RU2183891C2 - Shaping method and device for small-size phased- array radar antenna with width-controlled directivity pattern - Google Patents
Shaping method and device for small-size phased- array radar antenna with width-controlled directivity pattern Download PDFInfo
- Publication number
- RU2183891C2 RU2183891C2 RU2000119182A RU2000119182A RU2183891C2 RU 2183891 C2 RU2183891 C2 RU 2183891C2 RU 2000119182 A RU2000119182 A RU 2000119182A RU 2000119182 A RU2000119182 A RU 2000119182A RU 2183891 C2 RU2183891 C2 RU 2183891C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- main
- signals
- additional
- width
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокации, в частности к антенным устройствам радиолокационных станций (РЛС). The invention relates to the field of radar, in particular to antenna devices of radar stations (radar).
В радиолокационной технике антенна служит необходимым связующим звеном между электромагнитными волнами, распространяющимися в свободном пространстве, и колебаниями, генерируемыми передатчиком и принимаемыми приемником РЛС. In radar technology, the antenna serves as a necessary link between the electromagnetic waves propagating in free space and the oscillations generated by the transmitter and received by the radar receiver.
Дальность действия РЛС зависит в значительной степени от характеристик антенны, в первую очередь от таких как коэффициент направленного действия при передаче и эффективная площадь антенны при приеме. Для одной и той же антенны эти параметры связаны между собой линейно. Для РЛС, кроме указанных характеристик, играют большую роль также точность определения направления на цель и уровень боковых лепестков диаграммы направленности антенны. The range of a radar depends to a large extent on the characteristics of the antenna, primarily on such as the directional coefficient of transmission and the effective area of the antenna when receiving. For the same antenna, these parameters are linearly interconnected. For the radar, in addition to the specified characteristics, the accuracy of determining the direction to the target and the level of the side lobes of the antenna pattern also play a large role.
В большинстве РЛС используется антенна, концентрирующая излучаемую энергию в относительно малом пространственном угле и принимающая энергию лишь с некоторых направлений. Как правило, в современных РЛС для излучения и приема используется одна и та же антенна. Most radars use an antenna that concentrates the radiated energy in a relatively small spatial angle and receives energy from only some directions. As a rule, in modern radars, the same antenna is used for radiation and reception.
Одной из основных характеристик антенны РЛС, как сказано выше, является коэффициент направленного действия (КНД) или диаграмма направленности (ДН). Диаграммой направленности антенны называется пространственное распределение электромагнитного поля антенны в относительных единицах. В частности, ДН по мощности представляет собой зависимость мощности, проходящей через единичную площадь или в единичном пространственном угле, от угловых координат в пространстве. One of the main characteristics of a radar antenna, as mentioned above, is the directional coefficient (LPC) or radiation pattern (LH). The antenna pattern is the spatial distribution of the electromagnetic field of the antenna in relative units. In particular, in terms of power, the power factor represents the dependence of the power passing through a unit area or in a unit spatial angle on the angular coordinates in space.
Коэффициент направленного действия - G или коэффициент направленности антенны по мощности зависит от апертуры (площади) антенны - А, длины волны - L и коэффициента потерь - np и определяется выражением (см. Справочник по радиолокации под ред. М. Сколник, Сов. радио, 1977 г., т. 2, стр. 64.):
G=4•Pl•np•A/L2 (1)
С другой стороны, КНД антенны РЛС жестко связан с шириной ДН в вертикальной fв и горизонтальной fг плоскостях соотношением (см. там же стр. 56):
В литературе (см. Справочник по основам радиолокационной техники под ред. В. В. Дружинина. Воениздат. М. 1983 г., стр. 32) приводятся следующие зависимости правильности обнаружения при заданной вероятности ложной тревоги от ширины ДН антенны.Directional coefficient - G or antenna directivity coefficient according to power depends on the antenna aperture (area) - A, wavelength - L and loss factor - np and is determined by the expression (see. Radar Reference, edited by M. Skolnik, Sov. Radio, 1977, v. 2, p. 64.):
G = 4 • Pl • np • A / L 2 (1)
On the other hand, the directivity of the radar antenna is rigidly connected with the beam width in the vertical f in and horizontal f g planes by the ratio (see ibid., P. 56):
In the literature (see the Handbook on the basics of radar technology, edited by V.V. Druzhinin. Military Publishing House, Moscow, 1983, p. 32), the following dependences of the detection accuracy at a given probability of false alarm on the antenna beam width are given.
Вероятность принятия правильных и ошибочных решений о наличии цели можно рассчитать, зная плотности распределения вероятностей сигнала и помех. Величина их отношения, называемого отношением правдоподобия - #, является по критерию Неймана-Пирсона основанием для принятия решения о наличии цели в случае его превышения заданного порогового значения - #пор.The probability of making correct and erroneous decisions about the presence of a target can be calculated by knowing the density of the probability distribution of the signal and interference. The magnitude of their relationship, called the likelihood ratio - #, is, according to the Neumann-Pearson criterion, the basis for deciding whether there is a goal if it exceeds a predetermined threshold value - # pores .
Величина порогового значения - #пор выбирается так, чтобы вероятность ложной тревоги Рлт не превышала допустимого значения Рлт. доп. Реально в существующих радиолокаторах, работающих в режиме обзора пространства, сигнал цели представляет собой пачку импульсов. Количество импульсов в пачке - Nи определяется по формуле
где Fu - частота следования импульсов;
Q[0,5] - ширина ДН антенны по половинной мощности;
n[а] - скорость вращения антенны (об./мин).The threshold value - # pores is selected so that the probability of a false alarm P lt does not exceed the permissible value of P lt. add. Actually, in existing radars operating in the space survey mode, the target signal is a packet of pulses. The number of pulses in a packet is N and is determined by the formula
where F u - pulse repetition rate;
Q [0.5] is the width of the antenna bottom at half power;
n [a] is the antenna rotation speed (rpm).
Вычисление вероятностей правильного обнаружения цели и ложной тревоги в общем виде представляет серьезные математические трудности. Однако в случае слабых сигналов, а этот случай и представляет практический интерес, указанные вероятности могут быть определены по следующим формулам:
где Рпо и Рлт - вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги соответственно;
Ф(х) - интеграл вероятности;
& - отношение мощности сигнала к мощности шума на выходе линейной части приемника;
Nи - число обрабатываемых импульсов цели.The calculation of the probabilities of correct target detection and false alarm in a general way presents serious mathematical difficulties. However, in the case of weak signals, and this case is of practical interest, these probabilities can be determined by the following formulas:
where P by and P lt are the probabilities of correct detection and false alarm, respectively;
F (x) is the probability integral;
& - ratio of signal power to noise power at the output of the linear part of the receiver;
N and - the number of processed pulses of the target.
