RU2108646C1 - Transmitting array - Google Patents

Abstract

FIELD: radio engineering, transmission of messages in group of radio bearings operating simultaneously. SUBSTANCE: proposed transmitting array includes K controlled splitters 1₁...1_K (K=2, 3....) of information signals, outputs of each of them being connected to proper inputs of commutator 2 of information signals which outputs are linked to inputs of K exciters 3₁...3_K which outputs are connected to inputs of K controlled splitters 4₁...4_K of high-frequency signals. Outputs of each of the latter are coupled to corresponding inputs of commutator 5 of HF signals which M outputs (M=2,3...) are connected in series with controlled phase inverters 6₁...6_M,, power amplifiers 7₁...7_M and antenna elements 8₁...8_M,. Array has control unit 9 which outputs are connected to controlling inputs of units 1₁...1_K,, 2, 4₁...4_K,, 5, 6₁...6_K and receiver 10 of feedback signals. Insertion of controlled splitters of information and HF signals and corresponding commutators and controlled phase inverters allows redistribution of summary power resource and summary gain factor of transmitting array between individual radio bearings to be ensured. EFFECT: design of transmitting array providing for redistribution of power resource and summary gain factor of array between individual radio communication bearings. 10 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для передачи сообщений в группе одновременно работающих радионаправлений. The invention relates to the field of radio engineering and can be used to transmit messages in a group of simultaneously operating radio directions.

Известно устройство /см. авт.св. СССР N 1022244, кл. H 01 Q 3/26, бюл. N 21, 1983/, содержащее антенную решетку и систему фазирования, позволяющую управлять диаграммой направленности, активные антенные элементы запитываются от опорного генератора высокочастотных колебаний. Known device / cm. autos USSR N 1022244, cl. H 01 Q 3/26, bull. N 21, 1983 / containing an antenna array and a phasing system that allows you to control the radiation pattern, the active antenna elements are powered from the reference generator of high-frequency oscillations.

Аналогичным является и устройство /см. авт.св. СССР N 1584006, H 01 Q 3/26, бюл. N 29, 1990/, содержащее генератор опорных сигналов, группу усилителей, соединенных со своими антенными элементами, группу управляемых фазовращателей, блок управления. The device / cm is similar. autos USSR N 1584006, H 01 Q 3/26, bull. N 29, 1990 /, comprising a reference signal generator, a group of amplifiers connected to their antenna elements, a group of controlled phase shifters, a control unit.

Недостатком данных устройств является невозможность одновременного обеспечения связи в нескольких радионаправлениях, т.е. они позволяют обеспечить связь лишь с одним корреспондентом или в одном направлении связи. The disadvantage of these devices is the impossibility of simultaneously providing communication in several radio directions, i.e. they allow communication with only one correspondent or in one direction of communication.

Наиболее близким к заявленному изобретению является передающая антенная решетка, содержащая K возбудителей высокочастотных сигналов (K= 2, 3 ...), M последовательно соединенных управляемых фазовращателей (M=2, 3 ...), усилителей мощности, антенных элементов, К разветвителей высокочастотных сигналов, каждый из которых подключен к выходу соответствующего возбудителя высокочастотных сигналов, коммутатор высокочастотных сигналов, выходы которого подключены к соответствующим управляемым фазовращателям, а выходы - к выходам K разветвителей высокочастотных сигналов, а также блок управления, выходы которого подключены к входам управления коммутатора высокочастотных сигналов и управляемых фазовращателей (патент США N 52044686, кл. H 01 Q 3/02, 1993). Closest to the claimed invention is a transmitting antenna array containing K exciters of high-frequency signals (K = 2, 3 ...), M series-connected controlled phase shifters (M = 2, 3 ...), power amplifiers, antenna elements, K splitters high-frequency signals, each of which is connected to the output of the corresponding exciter of high-frequency signals, a switch of high-frequency signals, the outputs of which are connected to the corresponding controlled phase shifters, and the outputs to the outputs of the K high-frequency splitters frequency signals, as well as a control unit, the outputs of which are connected to the control inputs of the switch of high-frequency signals and controlled phase shifters (US patent N 52044686, CL H 01 Q 3/02, 1993).

Данное устройство позволяет повысить электрическую эффективность высокочастотных усилителей на нисходящих линиях спутниковой связи. This device allows to increase the electrical efficiency of high-frequency amplifiers on downlink satellite links.

Недостатком прототипа является невозможность перераспределения излучаемой мощности между несколькими корреспондентами, расположенными в различных направлениях. The disadvantage of the prototype is the impossibility of redistributing the radiated power between several correspondents located in different directions.

Целью изобретения является разработка передающей антенной решетки, обеспечивающей возможность перераспределения мощностного ресурса и суммарного коэффициента усиления антенной решетки между отдельными направлениями связи и ветвями частотного разнесения. The aim of the invention is to develop a transmitting antenna array, providing the ability to redistribute the power resource and the total gain of the antenna array between the individual communication directions and the branches of the frequency diversity.

Поставленная цель достигается тем, что в передающую антенную решетку, содержащую K возбудителей высокочастотных сигналов (K=2, 3 ... ) M последовательно соединенных управляемых фазовращателей (M= 2, 3, ...), усилителей мощности и антенных элементов, K разветвителей высокочастотных сигналов, коммутатор высокочастотных сигналов, а также блок управления, дополнительно введены K управляемых разветвителей информационных сигналов, коммутатор информационных сигналов. Вход управляемого разветвителя информационных сигналов является информационным входом соответствующего направления связи. Выходы каждого управляемого разветвителя информационных сигналов соединены с соответствующими входами коммутаторов информационных сигналов. Выходы коммутатора информационных сигналов через возбудители соединены с входами соответствующих управляемых разветвителей высокочастотных сигналов. Выходы каждого управляемого разветвителя высокочастотных сигналов соединены с сигнальными входами коммутатора высокочастотных сигналов. Каждый из выходов коммутатора высокочастотных сигналов соединен с сигнальными входами управляемого фазовращателя. Выходы блока управления соединены с соответствующими входами управления разветвителей информационных сигналов, коммутатора информационных сигналов, управляемых разветвителей высокочастотных сигналов, коммутатора высокочастотных сигналов и управляемых фазовращателей. This goal is achieved by the fact that in the transmitting antenna array containing K exciters of high-frequency signals (K = 2, 3 ...) M series-connected controlled phase shifters (M = 2, 3, ...), power amplifiers and antenna elements, K splitters of high-frequency signals, a switch of high-frequency signals, as well as a control unit, additionally introduced K controlled splitters of information signals, a switch of information signals. The input of the controlled splitter of information signals is the information input of the corresponding communication direction. The outputs of each managed splitter of information signals are connected to the corresponding inputs of the switches of information signals. The outputs of the switch information signals through the exciters are connected to the inputs of the corresponding controlled splitters of high-frequency signals. The outputs of each controlled splitter of high-frequency signals are connected to the signal inputs of the switch of high-frequency signals. Each of the outputs of the switch of high-frequency signals is connected to the signal inputs of a controlled phase shifter. The outputs of the control unit are connected to the corresponding control inputs of the splitters of information signals, a switch of information signals, controlled splitters of high-frequency signals, a switch of high-frequency signals and controlled phase shifters.

