar um Paar, bis alle Phasenschieber weitergeschaltet
wurden; der Strahl wird auf diese Weise sanft oder gleichmäßig über den Abtastwinkel hinweg ohne Auftreten einer Rauhigkeit
oder Körnigkeit in seiner Gestalt bewegt.
Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen veranschaulichten Einzelheiten sind für die Erfindung von
Bedeutung.
603835/0654
Claims (1)
- PatentansprücheVerfahren zur Erzeugung einer weichen Abtastbewegung eines Mikrowellenstrahls, der von einer in Phase gesetzten Antennenanordnung mit mehreren Strahlerelementen veränderlicher relativer Phase ausgestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Phaseninkrement ausgewählt wird, welches bei Multiplizierung mit einem von der Position jedes der Elemente relativ zu einem Bezugselement der Anordnung abhängigen Faktor und bei Anlegung an die jeweiligen Elemente der Anordnung bewirkt, daß die Richtung des von der Anordnung geformten Strahls von einer Bezugs— richtung einen Bruchteil des G-esamtwinkels wegbewegt wird, über welchen der Strahl bewegt werden soll; daß das ausgewählte und mit dem Faktor multiplizierte Phaseninkrement an die Elemente der Anordnung Element für Element in einer vorbestimmten Folge oder Ordnung angelegt wird, bis das multiplizierte Phaseninkrement allen Elementen der Anordnung zugeführt ist, und die Elemente das auf diese Weise zugeführte und multiplizierte Phaseninkrement sammeln; daß das ausgewählte multiplizierte Phaseninkrement erneut den Elementen der Anordnung, und zwar Element für Element in einer vorbestimmten Folge oder Ordnung zugeführt wird, bis das multiplizierte Phaseninkrement erneut allen Elementen zugeführt ist; und daß das erneute Anlegen des ausgewählten multiplizierten Phaseninkrements an die Elemente der Anordnung entsprechend Element für Element in der vorbestimmten Reihenfolge fortgesetzt wird, bis die Phaseninkremente, die von allen Elementen der Anordnung angesammelt wurden, ausreichend sind, den durch die Anordnung geformten Strahl entsprechend einem maximalen Ablenkwinkel auszurichten bzw. zu fokussieren.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Folge oder Ordnung aus einer Aufeinanderfolge j von Zahlen besteht, die die Lage jedes Elemente relativ xu dem Bezugselement angeben, und daß diese Folge aus einer609835/0854pseudo-willkürlichen Folge besteht.Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Folge oder Ordnung bzw. Pseudo-Zufallsfolge durch Zuordnen dezimaler Gewichte oder Wertigkeiten zu Ziffern einer binären Folge umgekehrt zur Wertigkeit der Ziffern, Erzeugen einer binären Folge, Multiplizieren des Phaseninkrements mit den dezimalen Wertigkeiten, wie sie in der Pseudo-Zufallsfolge erscheinen, und Zuführen der multiplizierten Phaseninkremente zu dem von der dezimalen Wertigkeit identifizierten Element, welches dann als ein Multiplizierer verwendet wird, erzeugt wird.Elektronisch bewegte, lineare in Phase gesetzte Antennenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Einrichtungen und Merkmale enthält: eine lineare Anordnung von Strahlerelementen (122), die bei Erregen mit Energie zur Bildung eines Energiestrahls zusammenarbeiten; eine einstellbare Einrichtung (121), um die Phase der Energie, die von bestimmten Elementen (122) ausgestrahlt wird, zu verschieben, um die Ausrichtung oder den Fokussierpunkt des von der Anordnung ausgestrahlten Energiestrahls zu verändern; eine Einrichtung (114 - 119) zum Zuführen von Energie zu jedem der Elemente (122) der Anordnung; eine Steuereinrichtung (123), die für jede Phasenschiebereinrichtung (121) Steuersignale vorsieht, wobei die Steuersignale einer festen inkrementeilen Größe der Phasenverschiebung entsprechen, und der Wert des Inkrements bei jeder der Phasenschiebereinrichtungen (121) dem entspricht, der zur Winkeländerung der Strahlausrichtung bzw. des Fokussierpunktes des Strahls