Из приведенных выражений следует, что вероятность правильного обнаружения при заданной вероятности ложной тревоги тем выше, чем больше отношение сигнал/шум на выходе линейной части приемника и чем больше число обрабатываемых импульсов, пропорциональное ширине ДН антенны РЛС (см. выражение 3). From the above expressions it follows that the probability of correct detection at a given probability of false alarm is the higher, the greater the signal-to-noise ratio at the output of the linear part of the receiver and the greater the number of processed pulses proportional to the width of the bottom of the radar antenna (see expression 3).
По характеристикам зависимости вероятности правильного обнаружения цели Рпо при заданной вероятности ложной тревоги Рлт от величины отношения сигнал/шум & и числа обрабатываемых импульсов Nп можно найти пороговое значение отношения сигнал/шум & пор, при котором будут обеспечены заданные вероятности Рпо и Рлт при оптимальной обработке сигналов:
где х(Рпо, Рлт) - абсцисса точки на характеристике, соответствующая заданным вероятностям Рпо и Рлт.From the characteristics of the dependence of the probability of correct detection of the target P according to the given probability of false alarm P lt on the value of the signal-to-noise ratio & and the number of processed pulses N p, one can find the threshold value of the signal-to-noise ratio & pore at which the given probabilities P by and Р LT with optimal signal processing:
where x (P by , P lt ) is the abscissa of the point on the characteristic corresponding to the given probabilities P by and P lt .
Выражение 6 показывает, что при одних и тех же условиях отношение сигнал/шум обратно пропорционально корню квадратному от числа обрабатываемых импульсов Nи.
В указанном выше Cправочнике под редакцией В.В. Дружинина (стр. 82) приводится выражение зависимости систематической ошибки в измерении азимута от различных факторов. In the above reference, edited by V.V. Druzhinin (p. 82) gives an expression of the dependence of the systematic error in the measurement of azimuth on various factors.
Систематические ошибки в измерении азимута могут возникнуть при неточном ориентировании антенной системы РЛС и вследствие несоответствия между положением антенны и электрической масштабной шкалой азимута. Systematic errors in azimuth measurement can occur when the radar antenna system is not correctly oriented and due to a mismatch between the position of the antenna and the electrical azimuth scale.
Случайные ошибки измерения азимута цели обусловливаются нестабильностью работы системы вращения антенны, нестабильностью схемы формирования отметок азимута, а также ошибками считывания. Random errors in measuring the target azimuth are caused by the instability of the antenna rotation system, the instability of the azimuth marking scheme, as well as reading errors.
Среднеквадратическая ошибка измерения азимута @ может быть определена из выражения:
где Ya - коэффициент ухудшения точности определения азимута реальной РЛС;
Q[0,5], @ - в градусах.The standard error of the azimuth measurement @ can be determined from the expression:
where Y a is the coefficient of deterioration of the accuracy of determining the azimuth of the real radar;
Q [0.5], @ - in degrees.
Выражение 7 показывает, что ошибка измерения азимута цели прямо пропорциональна ширине ДН антенны РЛС. Expression 7 shows that the error in measuring the azimuth of the target is directly proportional to the width of the bottom of the radar antenna.
Изложенное позволяет сделать следующие важные выводы. The above allows us to draw the following important conclusions.
1. Величина порогового отношения сигнал/шум, снижение которой повышает дальность действия РЛС, обратно пропорциональна корню квадратному от числа обрабатываемых импульсов Nи (выр. 6), которое прямо пропорционально ширине ДН антенны РЛС (выр. 3).1. The value of the threshold signal-to-noise ratio, the decrease of which increases the range of the radar, is inversely proportional to the square root of the number of processed pulses N and (cut 6), which is directly proportional to the width of the bottom of the radar antenna (cut 3).
В результате, для обеспечения повышения дальности действия РЛС необходимо увеличивать ширину ДН антенны РЛС. As a result, in order to increase the range of the radar, it is necessary to increase the beam width of the radar antenna.
2. Угловая ошибка измерения пеленга на цель прямо пропорциональна ширине ДН антенны РЛС (выр. 7). Для повышения точности пеленгования необходимо уменьшать ширину ДН антенны РЛС. 2. The angular error of measuring the bearing on the target is directly proportional to the width of the bottom of the radar antenna (hole 7). To increase the accuracy of direction finding it is necessary to reduce the width of the bottom of the radar antenna.
Следовательно, РЛС с широкой ДН обеспечивают увеличенную дальность обнаружение целей, а с узкой - лучшую точность пеленгования. Consequently, radars with a wide daylight provide an increased range of target detection, and with a narrow one - better direction finding accuracy.
Характеристики РЛС в значительной степени определяются конструкцией и тактико-техническими данными их антенных устройств. К основным характеристикам антенных устройств относятся:
- диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
- коэффициент усиления антенны;
- уровень боковых лепестков;
- частота вращения антенны.The characteristics of the radar are largely determined by the design and tactical and technical data of their antenna devices. The main characteristics of antenna devices include:
- radiation patterns of the antenna in horizontal and vertical planes;
- antenna gain;
- level of side lobes;
- frequency of rotation of the antenna.
Одним из классов антенн, нашедших широкое применение в радиолокации, в первую очередь в диапазоне сравнительно низких частот являются антенные решетки, представляющие собой совокупность излучателей (вибраторов), расположенных в одной плоскости, в одном или в двух направлениях. One of the classes of antennas that are widely used in radar, primarily in the relatively low frequency range, are antenna arrays, which are a set of emitters (vibrators) located in one plane, in one or two directions.
Главной особенностью антенных решеток является возможность электрического (фазового или частотного) управления направлением ее диаграммы направленности. Для этого необходимо изменять распределение поля по раскрыву антенны. Теоретически возможно возбудить значительное число излучателей малых размеров таким образом, чтобы получить необходимое распределение поля по раскрыву. The main feature of antenna arrays is the possibility of electrical (phase or frequency) control of the direction of its radiation pattern. For this, it is necessary to change the field distribution over the antenna opening. It is theoretically possible to excite a significant number of small-sized emitters in such a way as to obtain the necessary field distribution over the opening.
В фазированных антенных решетках (ФАР) к каждому излучателю (вибратору) подключен регулируемый фазовращатель для сканирования луча антенны. Преимущество такой антенной решетки заключается в том, что сканирование луча осуществляется посредством перестройки небольших и легких фазовращателей, а не путем поворота массивной антенны. In phased array antennas (PAR), an adjustable phase shifter is connected to each emitter (vibrator) to scan the antenna beam. The advantage of such an antenna array is that the beam is scanned by rebuilding small and light phase shifters, and not by rotating a massive antenna.
Взаимодействие между излучателями определяет ширину диаграммы направленности ФАР. The interaction between the emitters determines the width of the beam pattern.