Сущность изобретения заключается в том, что введение дополнительных элементов, их взаиморасположение и взаимосвязи между собой и известными элементами позволяет осуществлять разветвление информационных сигналов каждого из группы информационных входов и коммутацию их на входы тех возбудителей, которые выделены в соответствующие направления связи, а также разветвление ВЧ сигналов каждого из группы возбудителей и их коммутацию на соответствующие входы УМ, выделенных в соответствующие направления связи. С помощью управляемых фазовращателей, установленных перед входами УМ, обеспечивается независимое для каждого направления связи управление диаграммой направленности излучения. Благодаря наличию возможности управления числом разветвленных информационных и ВЧ сигналов и их коммутацию на соответствующие входы любого УМ обеспечивается перераспределение мощностного ресурса и суммарного коэффициента усиления антенной решетки между отдельными направлениями связи заявленного технического решения, в частности устройство позволяет выделять в каждое направление, работающее на своей частоте, необходимое число УМ, осуществлять перераспределение общего числа УМ между работающими радионаправлениями, осуществлять передачу сообщений в тех или иных направлениях, одновременно на нескольких частотах, осуществлять перераспределение числа ветвей частотного разнесения между работающими радионаправлениями, осуществлять передачу циркулярного сообщения группе корреспондентов в различных радионаправлениях на разных частотах. The essence of the invention lies in the fact that the introduction of additional elements, their relative position and relationships between themselves and known elements allows for the branching of information signals of each of the group of information inputs and their switching to the inputs of those pathogens that are allocated in the corresponding directions of communication, as well as the branching of RF signals each of the group of pathogens and their switching to the corresponding inputs of PA allocated in the corresponding directions of communication. Using controlled phase shifters installed in front of the inputs of the PA, an independent radiation pattern control is provided for each communication direction. Due to the ability to control the number of branched information and RF signals and their switching to the corresponding inputs of any PA, a redistribution of the power resource and the total antenna array gain between the individual communication directions of the claimed technical solution is provided, in particular, the device allows you to select in each direction operating at its own frequency, the necessary number of PAs, to redistribute the total number of PAs between operating radio directions, to carry out transmitting messages in one direction or another, simultaneously at several frequencies, redistributing the number of frequency diversity branches between operating radio directions, transmitting a circular message to a group of correspondents in different radio directions at different frequencies.

На фиг. 1 показана общая функциональная схема передающей антенной решетки; на фиг. 2 - функциональная электрическая схема управляемого разветвителя информационных сигналов; на фиг. 3 - функциональная электрическая схема коммутатора информационных (высокочастотных) сигналов; на фиг. 4 - функциональная электрическая схема управляемого разветвителя высокочастотных сигналов; на фиг. 5 - функциональная электрическая схема управляемого усилителя; на фиг. 6 - функциональная электрическая схема дешифратора; на фиг. 7 - функциональная электрическая схема управляемого фазовращателя; на фиг. 8 - функциональная электрическая схема блока управления; на фиг. 9 - функциональная электрическая схема управляемого переключателя; на фиг. 10 - функциональная электрическая схема управляемого переключателя. In FIG. 1 shows a general functional diagram of a transmitting antenna array; in FIG. 2 is a functional electric circuit of a controlled splitter of information signals; in FIG. 3 - functional circuit diagram of the switch information (high-frequency) signals; in FIG. 4 is a functional electrical diagram of a controlled splitter of high-frequency signals; in FIG. 5 is a functional electrical diagram of a controlled amplifier; in FIG. 6 is a functional electrical diagram of a decoder; in FIG. 7 is a functional electrical diagram of a controlled phase shifter; in FIG. 8 is a functional electrical diagram of a control unit; in FIG. 9 is a functional electrical diagram of a controlled switch; in FIG. 10 is a functional electrical diagram of a controlled switch.

Заявленное устройство, показанное на фиг. 1 состоит из K управляемых разветвителей информационных сигналов 1₁...1_К, каждый из которых имеет один информационный вход И₁...И_К, q информационных выходов а₁...а_q (q=2, 3 ...) и q выходов управления s₁...s_q; коммутатора информационных сигналов 2, имеющего К•q информационных входов, К информационных входов b₁...b_К и q•К² входов управления f₁. ..f_q, К возбудителей 3₁...3_К; К управляемых разветвителей ВЧ сигналов 4₁...4_К, каждый из которых имеет один информационный вход с₁...с_К, n информационных выходов d₁...d_n (n=2, 3...) и n входов управления g₁...g_n; коммутатора ВЧ сигналов 5, имеющего К•n информационных входов, М информационных выходов е₁...е_М и n•М•К входов управления h₁...h_n; М управляемых фазовращателей 6₁...6_М, имеющим по p входов управления j₁...j_p (p=2, 3...); М усилителей мощности 7₁...7_М; М антенных элементов 8₁...8_М; блока управления 9 и приемника сигналов обратной связи 10.The claimed device shown in FIG. 1 consists of K controlled splitters of information signals 1 ₁ ... 1 _K , each of which has one information input AND ₁ ... AND _K , q information outputs a ₁ ... a _q (q = 2, 3 ... ) and q of the control outputs s ₁ ... s _q ; information signal switch 2, having K • q information inputs, K information inputs b ₁ ... b _K and q • K ² control inputs f ₁ . ..f _q , K of pathogens 3 ₁ ... 3 _K ; To controlled splitters of RF signals 4 ₁ ... 4 _K , each of which has one information input from ₁ ... with _K , n information outputs d ₁ ... d _n (n = 2, 3 ...) and n control inputs g ₁ ... g _n ; switch RF signals 5, having K • n information inputs, M information outputs e ₁ ... e _M and n • M • K control inputs h ₁ ... h _n ; M controlled phase shifters 6 ₁ ... 6 _M , each having p control inputs j ₁ ... j _p (p = 2, 3 ...); M power amplifiers 7 ₁ ... 7 _M ; M antenna elements 8 ₁ ... 8 _M ; the control unit 9 and the receiver of feedback signals 10.

Вход каждого управляемого разветвителя информационных сигналов 1₁...1_К является информационных входом соответствующего направления связи. Выходы а₁. . . а_q каждого управляемого разветвителя информационных сигналов 1₁...1_К соединены с соответствующими входами коммутатора информационных сигналов 2, выходы которого b₁...b_К соединены с К информационными входами возбудителей 3₁. ..3_К. Выходы каждого их возбудителей 3₁...3_К соединены с входами с₁...с_К управляемых разветвителей ВЧ сигналов 4₁...4_К. Выходы d₁...d_n каждого управляемого разветвителя ВЧ сигналов 4₁...4_К соединены с соответствующими входами коммутатора ВЧ сигналов 5, выходы которого е₁...е_М соединены с М информационными входами управляемых фазовращателей 6₁...6_М. Выходы r₁...r_М каждого из управляемых фазовращателей 6₁...6_М соединены с входами усилителей мощности 7₁...7_М, выходы которых соединены с антенными элементами 8₁...8_М. Входы управления s₁. . . s_q каждого из К управляемых разветвителей информационных сигналов 1₁. ..1_К соединены с соответствующими выходами блока управления 9. Входы управления f₁...f_q (по числу пар управляемых переключателей 2.1 - 2.2) коммутатора информационных сигналов 2 соединены с соответствующими входами блока управления 9. Входы управления g₁...g_n каждого из К управляемых разветвителей ВЧ сигналов соединены с соответствующими выходами блока управления 9. Входы управления h₁...h_n (по числу пар управляемых переключателей 5.1 - 5.2) коммутатора ВЧ сигналов 5 соединены с соответствующими выходами блока управления 9. Выходы управления j₁...j_n каждого из М управляемых фазовращателей 6₁...6_М соединены с соответствующими выходами управления блока 9. Приемник сигналов обратной связи 10 может иметь слуховые выходы при построении передающей антенной решетки в автоматизированном варианте (при наличии оператора), либо выходы приемника сигналов обратной связи 10 могут быть соединены с соответствующими входами приема сигналов обратной связи блока управления 9 (при работе передающей антенной решетки в автоматическом режиме с применением специализированной ЭВМ).The input of each controlled splitter of information signals 1 ₁ ... 1 _K is the information input of the corresponding communication direction. Outputs a ₁ . . . and _{q of} each controlled splitter of information signals 1 ₁ ... 1 _{K are} connected to the corresponding inputs of the information signal switch 2, the outputs of which b ₁ ... b _{K are} connected to K information inputs of pathogens 3 ₁ . ..3 _K. The outputs of each of their pathogens 3 ₁ ... 3 _{K are} connected to the inputs from ₁ ... with _{K of the} controlled splitters of the RF signals 4 ₁ ... 4 _K. The outputs d ₁ ... d _{n of} each controlled splitter of the RF signals 4 ₁ ... 4 _{K are} connected to the corresponding inputs of the RF switch 5, the outputs of which e ₁ ... e _{M are} connected to the M information inputs of the controlled phase shifters 6 ₁ ... 6 _m . The outputs r ₁ ... r _{M of} each of the controlled phase shifters 6 ₁ ... 6 _{M are} connected to the inputs of the power amplifiers 7 ₁ ... 7 _M , the outputs of which are connected to the antenna elements 8 ₁ ... 8 _M. Control inputs s ₁ . . . s _{q of} each of the K controlled splitters of information signals 1 ₁ . ..1 _{K are} connected to the corresponding outputs of the control unit 9. Control inputs f ₁ ... f _q (according to the number of pairs of controlled switches 2.1 - 2.2) of the information signal switch 2 are connected to the corresponding inputs of the control unit 9. Control inputs g ₁ ... g _{n of} each of the K controlled RF signal splitters are connected to the corresponding outputs of the control unit 9. Control inputs h ₁ ... h _n (by the number of pairs of controlled switches 5.1 - 5.2) of the RF signal switch 5 are connected to the corresponding outputs of the control unit 9. Control outputs j ₁ ... j _n each Each of the M controlled phase shifters 6 ₁ ... 6 _{M is} connected to the corresponding control outputs of block 9. The feedback signal receiver 10 can have auditory outputs when constructing the transmitting antenna array in an automated version (if there is an operator), or the outputs of the feedback signal receiver 10 can be connected to the corresponding inputs of the reception of feedback signals of the control unit 9 (when the transmitting antenna array is in automatic mode using a specialized computer).