um einen Bruchteil des gesamten Strahl-Abtastwinkels erforderlich ist; eine jeder Phasenschiebereinrichtung (121) zugeordnete Vorrichtung (141), um die Phasenverschiebungsinkremente anzusammeln und zu speichern, die von den Steuersignalen dargestellt werden, und um die Phasen- ; schiebereinrichtung (121) so einzustellen, daß eine Phasenverschiebung entsprechend der Größe der Gesamtzahl der In-889835/0654kremente vorgesehen wird; und eine Folgegeneratoreinrichtung (139) (sequencer) für die Steuereinrichtung (123), welche letztere veranlaßt, ein Phasenverschiebungsinkre- ment-Signal an die Spei eher einrichtung (141) für jedes Element (122) der Anordnung abzugeben, und zwar Element für Element entsprechend einem Programm mit vorbestimmter Aufeinanderfolge, wobei die Polgegeneratoreinrichtung (139) das Programm wiederholt, bis die Gesamtzahl der Phasenverschiebungsinkremente, die in der Speichereinrichtung (141) enthalten ist, dem Gesamtabtastwinkel des Strahls entspricht.5. Antennenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (123) so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie Steuersignale erzeugt, die den inkrementell en Größen der Voreilphase relativ zur Phase eines Bezugselements (122) für Elemente (122) entsprechen, die auf einer Seite des Bezugselements (122(O)) gelegen sind, und um Steuersignale zu erzeugen, die den inkrementellen Größen der Nacheilphase relativ zur Phase des Bezugselements (122(O)) für Elemente (122) entsprechen, die auf der gegenüberliegenden Seite vom Bezugselement (122(0)) gelegen sind.6. Antennenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugselement (122(0)) auf der Symmetrieachse der Anordnung gelegen ist.7. Antennenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgegeneratoreinrichtung (139) das Programm der vorbestimmten Aufeinanderfolge für die Speichereinrichtung (141) erzeugt, die den die Voreilphasen-Inkrementgrö- ßen empfangenden Elementen (122) zugeordnet ist, und gleichzeitig ein Programm einer identischen vorbestimmten Aufeinanderfolge für die Speichereinrichtung (141) erzeugt, die den die Nacheilphasen-Inkrementgrößen empfangenden Ele menten (122) zugeordnet ist, wodurch Phasenvers chi ebungs-609335/0654einstellungen gleichzeitig für Paare der Elemente (122) erreichbar sind, von denen jedes symmetrisch relativ zum Bezugselement (122(0)) gelegen ist.8. Antennenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Aufeinanderfolge des Programms der Folgegeneratoreinrichtung die Form einer pseudo-willkürliehen Folge besitzt.9. Antennenanordnung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezuführeinrichtung (114 - 119) folgende Merkmale und Einrichtungen enthält: eine Zuführeinrichtung (116) zum Zuführen der Energie zu dem Bezugselement (122(O)) der Anordnung; ein Paar von Speise-! oder Zuführleitungen (117, 118), die sich parallel zur Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten von der Symmetrieachse der Anordnung erstrecken; eine Kopplungseinrichtung (119), welche die auf einer Seite vom Bezugselement (122(0)) liegenden Elemente der Anordnung mit einer der Versorgungsleitungen (117, 118) koppelt und welche die auf der anderen Seite vom Bezugselement (122(O)) gelegenen Elemente (122) der Anordnung mit der anderen Versorgungsleitung (117, 118) koppelt; und daß eine Multipliziereinrichtung (147 - 149) vorgesehen ist, um das Phaseninkrement-Signal mit einem Faktor zu multiplizieren, der auf die Position eines Elements (122) der Anordnung relativ zum Bezugselement (122(0)) bezogen ist; daß die Folgegeneratoreinrichtung (139) die Multipliziereinrichtung (147 - 149) steuert und die Ausgangsgröße derselben in vorbestimmter Aufeinanderfolge an Paare der Speichereinrichtung (141) anlegt, wobei die Paare für die Steuerung der Phasenverschiebungseinrichtung (122) dienen, die den symmetrisch zum Bezugselement (122(0)) gelegenen Elementen (122) zugeordnet sind, und daß der Faktor der Multipliziereinrichtung (147 - 149) auf die Position des Elementpaares (122) bezogen ist, wobei die zugeordnete \ Speichereinrichtung (141) zu diesem Zeitpunkt die Ausgangsgröße der Multipliziereinrichtung empfängt.609835/085410« Antennenanordnung nach Anspruch 9ι dadurch gekennzeichnet, daß die Folgegeneratoreinrichtung (139) folgende Merkmale und Einrichtungen aufweist: eine Taktimpulsquelle (125); einen Binärzähler (170) zum Zählen der Taktimpulse; eine von dem Zähler (170) gesteuerte Einrichtung (171» 186 -189), um dezimale Wertigkeiten vorzusehen, die jedem Bit des Ausgangs des BinärZählers (170) zugeordnet sind, wobei die Wertigkeiten mit zunehmender Wertigkeit des Bits des Binär Zählers (170) in ihrem Wert abnehmen; eine die dezimalen Wertigkeiten verbindende Einrichtung (191 - 209) zur Betätigung der Speichereinrichtung (141), jede der Speichereinrichtungen (141), deren eine Phasenschiehereinrichtung (121) und zugeordnetes Element (122), welches durch eine Dezimalzahl identifiziert ist, wobei die Dezimalzahl durch die kombinierte Dezimal Wertigkeit dargestellt wird.11. Antennenaziordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Multipliziereinrichtung (147 - 149) die Dezimalwertigkeiten empfängt, um den auf die Position eines Elemente (122) bezogenen Faktor zu bilden.12. Antennenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgegeneratoreinrichtung (139) zusätzlich eine Einrichtung (138, 171) zum Vorstellen der eh vinwg des Binärzählers (170) enthält, um diesen immer dann vorzustellen, wenn die normale binäre Progressionszählung dazu führen würde, daß die durch die Verbindung der dezimalen Wertigkeiten erzeugte Dezimalzahl über der Zahl der Elemente (122) der Anordnung liegt.5/0654
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/547,525 US3999182A (en) | 1975-02-06 | 1975-02-06 | Phased array antenna with coarse/fine electronic scanning for ultra-low beam granularity |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2602006A1 true DE2602006A1 (de) | 1976-08-26 |
DE2602006B2 DE2602006B2 (de) | 1981-02-05 |
DE2602006C3 DE2602006C3 (de) | 1981-11-19 |
Family
ID=24184997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2602006A Expired DE2602006C3 (de) | 1975-02-06 | 1976-01-21 | Verfahren zur Erzeugung einer Abtastbewegung eines Mikrowellenstrahls einer digital phasengesteuerten linearen Strahlergruppe |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3999182A (de) |
JP (1) | JPS5537881B2 (de) |
CA (1) | CA1047159A (de) |
DE (1) | DE2602006C3 (de) |
FR (1) | FR2300427A1 (de) |
GB (1) | GB1498156A (de) |
IT (1) | IT1054850B (de) |
NO (1) | NO144905C (de) |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL56307A (en) * | 1978-01-26 | 1981-03-31 | Hazeltine Corp | Digitally controlled phased array antenna system with phase quentization error compensation |
US4191960A (en) * | 1978-01-27 | 1980-03-04 | Hazeltine Corporation | Phased array antenna with reduced phase quantization error |
US4188633A (en) * | 1978-01-26 | 1980-02-12 | Hazeltine Corporation | Phased array antenna with reduced phase quantization errors |
US4178581A (en) * | 1978-11-03 | 1979-12-11 | The Bendix Corporation | Integrated antenna aperture |
US4229739A (en) * | 1978-11-29 | 1980-10-21 | Westinghouse Electric Corp. | Spread beam computational hardware for digital beam controllers |
US4316192A (en) * | 1979-11-01 | 1982-02-16 | The Bendix Corporation | Beam forming network for butler matrix fed circular array |
US4425567A (en) | 1981-09-28 | 1984-01-10 | The Bendix Corporation | Beam forming network for circular array antennas |
US4532519A (en) * | 1981-10-14 | 1985-07-30 | Rudish Ronald M | Phased array system to produce, steer and stabilize non-circularly-symmetric beams |