В литературе (см., например, М.И. Финкельштейн. "Основы радиолокации". М. : Сов. Радио. 1973. стр. 414 и 415.) отмечается, что в линейной решетке вибраторов, расположенных на расстоянии S друг от друга, которые питаются с постоянной разностью фаз Fi между вибраторами, направление максимума главного лепестка Qo будет таким, при котором сдвиг фаз Fi скомпенсирует сдвиг фаз за счет разности хода лучей, т.е.:
Отсюда:
а при малых углах Qo, например, при Qo<15o:
При отклонении максимума ДН на угол Qo "видимые" с этого поправления размеры всей системы убывают в число раз, равное Cos(Qo). Соответственно увеличивается ширина луча до величины Q'[0,5]≈Q[0,5]/Cos(Qo). Это ограничивает углы сканирования Qo значениями порядка 30o.In the literature (see, for example, MI Finkelstein. "Fundamentals of radar." M.: Sov. Radio. 1973. p. 414 and 415.) it is noted that in the linear array of vibrators located at a distance S from each other which are fed with a constant phase difference F i between the vibrators, the direction of the maximum of the main lobe Q o will be such that the phase shift F i will compensate for the phase shift due to the difference in the path of the rays, i.e.:
From here:
and at small angles Q o , for example, at Q o <15 o :
When the maximum of the deflection deviates by an angle Q o , the dimensions of the entire system that are “visible” from this correction decrease by the number of times equal to Cos (Q o ). Correspondingly, the beam width increases to Q '[0.5] ≈Q [0.5] / Cos (Q o ). This limits the scan angles Q o to values of the order of 30 o .
В литературе (см. указанный выше Справочник по радиолокации под редакцией М. Сколника, стр. 133) приводятся следующие зависимости ширины ДН ФАР по половинной мощности Q[О,5] град от числа элементов решетки N:
В том же справочнике М. Сколника на стр. 138-139 описываются системы формирования многолучевой ДН в ФАР, включающие схемы, которые излучают или принимают сигналы одновременно по многим лучам. Все лучи имеют одинаковую ширину, соответствующую полной длине апертуры всей антенны. С помощью переключателей выбирается один или более лучей, которые могут формироваться одновременно, причем число лучей ограничивается, в основном, допустимым числом приемников. В режиме передачи может быть также создана многолучевая диаграмма, но общая излучаемая мощность передатчика должна распределяться между всеми лучами. В общем случае системы формирования лучей отличаются гораздо большей сложностью по сравнению с фазированными решетками.In the literature (see the above Radar Handbook edited by M. Skolnik, p. 133), the following dependences of the headlight beam width at half power Q [O, 5] degrees on the number of lattice elements N are given:
The same reference book of M. Skolnik on pages 138-139 describes systems for the formation of multi-beam radiation paths in the headlamps, including circuits that emit or receive signals simultaneously over many beams. All beams have the same width corresponding to the full aperture length of the entire antenna. Using the switches, one or more beams can be selected, which can be formed simultaneously, and the number of beams is limited mainly by the allowable number of receivers. In transmission mode, a multipath diagram can also be created, but the total radiated power of the transmitter must be distributed among all the beams. In the general case, ray-forming systems are much more complex than phased arrays.
Схема формирования многолучевой ДН, принимаемая нами в качестве прототипа, приведена в указанном выше Cправочнике по радиолокации под ред. М. Сколник, т. 2 на стр. 138, рис. 3 г. The scheme for the formation of a multipath beam, adopted by us as a prototype, is given in the above Radar Reference Guide, ed. M. Skolnik, vol. 2 on p. 138, fig. 3 g
В указанной антенне многолучевая ДН формируется в одной плоскости. При этом каждый луч имеет, по существу, такие же КНД и ширину основного лепестка ДН, как для всей апертуры. Отдельные лучи антенны формируются с помощью диаграммообразующей матрицы Бласса, в которой М-1 однополюсных двухпозиционных переключателей обеспечивают выделение одного из М лучей. Для эффективной работы отдельные ДН должны удовлетворять критерию ортогональности, при котором направление максимума луча соответствует нулевым направлениям других лучей. Это соответствует пересечению лучей на уровне около 4 дБ. Этот метод отличается от других методов формирования лучей ФАР и их сканирования, при которых луч точно устанавливается в любом направлении. Высокая эффективность такой системы может достигаться в крупных решетках, однако для исключения образования паразитных лепестков необходим тщательный подход к конструированию. In this antenna, a multipath beam is formed in one plane. Moreover, each beam has essentially the same KND and the width of the main lobe of the beam, as for the entire aperture. Separate antenna beams are formed using the beamforming matrix of Blass, in which M-1 single-pole two-position switches provide the allocation of one of the M rays. For efficient operation, individual MDs must satisfy the orthogonality criterion, in which the direction of the maximum of the beam corresponds to the zero directions of other rays. This corresponds to a beam intersection of about 4 dB. This method differs from other methods of forming PAR rays and scanning them, in which the beam is accurately installed in any direction. High efficiency of such a system can be achieved in large gratings, however, to eliminate the formation of spurious petals, a careful approach to design is necessary.
Диаграмма направленности антенны РЛС в горизонтальной плоскости характеризует точность определения направления на обнаруженную цель. Для судовых навигационных РЛС, рассматриваемых нами в качестве одного из направлений практического использования предлагаемого изобретения, характерными величинами диаграммы направленности по половинной мощности являются 0,7÷2,3 гр. The horizontal pattern of the radar antenna characterizes the accuracy of determining the direction to the detected target. For shipborne navigation radars, which we consider as one of the areas of practical use of the invention, the characteristic values of the radiation pattern at half power are 0.7 ÷ 2.3 g.
Коэффициент усиления антенны определяет эффективность РЛС по обнаружению различных целей. Уровень боковых лепестков характеризует РЛС с точки зрения возможности получения на экране индикатора станции ложных целей. Уровень боковых лепестков у антенн современных судовых навигационных РЛС ниже уровня основной диаграммы на 20÷30 дБ. The antenna gain determines the effectiveness of the radar in detecting various targets. The level of the side lobes characterizes the radar in terms of the possibility of receiving false targets on the screen of the station indicator. The level of the side lobes of the antennas of modern shipborne navigation radars is 20–30 dB lower than the level of the main diagram.
Частота вращения антенны измеряется числом оборотов в минуту и для современных станций равна 14÷30 об./мин. The antenna rotation frequency is measured by the number of revolutions per minute and for modern stations is equal to 14 ÷ 30 rpm.
В табл. 1 приведены основные характеристики антенн некоторых отечественных судовых навигационных РЛС (СНРЛС), взятые из атласа "Судовые радиолокационные станции". Под редакцией А.М. Байрашевского. М.: Транспорт. 1986 г. (стр. 78-140). В указанных РЛС используются волноводно-щелевые антенны, являющиеся разновидностью ФАР с излучателями в виде горизонтально расположенных на узкой стенке прямоугольного волновода щелей. In the table. Figure 1 shows the main characteristics of the antennas of some domestic shipborne navigation radars (SNRS) taken from the atlas "Ship radar stations". Edited by A.M. Bayrashevsky. M .: Transport. 1986 (p. 78-140). In these radars, slotted waveguide antennas are used, which are a type of PAR with emitters in the form of slits horizontally located on a narrow wall of a rectangular waveguide.