На фиг. 2 представлен один из вариантов построения функциональной электрической схемы управляемого разветвителя информационных сигналов 1, содержащего усилитель 1.1 с одним входом И₁, управляемые переключатели 1.2₁...1.2_q, балластные резисторы 1.3₁...1.3_q.In FIG. Figure 2 shows one of the options for constructing a functional electric circuit of a controlled splitter of information signals 1, containing an amplifier 1.1 with one input AND ₁ , controlled switches 1.2 ₁ ... 1.2 _q , ballast resistors 1.3 ₁ ... 1.3 _q .

Выход усилителя 1.1 одновременно подключен к соответствующим входам управляемых переключателей 1.2₁...1.2_q. Первые выходы управляемых переключателей 1.2₁...1.2_n являются выходами а₁...а_q данного разветвителя 1, а вторые входы управляемых переключателей 1.2₁...1.2_n соединены с соответствующими балластными резисторами 1.3₁...1.3_q. Выходы управления s₁...s_q управляемых переключателей 1.2₁. ..1.2_q соединены с соответствующими выходами блока управления 9.The output of amplifier 1.1 is simultaneously connected to the corresponding inputs of controlled switches 1.2 ₁ ... 1.2 _q . The first outputs of the controlled switches 1.2 ₁ ... 1.2 _n are the outputs a ₁ ... a _{q of} this splitter 1, and the second inputs of the controlled switches 1.2 ₁ ... 1.2 _{n are} connected to the corresponding ballast resistors 1.3 ₁ ... 1.3 _q . Control outputs s ₁ ... s _{q of} controlled switches 1.2 ₁ . ..1.2 _q connected to the corresponding outputs of the control unit 9.

Схемы построения усилителей 1.1 известны и описаны (см. Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение. -М.: Радио и связь, 1983, с. 63 - 67). В частном случае усилитель 1.1 можно построить на микросхемах KP119YH1 (KP119УН2) (Интегральные микросхемы. Справочник./ Под ред. Тарабрина Б.В. М. : Радио и связь, 1985, с. 389.), а управляемые переключатели 1.2₁ ...1.2_q могут быть выполнены в варианте, показанном на фиг. 9.Amplifier 1.1 construction schemes are known and described (see Veniaminov V.N. et al. Microcircuits and their application. -M.: Radio and Communications, 1983, pp. 63–67). In a particular case, amplifier 1.1 can be built on KP119YH1 (KP119УН2) microcircuits (Integrated microcircuits. Reference. / Edited by B.V. Tarabrin: Radio and communications, 1985, p. 389.), and controlled switches 1.2 ₁ .. .1.2 _q can be performed in the embodiment shown in FIG. nine.

На фиг.3 представлен один из вариантов построения функциональной электрической схемы коммутатора информационных (ВЧ) сигналов 2(5), содержащего K3_q информационных входов a₁...a_q...K₁...K_q, K информационных выходов b₁... b_K, q•K² входных управляемых переключателей 2.1₁₁...2.1_K.qK, q•K² выходных управляемых переключателей 2.2₁₁...2.2_K.qK.Figure 3 presents one of the options for constructing a functional electrical circuit of a switch of information (HF) signals 2 (5), containing K3 _q information inputs a ₁ ... a _q ... K ₁ ... K _q , K information outputs b ₁ ... b _K , q • K ² input controlled switches 2.1 ₁₁ ... 2.1 _K.qK , q • K ² output controlled switches 2.2 ₁₁ ... 2.2 _K.qK.

Каждый из информационных входов a₁...K_q подключен в параллель к K соответствующим входам входных управляемых переключателей 2.1 одной из K групп. Выходы входных управляемых 2.1 каждой из K групп соединены с соответствующими входами K выходных управляемых переключателей 2.2, которые образуют K групп по K в каждой. Выходы каждой группы из K выходных групп управляемых переключателей 2.2 подключены в параллель и образуют один их входов коммутатора b₁...b_K.Входы управления f₁...f_q (по числу пар управляемых переключателей 2.1 - 2.2) коммутатора информационных (ВЧ) сигналов 2(5) соединены с соответствующими выходами блока управления 9. Схемы построения коммутаторов и управляемых переключателей известны и описаны (см. Вениаминов В.Н.и др. Микросхемы и их применение. Справочное пособие. М.: Радио и связь, 1983, с. 61 - 62). В частном случае управляемые переключатели коммутатора ВЧ сигналов 5 можно построить на микросхеме 2КЭ491 (см. Вениаминов и др. Микросхемы и их применение. Справочное пособие. М.: Радио и связь, 1983, с. 61), а управляемые переключатели коммутатора информационных сигналов 2 могут выполнены в варианте, показанном на фиг. 10.Each of the information inputs a ₁ ... K _{q is} connected in parallel to the K corresponding inputs of the input controlled switches 2.1 of one of the K groups. The outputs of the input controlled 2.1 of each of the K groups are connected to the corresponding inputs of the K output controlled switches 2.2, which form K groups of K in each. The outputs of each group of K output groups of controlled switches 2.2 are connected in parallel and form one of the inputs of the switch b ₁ ... b _K. Control inputs f ₁ ... f _q (according to the number of pairs of controlled switches 2.1 - 2.2) of the information switch (RF ) of signals 2 (5) are connected to the corresponding outputs of the control unit 9. Schemes for constructing switches and controlled switches are known and described (see Veniaminov VN and other microcircuits and their application. Reference book. M: Radio and communication, 1983 , p. 61 - 62). In a particular case, the managed switches of the RF switch 5 can be built on the 2KE491 chip (see Veniaminov et al. Chips and their application. Reference guide. M: Radio and communications, 1983, p. 61), and the managed switches of the information signal switch 2 can be made in the embodiment shown in FIG. ten.

На фиг. 4 представлен один из вариантов построения функциональной электрической схемы управляемого разветвителя ВЧ сигналов 4, содержащего регулируемый усилитель 4.1 с одним входом и n входов управления, автотрансформатор 4.2 с одним входом и n выходами, n управляемых переключателей 4.3₁...4.3_n, n управляемых переключателей 4.4₁...4.4_n, n управляемых переключателей 4.5₁... 4.5_n, n резисторов 4.6₁...4.6_n, n трансформаторов 4.7₁...4.7_n, дешифратор 4,8.In FIG. 4 shows one of the options for constructing a functional circuit diagram of a controlled RF signal splitter 4, which contains an adjustable amplifier 4.1 with one input and n control inputs, an autotransformer 4.2 with one input and n outputs, n controlled switches 4.3 ₁ ... 4.3 _n , n controlled switches 4.4 ₁ ... 4.4 _n , n controlled switches 4.5 ₁ ... 4.5 _n , n resistors 4.6 ₁ ... 4.6 _n , n transformers 4.7 ₁ ... 4.7 _n , decoder 4.8.