DE3216708A1 (de) * | 1982-05-05 | 1984-02-09 | ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Verfahren zur gewinnung von antennennachfuehrsignalen |
US4532517A (en) * | 1983-02-28 | 1985-07-30 | Allied Corporation | Cyclic redundancy check monitor for microwave landing system beam steering unit |
US4521893A (en) * | 1983-04-21 | 1985-06-04 | The Unites States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Clock distribution circuit for active aperture antenna array |
US5223781A (en) * | 1983-07-13 | 1993-06-29 | Criswell David R | Power collection and transmission system and method |
US6275679B1 (en) | 1985-06-24 | 2001-08-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Secure communication using array transmitter |
CA2024946C (en) * | 1989-09-11 | 1994-12-13 | Yoshihiko Kuwahara | Phased array antenna with temperature compensating capability |
US5103232A (en) * | 1991-04-18 | 1992-04-07 | Raytheon Company | Phase quantization error decorrelator for phased array antenna |
US5943017A (en) * | 1995-12-13 | 1999-08-24 | Ail Systems, Inc. | Dual near-field focused antenna array |
US5673052A (en) * | 1995-12-13 | 1997-09-30 | Dorne & Margolin, Inc. | Near-field focused antenna |
US5852687A (en) * | 1997-07-09 | 1998-12-22 | Trw Inc. | Integrated optical time delay unit |
US6020990A (en) * | 1998-05-11 | 2000-02-01 | Trw Inc. | R.F. signal summing using non-linear optical phase conjugation |
US6933887B2 (en) * | 1998-09-21 | 2005-08-23 | Ipr Licensing, Inc. | Method and apparatus for adapting antenna array using received predetermined signal |
US6690324B2 (en) * | 2000-12-12 | 2004-02-10 | Harris Corporation | Phased array antenna having reduced beam settling times and related methods |
US6384784B1 (en) * | 2001-01-05 | 2002-05-07 | Tektronix, Inc | Direction finder system using spread spectrum techniques |
US7034893B2 (en) * | 2001-03-30 | 2006-04-25 | Broadcom Corporation | Method and apparatus for reception of terrestrial digital television signals |
US6963314B2 (en) * | 2002-09-26 | 2005-11-08 | Andrew Corporation | Dynamically variable beamwidth and variable azimuth scanning antenna |
US6809694B2 (en) * | 2002-09-26 | 2004-10-26 | Andrew Corporation | Adjustable beamwidth and azimuth scanning antenna with dipole elements |
US9374828B2 (en) * | 2003-01-13 | 2016-06-21 | Hamilton Sundstrand Corporation | Channel allocation for a multi-device communication system |
US20070176840A1 (en) * | 2003-02-06 | 2007-08-02 | James Pristas | Multi-receiver communication system with distributed aperture antenna |
US7109918B1 (en) * | 2003-05-23 | 2006-09-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nonlinear beam forming and beam shaping aperture system |
US7274329B2 (en) * | 2003-07-11 | 2007-09-25 | The Boeing Company | Method and apparatus for reducing quantization-induced beam errors by selecting quantized coefficients based on predicted beam quality |
US7064710B1 (en) * | 2005-02-15 | 2006-06-20 | The Aerospace Corporation | Multiple beam steered subarrays antenna system |
US7982662B2 (en) * | 2008-12-08 | 2011-07-19 | Intellex, Llc | Scanning array for obstacle detection and collision avoidance |
DE102009027003A1 (de) * | 2009-06-17 | 2010-12-23 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Optimierung der Schaltreihenfolge bei geschalteten Antennenarrays |
US20110032143A1 (en) * | 2009-08-05 | 2011-02-10 | Yulan Sun | Fixed User Terminal for Inclined Orbit Satellite Operation |
CN102968095B (zh) * | 2012-09-11 | 2015-05-20 | 上海航天测控通信研究所 | 一种支持远程加载的分布式波束控制装置 |
US9148195B2 (en) * | 2014-01-10 | 2015-09-29 | Raytheon Company | Mode hopping spread spectrum modulation |
US20160226142A1 (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Robert Leroux | Phase control for antenna array |