Одним из существенных недостатков, свойственных антенному посту - прототипу, а также всем перечисленным в таблице антенным постам, а также антенным постам практически всех существующих судовых навигационных РЛС, является сравнительно большие горизонтальные размеры используемых в них антенн, достигающих 3-4 м с радиусом обметания 1,5-2 м. One of the significant drawbacks inherent in the antenna post - the prototype, as well as all the antenna posts listed in the table, as well as the antenna posts of almost all existing ship navigation radars, is the relatively large horizontal dimensions of the antennas used in them, reaching 3-4 m with a radius of overcast 1 5-2 m.
Такой радиус обметания накладывает определенные требования к размещению антенны СНРЛС на судне, особенно к размещению на мачтах, в частности к размерам укрепляемых на мачтах площадок для размещения антенных постов. Such a sweeping radius imposes certain requirements on the location of the SNRS antenna on the vessel, especially on the placement on the masts, in particular on the size of the platforms fixed on the masts for placement of antenna posts.
Отсюда следует, что одним из злободневных направлений совершенствования антенн РЛС является поиск путей уменьшения их горизонтальных размеров, а следовательно, и радиуса обметания. It follows that one of the topical areas for improving radar antennas is the search for ways to reduce their horizontal dimensions, and, consequently, the radius of landfill.
Сущность изобретения "Способ формирования и устройство малогабаритной фазированной антенной решетки РЛС с управляемой по ширине диаграммой направленности" состоит в следующем. The invention "The method of formation and device of a small-sized phased antenna array radar with a width-controlled radiation pattern" is as follows.
Предлагается способ формирования малогабаритной фазированной антенной решетки РЛС с управляемой по ширине диаграммой направленности, при котором для формирования приемопередающей диаграммы направленности антенны используют многолучевую фазированную антенную решетку, отличающийся тем, что для формирования передающей и приемной диаграмм направленности фазированной антенной решетки (ФАР) РЛС используют различное число отдельных лучей ФАР, формируют передающую диаграмму направленности за счет использования для излучения радиоволн одного - основного луча ФАР, формируют приемную диаграмму направленности, отличную от передающей, для чего используют при приеме отраженных сигналов указанный основной луч и два дополнительных луча, оси диаграмм направленности которых повернуты в горизонтальной плоскости осями относительно оси основного луча вправо и влево на угол, равный половине ширины диаграммы направленности основного луча по нулевому уровню, защищают приемные тракты дополнительных лучей от проникновения энергии передатчика при излучении радиоволн, изменяют фазу принимаемых сигналов дополнительных лучей относительно фазы сигналов основного луча, смешивают сигналы, принятые основным и дополнительными лучами, управляют шириной приемной и приемопередающей диаграмм направленности антенны от минимальной до максимальной, плавно изменяют фазу принимаемых сигналов в трактах дополнительных лучей относительно фазы сигнала основного луча от противоположной, когда указанные сигналы вычитаются, результирующая приемная диаграмма направленности в дальней зоне является разностной диаграммой основного луча и двух дополнительных лучей, а приемопередающая является результатом перемножения передающей диаграммы основного луча и полученной результирующей приемной диаграммы, до совпадающей, когда указанные сигналы при приеме суммируются, результирующая приемная диаграмма направленности в дальней зоне является суммарной диаграммой основного и двух дополнительных лучей, а приемопередающая - произведением передающей и суммарной приемной. A method is proposed for forming a small-sized phased antenna array of a radar with a width-controlled radiation pattern, in which a multi-beam phased antenna array is used to form a transceiver antenna radiation pattern, characterized in that a different number of radar transmitting and receiving radiation patterns (PAR) is used. individual rays of the PAR, form a transmitting radiation pattern due to the use of radio waves for radiation one - the main beam of the HEADLIGHTS, form a receiving radiation pattern that is different from the transmitting one, for which purpose the specified main beam and two additional rays are used when receiving reflected signals, the axes of the radiation patterns of which are rotated in the horizontal plane by the axes relative to the axis of the main beam to the right and left by an angle equal to half the width of the radiation pattern of the main beam at the zero level, protect the receiving paths of additional rays from the penetration of the transmitter energy by radiation of radio waves, change the phases the received signals of the additional rays relative to the phase of the signals of the main beam, mix the signals received by the main and additional rays, control the width of the receiving and transmitting antenna patterns from minimum to maximum, smoothly change the phase of the received signals in the paths of the additional rays relative to the phase of the signal of the main beam from the opposite, when these signals are subtracted, the resulting receiving radiation pattern in the far zone is the difference diagram of the main about the beam and two additional beams, and the transceiver is the result of multiplying the transmitting pattern of the main beam and the resulting resulting receiving pattern to coincide when these signals are received when receiving, the resulting receiving radiation pattern in the far zone is the total pattern of the main and two additional beams, and the transceiving - the product of the transmitting and total receiving.
Предлагается устройство для осуществления способа формирования малогабаритной фазированной антенной решетки РЛС с управляемой по ширине диаграммой направленности в составе линейно расположенных излучателей и диаграммообразующей схемы (матрицы Бласса), имеющей многолепестковую диаграмму направленности, отличающееся тем, что в состав многолепестковой ФАР, наряду с основным лепестком (лучом), использующимся как для излучения, так и для приема радиоволн, включены два идентичных основному дополнительных луча, оси диаграммы направленности которых расположены в горизонтальной плоскости по обе стороны от оси основного луча с угловым смещением, равным половине ширины диаграммы направленности основного луча по нулевому уровню, использующихся только для приема отраженных сигналов, что обеспечивает управление шириной приемной и приемопередающей диаграммами направленности РЛС путем сложения или вычитания отраженных сигналов, принимаемых основным и дополнительными лучами антенны, кроме того, в состав антенного устройства дополнительно включены сумматор СВЧ-сигналов дополнительных лучей, управляемый фазовращатель, позволяющий плавно изменять фазу поступающих к нему с выхода сумматора суммы сигналов дополнительных лучей относительно фазы сигналов основного луча, а также переключатель прием - передача антенны, препятствующий проникновению в СВЧ-тракты дополнительных приемных лучей излучаемой передатчиком мощности из СВЧ-тракта основного луча, в состав СВЧ-тракта основного луча включен смеситель, обеспечивающий подсоединение к указанному тракту основного луча суммы сигналов дополнительных лучей, причем СВЧ-тракты дополнительных лучей соединены с первым и вторым входами сумматора, выход которого соединен с входом управляемого фазовращателя, выход управляемого фазовращателя соединен с входом переключателя прием - передача антенны, СВЧ-тракт основного приемопередающего луча ФАР соединен с первым плечом смесителя, второе плечо которого соединено с выходом переключателя прием - передача антенны, суммирующее плечо смесителя соединено с входом-выходом антенны, дистанционно управляемые СВЧ-согласующие устройства обеспечивают плавное изменение фазы принимаемых дополнительными приемными лучами ФАР сигналов относительно фазы сигналов, принимаемых основным приемопередающим лучом ФАР, благодаря чему обеспечивается плавное изменение ширины результирующей приемной и приемопередающей диаграмм направленности ФАР РЛС за счет смешивания при приеме радиоволн сигналов основного и двух дополнительных лучей ФАР с различной фазой и перемножения сформированной приемной диаграммы на диаграмму направленности основного луча ФАР, использующегося для облучения целей, причем минимальная ширина приемопередающей диаграммы получается при смешивании принимаемых сигналов в противофазе, а максимальная - при смешивании сигналов в фазе, с плавным изменением ширины диаграммы при промежуточных соотношениях фаз. A device is proposed for implementing a method of forming a small-sized phased antenna array of a radar with a width-controlled radiation pattern as a part of linearly arranged emitters and a beam-forming diagram (Blass matrix) having a multi-lobe radiation pattern, characterized in that it is a part of a multi-lobe headlamp, along with the main lobe (beam ), used both for radiation and for receiving radio waves, included two identical additional main rays, the axis of the radiation pattern These are located in the horizontal plane on both sides of the axis of the main beam with an angular offset equal to half the width of the radiation pattern of the main beam at the zero level, which are used only for receiving reflected signals, which provides control of the width of the receiving and transmitting radiation patterns of the radar by adding or subtracting the reflected signals received by the main and additional beams of the antenna, in addition, an adder of microwave signals additional luminescent rays, a controlled phase shifter that allows you to smoothly change the phase of the sum of additional rays coming to it from the adder output relative to the phase of the main beam signals, as well as an receive-transmit antenna switch that prevents additional receiving rays from transmitting power from the microwave path into the microwave paths of the main beam, a mixer is included in the microwave path of the main beam, providing the connection to the specified path of the main beam of the sum of the signals of the additional rays, when than the microwave paths of the additional beams are connected to the first and second inputs of the adder, the output of which is connected to the input of the controlled phase shifter, the output of the controlled phase shifter is connected to the input of the receive-transmit antenna switch, the microwave path of the main transceiver beam of the phased array is connected to the first arm of the mixer, the second arm of which connected to the output of the switch reception - transmission of the antenna, summing the arm of the mixer is connected to the input-output of the antenna, remotely controlled microwave matching devices provide a smooth changing the phase of the signals received by the additional receiving beams of the HEADLIGHTS relative to the phase of the signals received by the main transceiving beam of the HEADLIGHTER, which ensures a smooth change in the width of the resulting receiving and transmitting radiation patterns of the HEADLIGHTS of the radar by mixing the signals of the main and two additional rays of the HEADLAND with different phase when multiplying and multiplying formed receiving diagram on the radiation pattern of the main beam of the headlamp used to irradiate targets, and min mal width transceiver chart obtained by mixing the received signals in phase opposition, and a top - by mixing the signals in phase with smooth variation diagram at intermediate phases width ratios.
Перечень фигур чертежей
Фиг. 1 Диаграммы направленности малогабаритной ФАР РЛС для основного - 1 и дополнительных - 2 и 3 лучей антенны.List of drawings
FIG. 1 Directivity diagrams of a small-sized PAR radar for the main - 1 and additional - 2 and 3 antenna beams.
Фиг. 2 Разностная и суммарная (1 и 2, соответственно) диаграммы направленности ФАР РЛС при приеме сигналов. FIG. 2 Difference and total (1 and 2, respectively) radiation patterns of the phased array radar when receiving signals.
Фиг.3 Приемопередающие диаграммы направленности основного луча ФАР РЛС - 1, разностной - 2 и суммарной - 3. Figure 3 Transceiver radiation patterns of the main beam of the phased array radar - 1, differential - 2 and total - 3.
Фиг.4 Блок-схема малогабаритной ФАР РЛС. Figure 4 Block diagram of a compact HEADLIGHTER radar.
Фиг. 5 Внешний вид установленных на мачте судна антенны-прототипа - а и предлагаемой ФАР РЛС - б. FIG. 5 Appearance of the antenna prototype mounted on the mast of the vessel - a and the proposed PAR radar - b.
На фиг.4 обозначены:
1 - малогабаритная ФАР РЛС;
2 - фазированная антенная решетка;
3 - диаграммообразующая схема (матрица Бласса);
3.1 - СВЧ-тракт основного приемопередающего луча ФАР;
3.2 - СВЧ-тракт правого дополнительного приемного луча ФАР;
3.3 - СВЧ-тракт левого дополнительного приемного луча ФАР;
3.4 - направленный ответвитель;
3.5 - поглощающая нагрузка;
4 - сумматор;
5 - управляемый фазовращатель;
6 - переключатель прием - передача антенны;
7 - смеситель;
8 - вход-выход антенны;
1L - диаграмма направленности основного приемопередающего луча;
2L - диаграмма направленности левого дополнительного приемного луча;
3L - диаграмма направленности правого дополнительного приемного луча;
4L - угловое смещение диаграмм направленности дополнительных лучей;
S - линейное смещение излучателей в ФАР;
n - число излучателей в ФАР.In figure 4 are indicated:
1 - small-sized phased array radar;
2 - phased antenna array;
3 - diagram-forming scheme (Blass matrix);
3.1 - microwave path of the main transceiver beam of the headlamp;
3.2 - microwave path of the right additional receiving beam of the PAR;
3.3 - microwave path of the left additional receiving beam of the headlamp;
3.4 - directional coupler;
3.5 - absorbing load;
4 - adder;
5 - controlled phase shifter;
6 - receive / transmit antenna switch;
7 - mixer;
8 - input-output antenna;
1L is the radiation pattern of the main transceiver beam;
2L is the radiation pattern of the left additional receiving beam;
3L is a radiation pattern of the right additional receiving beam;
4L is the angular displacement of the radiation patterns of additional rays;
S is the linear displacement of the emitters in the PAR;
n is the number of emitters in the PAR.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Information confirming the possibility of carrying out the invention.
Предлагаемый способ формирования управляемой по ширине ДН антенны РЛС основан на известных физических принципах формирования диаграмм направленности антенн за счет суммирования с различным соотношением фаз диаграмм направленности нескольких антенн. The proposed method of forming a radar antenna controlled along the width of the bottom of the radar is based on the well-known physical principles of generating antenna patterns by summing with different phase ratios the patterns of several antennas.
Основное отличие в принципах формирования предлагаемого антенного устройства заключается в раздельном формировании характеристик направленности антенного устройства при излучении энергии и приеме отраженных сигналов. The main difference in the principles of formation of the proposed antenna device is the separate formation of the directivity characteristics of the antenna device when radiating energy and receiving reflected signals.
При излучении СВЧ-энергии она поступает в СВЧ-тракт от передатчика только к основному лучу антенны и излучается в пространство. Диаграмма направленности луча при излучении соответствует кривой 1 на фиг.1. When radiating microwave energy, it enters the microwave path from the transmitter only to the main beam of the antenna and is radiated into space. The radiation pattern of the beam corresponds to
При приеме отраженных целью сигналов используются основной луч антенны 1 и два идентичных основному дополнительных луча 2 и 3 (фиг.1), расположенных по обе стороны от основного со смещением по углу относительно оси ДН основного примерно на половину ширины ДН основного луча по нулевому уровню. When receiving the signals reflected by the target, the main beam of the
Принятые дополнительными приемными лучами сигналы смешиваются синфазно или в противофазе с сигналами основного луча. В результате смешивания сигналов формируется суммарная или разностная результирующая приемная диаграмма направленности антенны РЛС. На фиг.2 представлены разностная 1 и суммарная 2 диаграммы направленности антенны РЛС при приеме сигналов для основного и двух дополнительных лучей, диаграммы направленности которых представлены на фиг.1. The signals received by the additional receiving beams are mixed in phase or out of phase with the signals of the main beam. As a result of signal mixing, a total or difference resulting receiving radiation pattern of the radar antenna is formed. Figure 2 presents the
Пунктирной линией на фиг.2 показана ДН основного луча, характеризующая уровни излучаемой мощности. Для получения результирующих приемопередающих ДН необходимо перемножить почленно по направлениям уровни амплитуд в приемных и передающих диаграммах направленности. The dashed line in FIG. 2 shows the main beam beam pattern characterizing the levels of radiated power. To obtain the resulting transceiving radiation pattern, it is necessary to multiply term-by-direction amplitudes in the receiving and transmitting radiation patterns.
Результирующие приемопередающие диаграммы направленности основного луча в существующем варианте излучения и приема 1, разностной 2 и суммарной 3 представлены на фиг.3. The resulting transceiver radiation patterns of the main beam in the existing version of the radiation and
Для технической реализации предложенного способа используются существующие и широко использующиеся в радиолокации узлы и элементы. For the technical implementation of the proposed method, existing and widely used in radar nodes and elements are used.
На фиг.4 представлен состав основных устройств предлагаемой антенны РЛС - 1. Figure 4 presents the composition of the main devices of the proposed antenna radar - 1.
Антенна включает в свой состав фазированную антенную решетку 2 и диаграммообразующую схему (матрицу Бласса) 3, формирующие три идентичных луча 1L, 2L и 3L, из которых один - основной 1L используется как для излучения энергии, так и для приема отраженных сигналов, а два дополнительных 2L и 3L, расположенных в горизонтальной плоскости симметрично правее и левее основного, со смещенными от оси ДН основного луча осями диаграмм направленности на угол 4L, равный половине ширины диаграммы направленности основного луча по половинной мощности, используются только для приема отраженных сигналов. The antenna includes a phased
Основной луч 1L имеет приемопередающий СВЧ-тракт 3.1. The
Каждый из приемных дополнительных лучей 2L и 3L имеет свои СВЧ-тракты 3.2 и 3.3. Связи излучателей ФАР с СВЧ-трактами осуществляется с помощью направленных ответвителей 3,4 и поглощающих нагрузок 3,5. СВЧ-тракты дополнительных лучей соединены с входами 1 и 2 сумматора 4, соединенного своим выходом с входом управляемого фазовращателя 5, обеспечивающего изменение фазы принимаемых дополнительными лучами 2L и 3L сигналов относительно фазы сигналов в СВЧ-тракте 3,1 основного луча антенны 1L. Для предотвращения попадания генерируемой передатчиком РЛС мощности из приемопередающего СВЧ-тракта основного луча антенны 3,1 в приемные СВЧ-тракты дополнительных лучей 3,2 и 3,3, в состав ФАР включен СВЧ-переключатель прием - передача 6, соединенный входом с выходом управляемого фазовращателя 5. Each of the receiving
Для обеспечения смешивания сигналов, принимаемых основным и дополнительными лучами, в состав антенны РЛС включен СВЧ-смеситель 7, соединенный своим выходом-входом с приемопередающим СВЧ-трактом основного луча антенны 3,1, входом - с выходом переключателя прием - передача 6, а входом-выходом - с СВЧ-трактом антенны РЛС 8, соединяющим антенну 1 с аппаратурой РЛС. To ensure mixing of signals received by the main and additional beams, a microwave mixer 7 is included in the radar antenna, connected by its output-input to the transceiving microwave path of the main beam of the antenna 3.1, the input - with the output of the receive-transmit
Функционирует предлагаемая антенна следующим образом. The proposed antenna operates as follows.
Генерируемый передатчиком РЛС сигнал поступает по СВЧ- тракту антенны РЛС 8 в СВЧ-смеситель 7, откуда по приемопередающему СВЧ-тракту 3,1 к основному лучу 1L и излучается в пространство. Поступлению генерируемых сигналов в приемные СВЧ-тракты дополнительных лучей 2L и 3L препятствует СВЧ-переключатель прием - передача 6. The signal generated by the radar transmitter is transmitted via the microwave path of the radar antenna 8 to the microwave mixer 7, from where it is transmitted to the
Отраженные целью сигналы поступают в основной луч антенны 1L и, со смещением на угол 4L относительно оси основного луча антенны вправо и влево, в дополнительные приемные лучи антенны 2L и 3L. От основного луча антенны 1L принятые сигналы по тракту 3.1 поступают к смесителю 7. The signals reflected by the target enter the main beam of the
Принятые дополнительными приемными лучами антенны 2L и 3L сигналы по СВЧ-трактам 3,2 и 3,3 поступают на входы 1 и 2 сумматора 4, суммируются и с выхода сумматора поступают на вход управляемого фазовращателя 5. С выхода управляемого фазовращателя 5 сумма сигналов дополнительных лучей поступает на вход СВЧ-переключателя прием - передача 6, с выхода которого поступает на вход смесителя 7. Управляемый фазовращатель 5 обеспечивает заданное изменение фазы принимаемых лучами 2L и 3L сигналов от совпадающей до противоположной. The signals received by the additional receiving beams of the
В результате, в смеситель 7 поступают три сигнала - от основного луча антенны и сумма сигналов от дополнительных лучей антенны, смещенных по фазе относительно основного на заданный устройством 5 угол. As a result, the mixer 7 receives three signals - from the main beam of the antenna and the sum of the signals from the additional rays of the antenna, displaced in phase relative to the main one at the angle specified by the device 5.
Результирующий сигнал будет суммой или разностью основного сигнала и двух дополнительных. При полном совпадении фаз смешиваемых сигналов приемопередающая ДН антенны будет соответствовать суммарной ДН на фиг.2 - кривой 3. При сложении сигналов в противофазе получим разностную ДН - кривую 2 на фиг. 3. При разности фаз суммируемых сигналов, равных 90o результирующая ДН предлагаемой антенны будет соответствовать основной ДН - кривой 1 на фиг.3.The resulting signal will be the sum or difference of the main signal and two additional ones. When the phases of the mixed signals coincide completely, the transceiver antenna beam will correspond to the total beam in figure 2 —
Таким образом, изменяя фазу дополнительных сигналов относительно основного от нуля до 180o, можно плавно изменять ширину ДН предлагаемой антенны от максимальной - кривая 3 до минимальной - кривая 2 на фиг.3.Thus, changing the phase of the additional signals relative to the main one from zero to 180 o , you can smoothly change the width of the beam of the proposed antenna from the maximum -
Из изложенного следует, что предлагаемое устройство работоспособно и обеспечивает реализацию предлагаемого способа формирования управляемой по ширине ДН антенны РЛС. It follows from the foregoing that the proposed device is operable and provides the implementation of the proposed method for forming a radar antenna controlled along the width of the bottom beam.
Предлагаемое устройство может быть также изготовлено с согласующим устройством только для одного фиксированного положения суммирования сигналов, например на положение для получения только разностной ДН антенны. Такая конструкция антенны обеспечивает повышение точности пеленгования РЛС при сохранении прежних горизонтальных размеров ФАР или уменьшение горизонтальных размеров антенны, а следовательно, массогабаритных характеристик антенного поста и конструкций для его размещения (см. фиг.5) при сохранении прежней точности пеленгования. The proposed device can also be manufactured with a matching device for only one fixed position of the summation of the signals, for example, the position to obtain only the differential antenna day. This antenna design provides improved accuracy of direction finding of the radar while maintaining the same horizontal dimensions of the HEADLIGHT or reducing the horizontal dimensions of the antenna, and consequently, the overall dimensions of the antenna post and structures for its placement (see Fig. 5) while maintaining the same direction finding accuracy.
Для количественной оценки реальных пределов изменения ширины ДН антенны предлагаемой конструкции нами были произведены расчеты на ЭВМ диаграмм направленности антенн с различной шириной ДН по методике, изложенной в книге В. М. Гинсбург, И.Н. Белова. "Расчет параболических антенн". To quantify the real limits of the change in the width of the antenna beam of the proposed design, we performed computer calculations of the antenna patterns of different beam widths according to the method described in the book by V. M. Ginsburg, I. N. Belova. "Calculation of parabolic antennas."
Результаты расчетов сведены в табл. 2. The calculation results are summarized in table. 2.
Анализ результатов расчетов показывает, что предложенный способ формирования ДН с управляемой шириной обеспечивает изменение ширины ДН антенны РЛС как в сторону увеличения, так и в сторону ее уменьшения. Базируясь на данных табл. 2, можно сделать вывод, что предлагаемый способ позволяет увеличить ширину ДН антенны РЛС примерно в полтора раза и уменьшить ее более чем в два раза. При этом суммарный диапазон изменения ширины ДН по отношению к ширине основной ДН составляет 3,73 раз. Analysis of the calculation results shows that the proposed method of forming a beam with a controlled width provides a change in the beam width of the radar antenna both in the direction of increase and decrease. Based on the data table. 2, we can conclude that the proposed method allows to increase the width of the bottom of the radar antenna about one and a half times and reduce it by more than two times. In this case, the total range of variation in the width of the pattern with respect to the width of the main pattern is 3.73 times.
Изложенное позволяет сделать вывод, что предлагаемые способ и устройство могут найти широкое применение в радиолокационной технике. The foregoing allows us to conclude that the proposed method and device can be widely used in radar technology.
Рассмотрим примеры практического использования данного изобретения. Consider examples of the practical use of this invention.
Одним из возможных направлений является использование изобретения в РЛС обнаружения с управляемой по ширине диаграммой направленности. Выше было показано, что для улучшения условий обнаружения целей с помощью РЛС необходимо увеличить число облучаемых цель и интегрируемых при обработке в приемном устройстве импульсов. One possible direction is the use of the invention in radar detection with a beam-guided radiation pattern. It was shown above that in order to improve the conditions for target detection using radar, it is necessary to increase the number of irradiated targets and integrable pulses during processing in the receiving device.
С этой точки зрения поиск целей лучше осуществлять со сравнительно широкой диаграммой направленности, обеспечивающей получение большего числа отраженных и обрабатываемых импульсов - Nи. Однако после обнаружения цели определение направления на нее целесообразно производить с использованием более узкой ДН для повышения точности пеленгования.From this point of view, it is better to search for targets with a relatively wide radiation pattern, which provides a larger number of reflected and processed pulses - N and . However, after detecting the target, it is advisable to determine the direction to it using a narrower DN to increase the accuracy of direction finding.
Предложенные способ и устройство позволяют осуществлять поиск целей с использованием широкой ДН, а после обнаружения цели переключать антенну на узкую ДН, обеспечивая повышение точности определения направления на цель. The proposed method and device allows you to search for targets using a wide beam, and after detecting the target, switch the antenna to a narrow beam, providing increased accuracy in determining the direction to the target.
Так, при использовании антенны, приведенной на фиг. 5,б конструкции, получим следующие характеристики:
Узкая ДН антенны - 0,7 гр.So, when using the antenna shown in FIG. 5, b of the design, we obtain the following characteristics:
Narrow antenna bottom - 0.7 g.
Широкая ДН антенны - 2,4 гр. Wide antenna bottom - 2.4 g.
Повышение дальности обнаружения целей при переходе на обзор с использованием широкой ДН - 17%. Increasing the range of target detection during the transition to a survey using a wide daylight rate - 17%.
Повышение точности пеленгования при переходе, после обнаружении цели, на использование узкой ДН - 3,41 раз. Improving the accuracy of direction finding during the transition, after detecting the target, to use a narrow DN - 3.41 times.
Уменьшение горизонтальных размеров антенны при сохранении той же точности пеленгования - 2,1 раз. Reducing the horizontal dimensions of the antenna while maintaining the same direction finding accuracy - 2.1 times.
Другим направлением использования данного изобретения может быть создание антенны РЛС с уменьшенными горизонтальными размерами и, следовательно, всего антенного поста или антенн с существующими габаритами и уменьшенной шириной ДН, обеспечивающей повышение точностных характеристик РЛС. Another direction of the use of this invention may be the creation of a radar antenna with reduced horizontal dimensions and, consequently, the entire antenna post or antennas with existing dimensions and a reduced beam width, providing an increase in the accuracy characteristics of the radar.
В последнем случае необходимо, чтобы при приеме радиоволн происходило суммирование сигналов только в противофазе. Результаты расчетов показали возможность повышения точности пеленгования более чем в два раза или уменьшения на эту же величину габаритов антенны при сохранении прежней точности пеленгования. In the latter case, it is necessary that when receiving radio waves the summation of signals occurs only in antiphase. The calculation results showed the possibility of increasing the direction finding accuracy by more than two times or decreasing the antenna dimensions by the same amount while maintaining the same direction finding accuracy.
Конструкция антенны для обеспечения работы при одном фиксированном отношении фаз смешиваемых сигналов упрощается. Из устройства исключаются управляемые СВЧ-согласующие устройства, а соотношение фаз смешиваемых сигналов обеспечивается относительной длиной и характеристиками СВЧ-трактов от облучателей до СВЧ-смесителя. The antenna design for operation with a single fixed phase ratio of the mixed signals is simplified. Controlled microwave matching devices are excluded from the device, and the phase ratio of the mixed signals is ensured by the relative length and characteristics of the microwave paths from the irradiators to the microwave mixer.
При использовании данного способа необходимо учитывать, что предлагаемые способ и устройство при уменьшении ширины ДН антенны сохраняют прежним коэффициент направленности антенны. When using this method, it is necessary to take into account that the proposed method and device, while decreasing the antenna beam width, keep the antenna directivity constant.
При уменьшении габаритов антенны по сравнению с существующими обеспечивается, при сохранении прежней точности пеленгования целей, существенное снижение массогабаритных характеристик как антенны, так и конструкций для ее размещения на объекте, что хорошо видно на фиг.5, где приведен внешний вид установленных на мачте антенны-прототипа и имеющую ту же точность пеленгования предлагаемую антенну. При этом необходимо учесть, что при линейном увеличении размеров антенны и ее радиуса обметания размеры площадок для установки антенны изменяются во всех трех измерениях. By reducing the dimensions of the antenna compared to the existing ones, while maintaining the same accuracy of direction finding of targets, it is possible to significantly reduce the weight and size characteristics of both the antenna and the structures for its placement on the object, which is clearly seen in figure 5, which shows the appearance of the antennas installed on the mast - prototype and having the same direction finding accuracy of the proposed antenna. It should be borne in mind that with a linear increase in the size of the antenna and its radius, the dimensions of the sites for installing the antenna change in all three dimensions.
При уменьшении габаритов антенн необходимо учитывать, что пропорционально габаритам уменьшается и КНД антенны. Это необходимо учитывать при оценке общих характеристик РЛС. When reducing the dimensions of the antennas, it is necessary to take into account that, in proportion to the dimensions, the antenna directivity also decreases. This must be taken into account when assessing the overall characteristics of the radar.
Использование предлагаемых способа и устройства особенно целесообразно при конструировании РЛС для малоразмерных носителей, таких как малые корабли, яхты и т.п., для которых массогабаритные характеристики часто являются решающими при выборе оборудования. The use of the proposed method and device is especially advisable when designing radars for small-sized carriers, such as small ships, yachts, etc., for which weight and size characteristics are often crucial when choosing equipment.
Представляет интерес использование предлагаемых способа и устройства при конструировании коротковолновых антенн РЛС с возвратно-наклонным зондированием, горизонтальные размеры которых измеряются десятками и сотнями метров. It is of interest to use the proposed method and device in the design of short-wave radar antennas with reciprocating sensing, the horizontal dimensions of which are measured in tens and hundreds of meters.
Из изложенного следует, что предлагаемые способ формирования и устройство малогабаритной фазированной антенной решетки РЛС с управляемой по ширине диаграммой направленности работоспособно и имеет ряд преимуществ перед аналогичными существующими антеннами. It follows from the foregoing that the proposed method of formation and arrangement of a small-sized phased antenna array of a radar with a beam-guided beam pattern is efficient and has several advantages over similar existing antennas.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119182A RU2183891C2 (en) | 2000-07-20 | 2000-07-20 | Shaping method and device for small-size phased- array radar antenna with width-controlled directivity pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119182A RU2183891C2 (en) | 2000-07-20 | 2000-07-20 | Shaping method and device for small-size phased- array radar antenna with width-controlled directivity pattern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2183891C2 true RU2183891C2 (en) | 2002-06-20 |
| RU2000119182A RU2000119182A (en) | 2002-08-20 |
Family
ID=20238068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000119182A RU2183891C2 (en) | 2000-07-20 | 2000-07-20 | Shaping method and device for small-size phased- array radar antenna with width-controlled directivity pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2183891C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476902C1 (en) * | 2011-09-22 | 2013-02-27 | Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НПО НИИИП-НЗиК") | Method of determining angular coordinates target (versions) |
| RU2533160C2 (en) * | 2011-05-03 | 2014-11-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Импульс" | Method of digital generation of co-phased array pattern when radiating linear frequency modulated signal |
| RU2706520C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-11-19 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Method of forming beam pattern of active phased antenna array |
-
2000
- 2000-07-20 RU RU2000119182A patent/RU2183891C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сколник М. Справочник по радиолокации. Т. 2. - М.: Советское радио, 1977, с. 138, рис.3 г. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2533160C2 (en) * | 2011-05-03 | 2014-11-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Импульс" | Method of digital generation of co-phased array pattern when radiating linear frequency modulated signal |
| RU2476902C1 (en) * | 2011-09-22 | 2013-02-27 | Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НПО НИИИП-НЗиК") | Method of determining angular coordinates target (versions) |
| RU2706520C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-11-19 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Method of forming beam pattern of active phased antenna array |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5202700A (en) | Array fed reflector antenna for transmitting & receiving multiple beams | |
| US5557282A (en) | Height finding antenna apparatus and method of operation | |
| CN100466378C (en) | Real-time mutual correlated millimeter wave imaging system | |
| JP7224174B2 (en) | Electronic device and radar control method | |
| US20080122683A1 (en) | Monopulse antenna tracking and direction finding of multiple sources | |
| CA2751283A1 (en) | Radio frequency positioning system for vehicles | |
| CN103558594A (en) | Phased array beamforming method based on airborne equipment | |
| CN108469607A (en) | Unmanned plane detection radar angle-measuring method based on frequency scan antenna | |
| JP2011226794A (en) | Radar device | |
| RU2674007C1 (en) | Located at big elevation angles radar targets elevation angle measuring method | |
| Kinsey | An edge-slotted waveguide array with dual-plane monopulse | |
| US3828349A (en) | Stacked beam radar | |
| CN115728722A (en) | Antenna array of 4D radar, data detection method and 4D radar | |
| US3775773A (en) | Technique for generating planar beams from a linear doppler line source employing a circular parallel-plate waveguide | |
| RU2183891C2 (en) | Shaping method and device for small-size phased- array radar antenna with width-controlled directivity pattern | |
| RU2723299C1 (en) | Method of constructing a radar station | |
| Pehlivan et al. | X-band low-probability intercept marine radar antenna design with improved bandwidth and high isolation | |
| CN110320499A (en) | MIMO radar beam transmitting beam pattern method based on Subarray partition | |
| RU2146844C1 (en) | Method and device for shaping controlled-width pattern of radar slotted-waveguide antenna | |
| RU2165665C1 (en) | Transceiver antenna system for radar station | |
| RU2195056C2 (en) | Circularly and linearly polarized antenna system of weather radar | |
| EP0141886B1 (en) | Monopulse detection systems | |
| US5051753A (en) | Array antenna system with direction finding capability | |
| RU2792419C1 (en) | Method for obtaining information about meteorological objects in primary radars | |
| EP0015163A1 (en) | Radar apparatus having spaced transmitting and receiving antennae |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120721 |