Выход управляемого усилителя 4.1 подключен к входу автотрансформатора 4.2, выходы которого соединены с соответствующими входами управляемых переключателей 4.3₁...4.3_n. Выходы управляемых переключателей 4.3₁...4.3_n подключены в параллель к входам управляемых переключателей 4.4₁...4.4_n, выходы которых соединены с соответствующими выходами обмотками трансформаторов 4.7₁. . . 4.7_n. Первичные обмотки трансформаторов 4.7₁...4.7_n зашунтированы резисторами 4.6₁...4.6_n. В контуры первичных обмоток трансформаторов 4.7₁... 4.7_n последовательно включены управляемые переключатели 4.5₁...4.5_n. При этом вход управляемого переключателя 4.5₁ соединен с выходом управляемого переключателя 4.5_n, а соответствующие выходы управляемых переключателей 4.5₁...4.5_n-1, начиная с первого, последовательно соединены с входом последующего. Входы управления управляемых переключателей 4.4₁...4.4_n, 4.5₁...4.5_n соединены с соответствующими выходами g₁...g_n блока управления 9, которые одновременно подключены к соответствующим входам дешифратора 4.8. Выходы дешифратора 4.8 соединены с соответствующими входами управления управляемых переключателей 4.3₁. ..4.3_n и параллельно с входами управления 1...n управляемого усилителя 4.1. В частном случае управляемые переключатели 4.3₁... 4.3_n, 4.4₁. ..4.4_n, 4.5₁, 4.5_n могут быть реализованы, как показано на фиг. 10.The output of the controlled amplifier 4.1 is connected to the input of the autotransformer 4.2, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the controlled switches 4.3 ₁ ... 4.3 _n . The outputs of the controlled switches 4.3 ₁ ... 4.3 _{n are} connected in parallel to the inputs of the controlled switches 4.4 ₁ ... 4.4 _n , the outputs of which are connected to the corresponding outputs of the transformer windings 4.7 ₁ . . . 4.7 _n . The primary windings of transformers 4.7 ₁ ... 4.7 _{n are} shunted by resistors 4.6 ₁ ... 4.6 _n . In the circuits of the primary windings of transformers 4.7 ₁ ... 4.7 _n , the controlled switches 4.5 ₁ ... 4.5 _n are connected in series. The input of the controlled switch 4.5 _{1 is} connected to the output of the managed switch 4.5 _n , and the corresponding outputs of the controlled switches 4.5 ₁ ... 4.5 _n-1 , starting from the first, are connected in series with the input of the subsequent one. The control inputs of the controlled switches 4.4 ₁ ... 4.4 _n , 4.5 ₁ ... 4.5 _{n are} connected to the corresponding outputs g ₁ ... g _n of the control unit 9, which are simultaneously connected to the corresponding inputs of the decoder 4.8. The outputs of the decoder 4.8 are connected to the corresponding control inputs of the managed switches 4.3 ₁ . ..4.3 _n and in parallel with the control inputs 1 ... n of the controlled amplifier 4.1. In the particular case of controlled switches 4.3 ₁ ... 4.3 _n , 4.4 ₁ . ..4.4 _n , 4.5 ₁ , 4.5 _n can be implemented as shown in FIG. ten.

На фиг. 5 представлен один из вариантов построения функциональной электрической схемы управляемого усилителя 4.1, содержащего магазина сопротивлений 4.1.1₁...4.1.1_n, n управляемых переключателей 4.1.2₁...4.1.2_n, усилитель 4.1.3, резистор 4.1.4.In FIG. Figure 5 shows one of the options for constructing a functional electric circuit of a controlled amplifier 4.1 containing a resistance store 4.1.1 ₁ ... 4.1.1 _n , n of controlled switches 4.1.2 ₁ ... 4.1.2 _n , amplifier 4.1.3, resistor 4.1 .4.

Вход усилителя 4.1 одновременно подключен к n резисторам 4.1.1₁...4.1.1_n магазина сопротивлений, выходы которых соединены с соответствующими входами управляемых переключателей 4.1.2₁...4.1.2_n. Выходы управляемых переключателей 4.1.2₁...4.1.2_n одновременно подключены к входу усилителя 4.1.3 и резистору 4.1.4. Входы управления 1. ..n управляемых переключателей 4.1.2₁... 4.1.2_n соединены с соответствующими выходами блока управления 9.The input of amplifier 4.1 is simultaneously connected to n resistors 4.1.1 ₁ ... 4.1.1 _n of the resistance store, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the controlled switches 4.1.2 ₁ ... 4.1.2 _n . The outputs of the controlled switches 4.1.2 ₁ ... 4.1.2 _{n are} simultaneously connected to the input of the amplifier 4.1.3 and the resistor 4.1.4. The control inputs 1. ..n of the controlled switches 4.1.2 ₁ ... 4.1.2 _{n are} connected to the corresponding outputs of the control unit 9.

Схемы построения усилителя 4.1 известны и описаны (см. Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение. Справочное пособие. М.: Радио и связь, 1983, с. 22 - 30). В частном случае усилитель 4.1 может быть построен на микросхеме K237XA5 (Интегральные микросхемы. Справочник. /Под ред. Тарабрина Б.В. - М.: Радио и связь, 1985, с. 434). Amplifier 4.1 construction schemes are known and described (see Veniaminov V.N. et al. Microcircuits and their application. Reference manual. M: Radio and communications, 1983, pp. 22-30). In a particular case, the amplifier 4.1 can be built on the K237XA5 microcircuit (Integrated microcircuits. Reference. / Under the editorship of BV Tarabrin - M .: Radio and communications, 1985, p. 434).

На фиг. 6 представлен один из вариантов построения функциональной электрической схемы дешифратора 4.8, содержащего сумматоры двоичных единиц 4.8.1₁...4.8.1_n, дешифратор 4.8.2.In FIG. Figure 6 shows one of the options for constructing a functional electric circuit of a descrambler 4.8, containing adders of binary units 4.8.1 ₁ ... 4.8.1 _n , a descrambler 4.8.2.

Входы первого сумматора двоичных единиц A₁ и B₁ соединены с соответствующими выходами g₁. . . g_n блока управления 9, а входы A₂, B₂...A_n, B_n, P₀заземлены. Выходы S₁, S₂...S_n, P_n первого сумматора двоичных единиц 4.8.1₁ соединены с соответствующими входами A₁, A₂...A_n, P₀ второго сумматора двоичных единиц 4.8.1₂, а выходы второго со входами третьего, такая совокупность соединений осуществляется до 4.8.1_n сумматора двоичных единиц. Выходы S₁, S₂. ..S_n, P_n сумматора двоичных единиц 4.8.1_n подключены ко входам 0, 1,..., n дешифратора 4.8.2, выходы которого 1...n являются выходами данного блока. Входы B₂...B_n сумматоров 4.8.1₁...4.8.1_n заземлены.The inputs of the first adder binary units A ₁ and B _{1 are} connected to the corresponding outputs g ₁ . . . g _n of the control unit 9, and the inputs A ₂ , B ₂ ... A _n , B _n , P _{0 are} grounded. The outputs S _1, S ₂ ... S _n, P _n of the first binary adder 4.8.1 units ₁ are connected to respective inputs A _1, A ₂ ... A _n, P ₀ of the second binary adder 4.8.1 units _2, and the outputs the second with the inputs of the third, such a combination of connections is carried out up to 4.8.1 _n adder binary units. Outputs S ₁ , S ₂ . ..S _n , P _{n of the} binary unit adder 4.8.1 _{n are} connected to the inputs 0, 1, ..., n of the decoder 4.8.2, the outputs of which 1 ... n are the outputs of this block. The inputs B ₂ ... B _{n of the} adders 4.8.1 ₁ ... 4.8.1 _{n are} grounded.

Схемы построения сумматоров двоичных единиц 4.8.1 и дешифратора 4.8.2 известны и описаны (см. Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 120 - 135, с. 87 - 96). В частном случае сумматоры двоичных единиц 4.8.1₁...4.8.1_n могут быть построены на интегральных микросхемах серии К155 К155ИМ2 (К155ИМ3), а дешифратор 4.8.2 - на микросхеме 155ИД1 (155ИД3) (Интегральные микросхемы. Справочник. (М.: Радио и связь, 1985, с. 64 - 65, 74 - 75).The schemes for constructing the binary unit adders 4.8.1 and the descrambler 4.8.2 are known and described (see Potemkin, I.S., Functional Units of Digital Automation. Moscow: Energoatomizdat, 1988, pp. 120–135, pp. 87–96). In a particular case, the binary unit adders 4.8.1 ₁ ... 4.8.1 _n can be built on integrated circuits of the K155 K155IM2 series (K155IM3), and the descrambler 4.8.2 can be built on the 155ID1 (155ID3) chip (Integrated circuits. Reference. (M .: Radio and communications, 1985, p. 64 - 65, 74 - 75).

Схемы построения возбудителей 3₁...3_K, пути реализации их функций и конструктивное оформление будет определяться конкретными назначением данной передающей антенной решетки (назначение, диапазон рабочих, и т.д.). Однако требования унификации аппаратуры ведут к тому, что ко всем возбудителям предъявляются определенные требования, основными из них являются: обеспечение формирования определенного вида радиосигналов; требуемый шаг дискретной сетки частот; требуемая точность и стабильность рабочих частот; допустимый уровень неосновных колебаний на выходе возбудителя; время перестройки возбудителя; необходимый уровень сигнала на выходе возбудителя. Один из вариантов структурной схемы возбудителя можно представить в виде, как показано на рис. 53 (Военные системы радиосвязи. Ч.1. Теоретические основы построения средств и комплексов военной радиосвязи, Л.: БАС, 1989, с. 135).Schemes for the construction of pathogens 3 ₁ ... 3 _K , ways of implementing their functions and design will be determined by the specific purpose of this transmitting antenna array (purpose, range of workers, etc.). However, the requirements for the unification of equipment lead to the fact that certain requirements are imposed on all pathogens, the main ones are: ensuring the formation of a certain type of radio signals; required step of a discrete frequency grid; required accuracy and stability of working frequencies; permissible level of minor vibrations at the output of the pathogen; pathogen restructuring time; the required signal level at the output of the pathogen. One of the variants of the structural scheme of the pathogen can be represented in the form, as shown in Fig. 53 (Military radiocommunication systems. Part 1. Theoretical foundations of the construction of military radio communication facilities and complexes, L .: BAS, 1989, p. 135).

На фиг.7 представлен один из вариантов построения функциональной электрический схемы управления фазовращателя, содержащего один вход и последовательно соединенные линии задержки 6.1₁ ... 6.1_p, каждая из которых зашунтирована соответствующим управляемым переключателем 6.2₁ ... 6.2_p.Figure 7 presents one of the options for constructing a functional electric control circuit of a phase shifter containing one input and series-connected delay lines 6.1 ₁ ... 6.1 _p , each of which is shunted by a corresponding controlled switch 6.2 ₁ ... 6.2 _p .

Входы управления j₁ . . . j_p управляемых переключателей 6.2₁ ... 6.2_p соединены с соответствующими выходами блока управления 9. Данный фазовращатель можно отнести к классу дискретно-коммутационных фазовращателей с переключаемыми отрезками линий, которые характеризуются максимальным значением фазового сдвига и наименьшим значением скачка фазы (дискретом). Применительно к построению управляемого фазовращателя 6 длина линий задержек 6.1₁ . .. 6.1_p увеличивается в два раза по сравнению с предыдущей. Управляемые переключатели 6.2₁ . .. 6.2_p могут быть выполнены в варианте, как показано на фиг. 10. Данную схему управляемого фазовращателя можно выполнить в микрополосковом исполнении.Control inputs j ₁ . . . j _p controlled switches 6.2 ₁ ... 6.2 _{p are} connected to the corresponding outputs of control unit 9. This phase shifter can be classified as a discrete-switching phase shifter with switched line segments, which are characterized by the maximum value of the phase shift and the smallest value of the phase jump (discrete). In relation to the construction of a controlled phase shifter 6, the length of the delay lines 6.1 ₁ . .. 6.1 _p doubles compared to the previous one. Managed switches 6.2 ₁ . .. 6.2 _p can be made in the embodiment as shown in FIG. 10. This circuit controlled phase shifter can be performed in microstrip design.

Схемы построения фазовращателей известны и описаны (см. Каганов В.И. СВЧ-полупроводниковые передатчики. М.: Радио и связь, 1981, с. 74 - 79). Schemes for constructing phase shifters are known and described (see Kaganov V.I. Microwave Semiconductor Transmitters. M: Radio and Communication, 1981, pp. 74 - 79).

Усилители мощности 7₁...7_m по схеме построения можно условно разделить на три большие группы: резонансные, на коммутируемых полосовых фильтрах и с распределенным усилением. Однако независимо от схемы построения к усилителям предъявляется ряд общих требований: обеспечение номинальной выходной мощности при ее неравномерности в рабочем диапазоне частот не более ±20%; получение максимально возможного КПД; высокая линейность усиления сигналов; заданная степень фильтрации побочных колебаний; малое время перестройки, устойчивость в работе, высокая техническая надежность. Вариант построения УМ зависит от предназначения данной передающей антенной решетки.Power amplifiers 7 ₁ ... 7 _m according to the construction scheme can be conditionally divided into three large groups: resonant, on switched bandpass filters and with distributed gain. However, regardless of the construction scheme, a number of general requirements are imposed on the amplifiers: ensuring the rated output power when it is uneven in the operating frequency range of not more than ± 20%; obtaining the maximum possible efficiency; high linearity of signal amplification; specified degree of filtering of side vibrations; short adjustment time, stability in work, high technical reliability. The construction option of the PA depends on the purpose of this transmitting antenna array.

На фиг. 8 представлен один их вариантов построения функциональной электрической схемы блока управления 9, содержащего источник постоянного напряжения, ключи управления 9.1₁ ... 9.1_q, блоков 1₁ ... 1_L, ключи управления 9.2₁ ... 9.2_q блока 2, ключи управления 9.3₁ ... 9.3_n блоков 4₁ ... 4_к, ключи управления 9.4₁ ... 9.4_n блока 5, ключи управления 9.5₁ ... 9.5_p блоков 6₁ ... 6_M.In FIG. 8 shows one of the options for constructing a functional electrical circuit of a control unit 9 containing a constant voltage source, control keys 9.1 ₁ ... 9.1 _q , blocks 1 ₁ ... 1 _L , control keys 9.2 ₁ ... 9.2 _q block 2, keys control 9.3 ₁ ... 9.3 _n blocks 4 ₁ ... 4 _k , control keys 9.4 ₁ ... 9.4 _n blocks 5, control keys 9.5 ₁ ... 9.5 _p blocks 6 ₁ ... 6 _M.

Выход источника постоянного напряжения подключен в параллель к входам ключей управления 9.1₁ . . . 9.1_q, 9.2₁ ... 9.2_q, 9.3₁ ... 9.3_n, 9.4₁ ... 9.4_n, 9.5₁ ... 9.5_p. Управление ключами может осуществляться как автоматически с использованием специализированной ЭВМ, так и автоматизированно с помощью оператора.The output of the DC voltage source is connected in parallel to the inputs of the control keys 9.1 ₁ . . . 9.1 _q , 9.2 ₁ ... 9.2 _q , 9.3 ₁ ... 9.3 _n , 9.4 ₁ ... 9.4 _n , 9.5 ₁ ... 9.5 _p . Key management can be carried out both automatically using a specialized computer, and automatically using an operator.

Схемы построения ключей известны и описаны, могут быть построены на микросхеме 2КЭ491 (см. Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение. Справочное пособие М.: Радио и связь, 1983, с. 61). Key construction schemes are known and described; they can be built on a 2KE491 microcircuit (see VN Veniaminov et al. Microcircuits and their application. Reference manual M .: Radio and communication, 1983, p. 61).

Заявленное устройство работает следующим образом. Возможны несколько режимов:
Режим 1 - формирование излучения в заданном направлении связи одним УМ на одной частоте. Остальные УМ в резерве;
Режим 2 - формирование излучения в заданном направлении связи сложением мощности группы из m (m < M) усилителей мощности на одной частоте. Остальные УМ в резерве;
Режим 3 - формирование излучения в заданном направлении связи Q группами усилителей мощности по m в каждой (Q • m = M), работающих на различных частотах. (Режим разнесения по частоте с резервом УМ);
Режим 4 - формирование излучения в заданном направлении связи Q группами усилителей мощности по m в каждой (Q • m = M), работающих на различных частотах. (Режим разнесения по частоте без резерва УМ);
Режим 5 - формирование излучения в нескольких направлениях связи путем сложения мощностей по m усилителей в каждом направлении и передаче одного сообщения на различных частотах. (Циркулярная связь без резерва УМ).The claimed device operates as follows. Several modes are possible:
Mode 1 - the formation of radiation in a given direction of communication by one PA at the same frequency. The remaining UM in reserve;
Mode 2 - the formation of radiation in a given direction of communication by adding the power of a group of m (m <M) power amplifiers at one frequency. The remaining UM in reserve;
Mode 3 - generation of radiation in a given direction of communication Q by groups of power amplifiers of m in each (Q • m = M) operating at different frequencies. (Frequency diversity mode with PA reserve);
Mode 4 - the formation of radiation in a given direction of communication Q by groups of power amplifiers of m in each (Q • m = M) operating at different frequencies. (Frequency diversity mode without PA reserve);
Mode 5 - the formation of radiation in several directions of communication by adding powers of m amplifiers in each direction and transmitting one message at different frequencies. (Circular communication without reserve UM).

Режим 1. Предположим, что принято решение выделить в заданное направление связи k-й возбудитель 3k, m-й усилитель мощности 7m, и пусть в этом направлении требуется передать сообщение с И-го информационного входа. В этом случае И-й информационный сигнал поступает на вход управляемого разветвителя информационных сигналов 1_k. Разветвитель информационных сигналов 1_k в соответствии с сигналами управления, поступающими с выходов блока управления 9 на соответствующие входы управления s₁ ... s_q, производит соединение И-го информационного сигнала по одному из своих выходов a₁ ... a_q с соответствующим входом коммутатора информационных сигналов 2. Поскольку требуется лишь один ВЧ сигнал (т.к. в данное направление выделен лишь один УМ), то коммутатор информационных сигналов 2 с помощью соответствующих сигналов управления, поступающих на входы управления f₁ ... f_q этого коммутатора с соответствующих выходов блока управления 9, соединяет один из выходов b₁ ... b_k данного коммутатора информационных сигналов 2 с входом k-го возбудителя 3k. В результате И-й информационный сигнал поступает на вход k-го возбудителя. Высокочастотный сигнал с выхода k-го возбудителя поступает на вход управляемого разветвителя ВЧ сигналов 4k, который в соответствии с сигналами управления, поступающими с выходов блока управления 9 на соответствующие входы управления g₁ ... g_n, производит соединение И-го высокочастотного сигнала по одному из своих выходов d₁ ... d_n с соответствующим входом коммутатора ВЧ 5. Коммутатор ВЧ сигналов 5 с помощью соответствующих сигналов управления, поступающих на входы управления h₁ ... h_n этого коммутатора с соответствующих выходов блока управления 9, соединяет один из входов d₁ ... d_n данного коммутатора ВЧ сигналов 5 с входом m-го управляемого фазовращателя. Высокочастотный сигнал с выхода m-го управляемого фазовращателя 6m поступает на вход m-го усилителя мощности 7m. Усиленный ВЧ сигнал с выхода усилителя мощности 7m подается на m-й антенный элемент 8m и излучается в эфир. Остальные УМ выключены и находятся в резерве.Mode 1. Suppose that a decision has been made to isolate the kth exciter 3k, the mth power amplifier 7m, in a given communication direction, and suppose that a message is sent from the Ith information input in this direction. In this case, the ith information signal is fed to the input of a controlled splitter of information signals 1 _k . The splitter of information signals 1 _k in accordance with the control signals coming from the outputs of the control unit 9 to the corresponding control inputs s ₁ ... s _q , makes the connection of the I-th information signal through one of its outputs a ₁ ... a _q with the corresponding the input of the switch of information signals 2. Since only one RF signal is required (since only one PA is allocated in this direction), the switch of information signals 2 using the corresponding control signals supplied to the control inputs f ₁ ... f _{q of} this switch at the corresponding outputs of the control unit 9, connects one of the outputs b ₁ ... b _{k of} this switch of information signals 2 with the input of the k-th pathogen 3k. As a result, the ith information signal is fed to the input of the kth pathogen. A high-frequency signal from the output of the k-th exciter goes to the input of a controlled RF signal splitter 4k, which, in accordance with the control signals from the outputs of the control unit 9 to the corresponding control inputs g ₁ ... g _n , connects the I-th high-frequency signal by one of its outputs d ₁ ... d _n with a corresponding RF input switch 5. The switch 5 the RF signals via the respective control signals applied to control inputs of h ₁ ... h _n of the commutator with the respective outputs of the control unit 9, connects one of the inputs of d ₁ ... d _n of the RF signal switch 5 to the input m-th phase shifter managed. The high-frequency signal from the output of the mth controlled phase shifter 6m is input to the mth power amplifier 7m. The amplified RF signal from the output of the power amplifier 7m is supplied to the mth antenna element 8m and is transmitted to the air. The rest of the PAs are turned off and are in standby.

Таким образом обеспечивается возможность передачи сообщения от И-го источника с использованием одного усилителя мощности. Аналогичным образом может быть осуществлено использование остальных усилителей мощности для сообщений в других направлениях связи в соответствии с сигналами управления, поступающими из приемника сигналов обратной связи 10. Thus, it is possible to transmit a message from the ith source using one power amplifier. Similarly, the use of the remaining power amplifiers for messages in other directions of communication in accordance with the control signals coming from the receiver of feedback signals 10 can be carried out.

Режим 2. Предположим, что в заданное направление связи необходимо выделить k-й возбудитель 3k и несколько, например m, усилителей мощности 7m, и пусть в этом направлении требуется передать сообщение с И-го информационного входа. Количество выделяемых усилителей мощности m определяется по каналу обратной связи с использованием приемника сигналов обратной связи 10. В этом случае И-й информационный сигнал поступает на вход одного из управляемых разветвителей информационных сигналов 1_k. Разветвитель информационных сигналов 1_k в соответствии с сигналами управления, поступающими с выходов блока управления 9 на соответствующие входы управления s₁ ... s_q, производит соединение И-го информационного сигнала по одному из своих выходов a₁ ... a_q с соответствующим входом коммутатора информационных сигналов 2. Коммутатор информационных сигналов управления, поступающих на входы управления f₁ ... f_q этого коммутатора с соответствующих выходов блока управления 9, соединяет один из входов a₁ ... a_q данного коммутатора информационных сигналов 2 с входом k-го возбудителя 3k. В результате И-й информационный сигнал поступает на вход k-го возбудителя.Mode 2. Suppose that in the given direction of communication it is necessary to isolate the kth exciter 3k and several, for example m, power amplifiers 7m, and suppose that a message is sent in this direction from the ith information input. The number of allocated power amplifiers m is determined by the feedback channel using the receiver of feedback signals 10. In this case, the ith information signal is input to one of the controlled splitters of information signals 1 _k . The splitter of information signals 1 _k in accordance with the control signals coming from the outputs of the control unit 9 to the corresponding control inputs s ₁ ... s _q , makes the connection of the I-th information signal through one of its outputs a ₁ ... a _q with the corresponding the input of the information signal switch 2. The switch of information control signals received at the control inputs f ₁ ... f _{q of} this switch from the corresponding outputs of the control unit 9 connects one of the inputs a ₁ ... a _{q of} this switch information signal at 2 with the input of the k-th pathogen 3k. As a result, the ith information signal is fed to the input of the kth pathogen.

Высокочастотный сигнал с выхода k-го возбудителя подается на вход управляемого разветвителя ВЧ сигналов 4k. Поскольку в данное направление связи требуется выделить m усилителей мощности, то по командам блока управления 9, поступающим на соответствующие входы управления g₁ ... g_n одного из управляемых разветвителей ВЧ сигналов 4₁ ... 4_k, осуществляется разветвление ВЧ сигнала на n = m выходов d₁ ... d_n, которые соединены с соответствующими входами коммутатора ВЧ сигналов 5. Согласно командам управления, поступающим с блока управления 9 на входы управления h₁ ... h_n коммутатора ВЧ сигналов 5, происходит соединение n входов коммутатора ВЧ сигналов 5 с входами m управляемых фазовращателей 6m. По командам блока управления 9, поступающим на соответствующие входы управления j₁ ... j_p управляемых фазовращателей 6₁ ... 6_m, устанавливаются такие значения фазовых сдвигов управляемых фазовращателей 6₁ ... 6_m, которые обеспечивают формирование диаграммы направленности с максимумом в сторону корреспондента. Высокочастотные сигналы с выходов управляемых фазовращателей 6₁ ... 6_m поступают на соответствующие входы усилителей мощности 7₁ ... 7_m. Усиленные ВЧ сигналы с выходов УМ 7₁ ... 7_m подаются на антенные элементы 8₁ ... 8_m и излучаются в эфир. Остальные M m усилителей мощности находятся в резерве.A high-frequency signal from the output of the k-th exciter is fed to the input of a controlled splitter of RF signals 4k. Since it is necessary to isolate m power amplifiers in this communication direction, then the RF signal is branched into n by the commands of the control unit 9 received at the corresponding control inputs g ₁ ... g _{n of} one of the controlled splitters of the RF signals 4 ₁ ... 4 _k = m outputs d ₁ ... d _n that are connected to the corresponding inputs of the RF signal switch 5. According to the control commands received from the control unit 9 to the control inputs h ₁ ... h _{n of the} RF signal switch 5, the n inputs of the switch are connected RF signals 5 with inputs m directs shifters 6m. By the commands of the control unit 9, arriving at the corresponding control inputs j ₁ ... j _{p of the} controlled phase shifters 6 ₁ ... 6 _m , the phase shifts of the controlled phase shifters 6 ₁ ... 6 _{m are set} , which ensure the formation of a radiation pattern with a maximum towards the correspondent. High-frequency signals from the outputs of the controlled phase shifters 6 ₁ ... 6 _m are fed to the corresponding inputs of the power amplifiers 7 ₁ ... 7 _m . The amplified RF signals from the outputs of the PA 7 ₁ ... 7 _m are fed to the antenna elements 8 ₁ ... 8 _m and are transmitted to the air. The remaining M m power amplifiers are in reserve.

Таким образом осуществляется выделение в некоторое направление связи нескольких усилителей мощности со своими антенными элементами, которые образуют активную фазированную подрешетку для данного направления связи. Аналогичным образом может быть осуществлено использование остальных (незадействованных) усилителей мощности в других направлениях связи. In this way, several power amplifiers are allocated in a certain communication direction with their antenna elements, which form an active phased sublattice for a given communication direction. Similarly, the use of other (unused) power amplifiers in other communication directions can be carried out.

Режим 3. Предположим, что принято решение обеспечить передачу в заданном направлении связи от И-го источника сообщения на нескольких частотах (частотно-разнесенная передача) с выделением в каждую ветвь частотного разнесения отдельной подгруппы усилителей мощности. В этом случае в рассматриваемое направление связи выделяется столько возбудителей 3, на скольких частотах будет осуществляться передача сообщения от И-го источника. Пусть на вход одного из управляемых разветвителей информационных сигналов 1_k поступает И-й информационный сигнал. Поскольку в данное направление связи требуется выделить k возбудителей (по числу частот разнесения), то по командам блока управления 9, поступающим на соответствующие входы управления s₁...s_q управляемого разветвителя информационных сигналов 1_k осуществляется разветвление И-го информационного сигнала на q=k выходов, которые соединены с соответствующими входами коммутатора информационных сигналов 2. Согласно командам управления, поступающим с выходов блока управления 9 на входы управления f₁. . . f_q коммутатора информационных сигналов 2, происходит соединение q входов коммутатора информационных сигналов 2 с входами k возбудителей. Высокочастотные сигналы с выходов k возбудителей 3k поступают на входы управляемых разветвителей ВЧ сигналов 4k. По командам управления, поступающим на входы управления g₁. . .g_n каждого из k управляемых разветвителей ВЧ сигналов 4k, осуществляется разветвление ВЧ сигналов на m выходов (по числу выделяемых усилителей мощности в каждую ветвь разнесения), которые соединены с m • k входами (при равном количестве УМ в каждой ветви разнесения) коммутатора ВЧ сигналов 5. Согласно командам управления, поступающим с выходов блока управления 9 на входы управления h₁... h_n коммутатора ВЧ сигналов 5, происходит соединение m • k входов коммутатора ВЧ сигналов с входами m • k управляемых фазовращателей (6₁. .. 6_m)•k. Высокочастотные сигналы с выходов управляемых фазовращателей (6₁. .. 6)_m• k поступают на соответствующие входы усилителей мощности (7₁. . . 7_m)•k. Усиленные ВЧ сигналы с выходов усилителей мощности (7₁. . . 7_m)•k подаются на антенные элементы (8₁... 8_m)•k. По командам блока управления 9, поступающим на соответствующие входы управления j₁... j_p управляемых фазовращателей (6₁... 6_m)•k устанавливаются такие значения разности фаз управляемых фазовращателей (k ветвей разнесения по 2... m управляемых фазовращателей в каждой ветви), выделенных в данное направление связи, которые обеспечивают формирование диаграммы направленности в ветвях разнесения с максимумом излучения в сторону корреспондента. На каждой частоте формируется своя диаграмма направленности и выделяется своя группа усилителей мощности (своя фазированная антенная подрешетка). Диаграммы направленности всех антенных подрешеток данного направления связи должны быть ориентированы своим максимумом в сторону одного и того же корреспондента. Остальные (незадействованные) УМ находятся в резерве.Mode 3. Suppose that a decision has been made to ensure transmission in a given direction of communication from the ith message source at several frequencies (frequency diversity transmission) with the allocation of a separate subgroup of power amplifiers to each branch of the frequency diversity. In this case, so many pathogens 3 are allocated to the communication direction under consideration, at how many frequencies will the message be transmitted from the ith source. Let the I-th information signal be supplied to the input of one of the controlled splitters of information signals 1 _k . Since it is necessary to isolate k pathogens in this communication direction (according to the number of diversity frequencies), then the I-th information signal is branched into q by the control inputs of the control unit 9 supplied to the corresponding control inputs s ₁ ... s _{q of the} controlled splitter of information signals 1 _k = k outputs that are connected to the corresponding inputs of the information signal switch 2. According to the control commands received from the outputs of the control unit 9 to the control inputs f ₁ . . . f _q switch information signals 2, there is a connection q of the inputs of the switch information signals 2 with the inputs of k pathogens. High-frequency signals from the outputs of k exciters 3k are fed to the inputs of the controlled splitters of the RF signals 4k. According to the control commands received at the control inputs g ₁ . . .g _{n of} each of k controlled RF signal splitters 4k, RF signals are branched into m outputs (by the number of allocated power amplifiers in each diversity branch), which are connected to m • k inputs (with an equal number of PAs in each diversity branch) of the RF switch signals 5. According to the control commands received from the outputs of the control unit 9 to the control inputs h ₁ ... h _{n of the} RF signal switch 5, m • k inputs of the RF signal switch are connected to the inputs of m • k controlled phase shifters (6 ₁ ... 6 _m ) • k. High-frequency signals from the outputs of the controlled phase shifters (6 ₁ ... 6) _m • k go to the corresponding inputs of the power amplifiers (7 ₁ ... 7 _m ) • k. The amplified RF signals from the power amplifier output (January _7... 7 _m) • k are supplied to the antenna elements (8 ₁ ... 8 _m) • k. By the commands of the control unit 9 received at the corresponding control inputs j ₁ ... j _{p of the} controlled phase shifters (6 ₁ ... 6 _m ) • k, such values of the phase difference of the controlled phase shifters are set (k diversity branches of 2 ... m controlled phase shifters in each branch) allocated in this direction of communication, which ensure the formation of a radiation pattern in the diversity branches with a maximum of radiation towards the correspondent. At each frequency, its own radiation pattern is formed and its own group of power amplifiers (its own phased antenna sublattice) is highlighted. The radiation patterns of all antenna sublattices of a given communication direction should be oriented with their maximum towards one and the same correspondent. The remaining (unused) PAs are in reserve.

Таким образом обеспечивается возможность выделения в данное направление связи несколько подгрупп усилителей мощности, работающих на разных частотах, несущих одну и ту же информацию от одного И-го источника сообщения. При этом по командам, поступающим от корреспондентов по каналам обратной связи, возможно перераспределение отдельных усилителей мощности между подгруппами (ветвями частотного разнесения) в каждом работающем направлении связи, а также перераспределение числа усилителей мощности и числа ветвей частотного разнесения между отдельными направлениями связи. Thus, it is possible to distinguish several subgroups of power amplifiers operating at different frequencies that carry the same information from the same AND message source in this communication direction. At the same time, according to commands received from correspondents through feedback channels, it is possible to redistribute individual power amplifiers between subgroups (frequency diversity branches) in each working communication direction, as well as redistribute the number of power amplifiers and the number of frequency diversity branches between separate communication directions.

Режим 4. Указанный режим отличается от режима 3 только составов используемых усилителей мощности, в данном случае используются все усилители мощности. Mode 4. The specified mode differs from mode 3 only in the compositions of the power amplifiers used, in this case all power amplifiers are used.

Режим 5. В этом случае в каждое направление связи выделается один возбудитель и требуемое число усилителей мощности ( в зависимости от условий ведения связи). Предположим, что принято решение обеспечить циркулярную передачу И-го источника сообщения N-му числу корреспондентов. Пусть на вход одного из управляемых разветвителей информационных сигналов 1_k поступает И-й информационный сигнал. Поскольку требуется выделить N возбудителей (по числу корреспондентов), то по командам блока управления 9, поступающим на соответствующие входы управления s₁...s_q управляемого разветвителя информационных сигналов 1_k, осуществляется разветвление И-го информационного сигнала на N= q выходов, которые соединены с соответствующим входами коммутатора информационных сигналов 2. Согласно командам управления, поступающим с выходов блока управления 9 на входы управления f₁... f_q коммутатора информационных сигналов 2, происходит соединение q входов коммутатора информационных сигналов 2 с входами k возбудителей.Mode 5. In this case, one pathogen and the required number of power amplifiers (depending on the conditions of communication) are allocated in each direction of communication. Suppose that a decision has been made to ensure the circular transmission of the ith message source to the n-th number of correspondents. Let the I-th information signal be supplied to the input of one of the controlled splitters of information signals 1 _k . Since it is necessary to isolate N pathogens (according to the number of correspondents), according to the commands of the control unit 9 received at the corresponding control inputs s ₁ ... s _{q of the} controlled splitter of information signals 1 _k , the I-th information signal is branched into N = q outputs, which are connected to the corresponding inputs of the switch of information signals 2. According to the control commands received from the outputs of the control unit 9 to the control inputs f ₁ ... f _{q of the} switch of information signals 2, there is a connection of q inputs to Mutator information signals 2 with inputs of k pathogens.

Высокочастотные сигналы, промодулированные одним циркулярным информационным сигналом, с выходов k возбудителей поступают на соответствующие входы управляемых разветвителей ВЧ сигналов 4₁... 4_k. Если в какое-либо направление связи требуется один усилитель мощности, то разветвление ВЧ сигнала в управляемом разветвителе ВЧ сигналов не происходит и соответствующий ВЧ сигнал по одному из выходов разветвителей соединяется с соответствующим входом коммутатора ВЧ сигналов 5 и дальнейшее прохождение сигнала соответствует варианту 1. В случае выделения в каждое направления связи двух и более усилителей мощности осуществляется разветвление ВЧ сигнала. По командам управления, поступающим на входы управления g₁. ..g_n каждого из k управляемых разветвителей ВЧ сигналов, осуществляется разветвление ВЧ сигналов по числу требуемых усилителей мощности для связи с каждым корреспондентом. Выходы управляемых разветвителей ВЧ сигналов соединены с соответствующими входами коммутатора ВЧ сигналов 5. Согласно команд управления, поступающих на входы управления h₁... h_n коммутатора ВЧ сигналов 5, происходит соединение задействованных входов коммутатора ВЧ сигналов 5 с входами управляемых фазовращателей (по числу требуемых УМ в каждое направление связи). Высокочастотные сигналы с выходов управляемых фазовращателей 6m поступают на соответствующие входы усилителей мощности 7m. Усиленные ВЧ сигналы с выходов усилителей мощности 7m подаются на антенные элементы 8m и излучаются в эфир. По сигналам управления, поступающим на входы управления j₁... j_p управляемых фазовращателей от соответствующих выходов блока управления 9, устанавливаются такие значения фазовых сдвигов управляемых фазовращателей 6m, выделенных в соответствующие направления связи, которые обеспечивают формирование диаграммы направленности в радионаправлениях с максимумом излучения в сторону каждого из корреспондентов.High-frequency signals, modulated by one circular information signal, from the outputs of k pathogens go to the corresponding inputs of the controlled splitters of the RF signals 4 ₁ ... 4 _k . If one power amplifier is required in any direction of communication, there is no branching of the RF signal in the controlled splitter of the RF signals and the corresponding RF signal at one of the outputs of the couplers is connected to the corresponding input of the RF switch 5 and the further passage of the signal corresponds to option 1. In the case of allocation in each direction of communication of two or more power amplifiers, the RF signal is branched. According to the control commands received at the control inputs g ₁ . ..g _{n of} each of k controlled RF signal splitters, RF signals are branched according to the number of required power amplifiers for communication with each correspondent. The outputs of the controlled RF signal splitters are connected to the corresponding inputs of the RF signal switch 5. According to the control commands received at the control inputs h ₁ ... h _{n of the} RF signal switch 5, the involved inputs of the RF signal switch 5 are connected to the inputs of the controlled phase shifters (according to the number of required UM in each direction of communication). High-frequency signals from the outputs of controlled phase shifters 6m are fed to the corresponding inputs of 7m power amplifiers. Amplified RF signals from the outputs of power amplifiers 7m are supplied to the antenna elements 8m and radiated into the air. The control signals supplied to the control inputs j ₁ ... j _{p of the} controlled phase shifters from the corresponding outputs of the control unit 9 are used to set the phase shifts of the controlled phase shifters 6m, allocated in the corresponding communication directions, which ensure the formation of a radiation pattern in radio directions with a maximum radiation side of each correspondent.

В результате обеспечивается передача циркулярного сообщения группе корреспондентов (каждому корреспонденту на своей частоте) с выделением в каждое направление связи требуемого числа усилителей мощности в зависимости от условий ведения связи. As a result, a circular message is transmitted to a group of correspondents (to each correspondent at its own frequency) with the allocation of the required number of power amplifiers in each communication direction, depending on the conditions of communication.

Claims (1)

Передающая антенная решетка, содержащая К возбудителей высокочастотных сигналов (К = 2,3 ...), М последовательно соединенных управляемых фазовращателей (М = 2,3...), усилителей мощности и антенных элементов, К разветвителей высокочастотных сигналов, каждый из которых подключен к выходу соответствующего возбудителя высокочастотных сигналов, коммутатор высокочастотных сигналов, выходы которого подключены к соответствующим управляемым фазовращателям, а входы - к выходам К разветвителей высокочастотных сигналов, а также блок управления, выходы которого подключены к входам управления коммутатора высокочастотных сигналов и управляемых фазовращателей, отличающаяся тем, что дополнительно введены К управляемых разветвителей информационных сигналов, вход каждого из которых является информационным входом соответствующего направления связи, коммутатор информационных сигналов, входы которого подключены к выходам К управляемых разветвителей информационных сигналов, а выходы - к соответствующим возбудителям высокочастотных сигналов, при этом разветвители высокочастотных сигналов выполнены управляемыми, а блок управления снабжен дополнительными выходами, подключенными к входам управления управляемых разветвителей соответственно информационных сигналов и высокочастотных сигналов. A transmitting antenna array containing K exciters of high-frequency signals (K = 2.3 ...), M series-connected controlled phase shifters (M = 2.3 ...), power amplifiers and antenna elements, K splitters of high-frequency signals, each of which connected to the output of the corresponding exciter of high-frequency signals, a switch of high-frequency signals, the outputs of which are connected to the corresponding controlled phase shifters, and the inputs to the outputs K of the splitters of high-frequency signals, as well as the control unit, the outputs which is connected to the control inputs of the switch of high-frequency signals and controlled phase shifters, characterized in that additionally introduced K controlled information signal splitters, the input of each of which is an information input of the corresponding communication direction, information signal switch, the inputs of which are connected to the outputs of K controlled information signal splitters, and outputs - to the corresponding exciters of high-frequency signals, while high-frequency signal splitters They are made controllable, and the control unit is equipped with additional outputs connected to the control inputs of the controlled splitters, respectively, of information signals and high-frequency signals.

Images