US10573965B2 (en) * | 2018-05-14 | 2020-02-25 | Viasat, Inc. | Phased array antenna system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3707719A (en) * | 1970-04-18 | 1972-12-26 | Marconi Co Ltd | Scanning aerial systems and associated arrangements therefor |
US3747098A (en) * | 1970-07-23 | 1973-07-17 | Univ Syracuse Res Corp | Phased array antenna |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1353617A (en) * | 1970-08-22 | 1974-05-22 | Emi Ltd | Electronically steered aerial arrays |
US3887926A (en) * | 1973-11-14 | 1975-06-03 | Singer Co | Phased array scanning antenna |
-
1975
- 1975-02-06 US US05/547,525 patent/US3999182A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-11-03 CA CA238,859A patent/CA1047159A/en not_active Expired
- 1975-12-19 GB GB52177/75A patent/GB1498156A/en not_active Expired
- 1975-12-24 FR FR7539651A patent/FR2300427A1/fr active Granted
-
1976
- 1976-01-21 DE DE2602006A patent/DE2602006C3/de not_active Expired
- 1976-01-27 JP JP721376A patent/JPS5537881B2/ja not_active Expired
- 1976-01-29 NO NO760288A patent/NO144905C/no unknown
- 1976-02-05 IT IT19955/76A patent/IT1054850B/it active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3707719A (en) * | 1970-04-18 | 1972-12-26 | Marconi Co Ltd | Scanning aerial systems and associated arrangements therefor |
US3747098A (en) * | 1970-07-23 | 1973-07-17 | Univ Syracuse Res Corp | Phased array antenna |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1047159A (en) | 1979-01-23 |
GB1498156A (en) | 1978-01-18 |
NO760288L (de) | 1976-08-09 |
JPS51100662A (de) | 1976-09-06 |
DE2602006B2 (de) | 1981-02-05 |
FR2300427A1 (fr) | 1976-09-03 |
FR2300427B1 (de) | 1978-05-19 |
JPS5537881B2 (de) | 1980-10-01 |
IT1054850B (it) | 1981-11-30 |
NO144905B (no) | 1981-08-24 |
NO144905C (no) | 1981-12-02 |
US3999182A (en) | 1976-12-21 |
DE2602006C3 (de) | 1981-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2602006A1 (de) | Elektronisch bewegte, linear in phase gesetzte antennenanordnung und verfahren zur erzeugung der abtastbewegung fuer den von der antenne ausgesendeten strahl | |
DE2612996C2 (de) | ||
DE2419542C3 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Lokalisieren eines Fahrzeugs | |
DE2808035A1 (de) | Polarisator fuer hoechstfrequenzwellen | |
DE2943359A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer phasengesteuerten antenne | |
DE2143139A1 (de) | Einrichtung zur Bestimmung der wah ren Winkellage eines Zielobjektes re lativ zu einem Bezugsort | |
DE3042456C2 (de) | ||
DE1780713B2 (de) | Signalübertragungseinrichtung für spurgebundene Fahrzeuge | |
DE1541462B2 (de) | Richtantennensystem für Radargeräte | |
DE2756703C2 (de) | Radarantenne mit einer Parallelplattenlinse | |
DE3787824T2 (de) | Phasenschiebersteuerung. | |
DE2415899A1 (de) | Antennensystem, insbesondere dopplersystem | |
DE2549384A1 (de) | Richtantennensystem | |
DE2415898A1 (de) | Antennensystem | |
DE1541477C3 (de) | Antenne mit elektrischer Strahlablenkung für ein Puls-Radargerät | |
DE2007460A1 (de) | Entfernungsmeßeinrichtung für Luftfahrzeuge | |
DE2010936A1 (de) | Anzeigesystem | |
DE3419344C2 (de) | Interferometerpeilantennenanordnung | |
DE2625062C3 (de) | Phasengesteuerte Antennenanordnung | |
DE2744650A1 (de) | Antenne zur ausstrahlung in einen bestimmten raumwinkel | |
DE2216952C3 (de) | Phasengesteuerte Radar-Strahlergruppe | |
DE4119518A1 (de) | Multiband-Mikrowellenlinse und ihre Anwendung bei einer Antenne mit elektronischer Verschwenkung | |
DE1766320A1 (de) | Elektronisch gesteuerter Phasenschieber | |
DE2734189C2 (de) | Antennenanordnung | |
DE2332784C3 (de) | Schaltung zur Phasenberechnung für eine mit elektronischer Strahlschwenkung arbeitende Radarantenne |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: MOELLER, ALVIN WILLIAM, KINGSVILLE, MD., US PASKALAKIS, LUCAS GEORGE, LUTHERVILLE, MD., US JAECKLE,WILFRIED G., VERSTORBEN, US |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |