RU2334319C1 - Универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения - Google Patents
Универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334319C1 RU2334319C1 RU2007110171/09A RU2007110171A RU2334319C1 RU 2334319 C1 RU2334319 C1 RU 2334319C1 RU 2007110171/09 A RU2007110171/09 A RU 2007110171/09A RU 2007110171 A RU2007110171 A RU 2007110171A RU 2334319 C1 RU2334319 C1 RU 2334319C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixer
- signal
- transceiver
- inputs
- received signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антенной технике. Технический результат заключается в создании самофокусирующейся частотно привязанной на прием и на передачу активной антенной решетки обратного излучения вне зависимости от формы поверхности решетки и закона размещения на ней элементов решетки. Самофокусирующаяся решетка становится универсальной для требуемых при решении внешней задачи формирования луча, любой формы поверхности решетки и любого закона размещения на ней элементов. Для этого указанная решетка обратного излучения выполнена в виде матрицы, в точках пересечения горизонталей и вертикалей которой установлены приемопередающие элементы, и содержит задающий смеситель, первый и второй делители служебного сигнала, блок деления передаваемого сигнала и блок суммирования принятого сигнала, при этом приемопередающие элементы содержат первый и второй смесители принимаемого сигнала со служебными сигналами, первый и второй выделители несущей, смеситель суммирования выделенных несущих, смеситель формирования передаваемого сигнала, усилитель передаваемого сигнала, разделительный фильтр, малошумящий усилитель и смеситель суммирования принимаемого сигнала с несущей. 2 ил.
Description
Изобретение относится к антенной технике, в частности к активным пространственным фазированным антенным решеткам (ФАР), и может быть использовано при создании антенн с автоматическим наведением луча на направление приема радиосигналов.
Известны ретрансляционные антенные решетки, самофокусирующиеся на передачу сигнала в том направлении, откуда пришел сигнал. (Книга Бененсона и др. Антенные решетки. Стр.340-354, 1987). Однако они не являются самофокусирующимися на прием сигнала.
Однако недостатком приведенных в книге схем является тот факт, что хотя в приведенных в ней схемах рис.5.11 и рис.5.12 используются смесители для сложения фаз от разных гетеродинов и производится преобразование частоты, но в этих схемах используется гетеродин с качающейся частотой и частотно-зависимые линии задержки, при этом сложение фаз от строк и столбцов плоской антенной решетки невозможно.
Известные устройства, описанные в патентах US 6831600, H01Q 3/26, 14.12.2004, WO 03015212 H01Q 3/26 20.02.2003, JP 2002158528, H01Q 3/26, 31.05.2002, обладают теми же недостатками.
Другие схемы формирования необходимого фазового распределения в раскрыве фазированной антенной решетки приведены в книге А.С.Лаврова и Г.Б.Резникова «Антенно-фидерные устройства». В разделе 15.3 этой книги показаны схемы запитки излучателей для получения необходимых фазовых задержек. Как видно из рисунков 15.3 и 15.4, число управляющих фазовращателей плоской антенной фазированной решетки равно числу ее излучателей. Для прямоугольной плоской антенной решетки, имеющей N строк и М столбцов, общее число излучателей будет равно произведению числа строк на число столбцов, а суммарное число К фазовращателей равно К=N·M.
Технический результат устройства заключается в создании самофокусирующейся частотно привязанной на прием и на передачу активной антенной решетки обратного излучения вне зависимости от формы поверхности решетки и закона размещения на ней элементов решетки. Самофокусирующаяся решетка становится универсальной для требуемых при решении внешней задачи формирования луча, любой формы поверхности решетки и любого закона размещения на ней элементов.
Для достижения указанного технического результата предлагается универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения, выполненная в виде матрицы, в точках пересечения горизонталей и вертикалей которой установлены приемопередающие элементы, и содержащая задающий смеситель, на который подаются сигналы задающих частот f и δf, выходные сигналы служебных частот f1 и f2 которого соединены соответственно с первым и вторым делителями служебного сигнала, блок деления передаваемого сигнала и блок суммирования принятого сигнала, причем выходы первого делителя служебного сигнала образуют горизонтали и соединены с первыми входами приемопередающих элементов, причем выходы второго делителя служебного сигнала образуют горизонтали и соединены со вторыми входами приемопередающих элементов, выходы приемопередающих элементов, образующих вертикали, соединены с блоком суммирования принятого сигнала, а выходы блока деления передаваемого сигнала, также образующих вертикали, соединены с третьими входами приемопередающих элементов, при этом приемопередающие элементы содержат первый и второй смесители принимаемого сигнала со служебным сигналом, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами приемопередающих элементов, выходы первого и второго смесителей принимаемого сигнала со служебным сигналом соединены соответственно с входами первого и второго выделителей несущей, выходы которого соединены со входами смесителя суммирования выделенных несущих, выход которого соединен с первым входом смесителя формирования передаваемого сигнала, второй вход которого является третьим входом приемопередающего элемента, выход смесителя формирования передаваемого сигнала через усилитель передаваемого сигнала соединен с разделительным фильтром, который через малошумящий усилитель соединен со вторыми входами первого и второго смесителей принимаемого сигнала со служебным сигналом и первым входом смесителя суммирования принимаемого сигнала с несущей, второй вход которого соединен с выходом второго выделителя несущих, а выход смесителя суммирования принимаемого сигнала с несущей является выходом приемопередающего элемента.
На фиг.1 представлена общая функциональная схема приемопередающего элемента.
На фиг.2 представлена общая функциональная схема универсальной самофокусирующейся активной пространственной приемопередающей антенной решетки обратного излучения.
Приемопередающий элемент содержит разделительный фильтр 1 на прием и передачу, малошумящий усилитель 2, смесители принимаемого сигнала с служебными сигналами 3 и 4 f1 и f2, антенный элемент 5, выделители несущих 6 и 7, смеситель 8 суммирования принимаемого сигнала с выделенной несущей, смеситель суммирования выделенных несущих 9, смеситель формирования передаваемого сигнала 10, усилитель передаваемого сигнала 11.
Универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения содержит смеситель получения служебных сигналов 12, приемопередающие элементы 13, сумматор принятых сигналов 14, делитель задаваемого, передаваемого сигнала 15, первый и второй делители служебного сигнала 16 и 17.
Универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения функционирует следующим образом.
На задающий смеситель 12 подаются сигналы задающих частот f и δf, выходные сигналы служебных частот f1=f+δf и f2=f-δf которого подаются через первый и второй делители служебного сигнала 16 и 17 соответственно на один из входов смесителей 3 и 4 приемопередающих элементов, на вторые входы которых подаются сигналы fпр с фазой ωпрt-φ. Сигналы f1 имеют на входе смесителей 3 одинаковую для всех элементов решетки фазу ω1t, а сигналы f2 на входе смесителей 4 также одинаковую для всех элементов решетки фазу ω2t.
Служебные сигналы промежуточной частоты с выходов смесителей уже несут в себе информацию о фазовой задержке (на данном элементе антенной решетки и их несущие после выделения могут быть использованы в режимах приема и передачи для компенсации фазовых задержек между элементами решетки. Выделение производится на выделителях несущей 6 и 7.
Несущая после выделителя несущей 7 имеет фазу (ω1-ωпр)t+φ и на смесителе суммирования принимаемого сигнала с несущей 8 суммируется с принимаемым сигналом, имеющим фазу ωпрt-φ. Выходной сигнал с смесителя суммирования принимаемого сигнала с несущей 8 имеет частоту f1м, модулирован полезной информацией и имеет одинаковую для всех приемопередающих элементов 13 фазу ω1мt. Он может суммироваться со всех приемопередающих элементов 13 решетки.
Передаваемый сигнал формируется следующим образом. Выделенные несущие после выделителей 6 и 7, имеющие фазы (ω2-ωпр)t+φ и (ω1-ωпр)t+φ суммируются на смесителе суммирования выделенных несущих 9. Суммарный сигнал имеет фазу (2ω-2ωпр)t+2φ. Этот сигнал суммируется на смесителе формирования передаваемого сигнала 10 с сигналом f3, имеющим одинаковую для всех приемопередающих элементов 13 фазу ω3t. На выходе приемопередающего элемента 13 мы имеем фазу (2ω+ω3-2ωпр)t+2φ передаваемого сигнала.
Условием совпадения принимаемого и передаваемого лучей является равенство
2ω+ω3-2ωпр=2ωпр
Отсюда частота f выбирается из условия f=2fпр-f3/2, а частота δf должна быть
δf<<f-fпр
универсальная самофокусирующаяся решетка обратного излучения может успешно работать на прием и передачу при любой форме поверхности ее раскрыва. Она также может быть успешно реализована как с эквидистантным, так и неэквидистантным размещением элементов на поверхности раскрыва антенны.
Claims (1)
- Универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения, выполненная в виде матрицы, в точках пересечения горизонталей и вертикалей которой установлены приемопередающие элементы и содержащая задающий смеситель, на который подаются сигналы задающих частот f и δf, выходные сигналы служебных частот f1 и f2 которого соединены соответственно с первым и вторым делителями служебного сигнала, блок деления передаваемого сигнала и блок суммирования принятого сигнала, причем выходы первого делителя служебного сигнала образуют горизонтали и соединены с первыми входами приемопередающих элементов, причем выходы второго делителя служебного сигнала образуют горизонтали и соединены со вторыми входами приемопередающих элементов, выходы приемопередающих элементов, образующих вертикали, соединены с блоком суммирования принятого сигнала, а выходы блока деления передаваемого сигнала, также образующих вертикали, соединены с третьими входами приемопередающих элементов, при этом приемопередающие элементы содержат первый и второй смесители принимаемого сигнала со служебными сигналами, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами приемопередающих элементов, выходы первого и второго смесителей принимаемого сигнала со служебными сигналами соединены соответственно с входами первого и второго выделителей несущей, выходы которых соединены со входами смесителя суммирования выделенных несущих, выход которого соединен с первым входом смесителя формирования передаваемого сигнала, второй вход которого является третьим входом приемопередающего элемента, выход смесителя формирования передаваемого сигнала через усилитель передаваемого сигнала соединен с разделительным фильтром, который через малошумящий усилитель соединен со вторыми входами первого и второго смесителей принимаемого сигнала со служебными сигналами и первым входом смесителя суммирования принимаемого сигнала с несущей, второй вход которого соединен с выходом второго выделителя несущих, а выход смесителя суммирования принимаемого сигнала с несущей является выходом приемопередающего элемента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110171/09A RU2334319C1 (ru) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007110171/09A RU2334319C1 (ru) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2334319C1 true RU2334319C1 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39868138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007110171/09A RU2334319C1 (ru) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2334319C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480868C1 (ru) * | 2012-03-19 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Активная пространственная передающая антенная решетка |
-
2007
- 2007-03-20 RU RU2007110171/09A patent/RU2334319C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2480868C1 (ru) * | 2012-03-19 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Активная пространственная передающая антенная решетка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU602244B2 (en) | Dual mode phased array antenna system | |
US20150188660A1 (en) | Apparatus and method for simultaneously transmitting and receiving orbital angular momentum (oam) modes | |
US10942268B2 (en) | MIMO radar device and vehicle | |
US7825847B2 (en) | Synthetic aperture radar, compact polarimetric SAR processing method and program | |
US5162803A (en) | Beamforming structure for modular phased array antennas | |
RU96122171A (ru) | Антенная система | |
US8773306B2 (en) | Communication system and method using an active phased array antenna | |
US9651738B2 (en) | Distributed feeding circuit for antenna beamforming array | |
WO1995034104A1 (fr) | Antenne reseau plane et element rayonnant a microbandes associe | |
RU2334319C1 (ru) | Универсальная самофокусирующаяся активная пространственная приемопередающая антенная решетка обратного излучения | |
RU2410804C1 (ru) | Многолучевая активная антенная решетка | |
RU2287876C1 (ru) | Пространственная приемопередающая фазированная антенная решетка (варианты) | |
RU2312435C1 (ru) | Активная пространственная приемо-передающая антенная решетка обратного излучения | |
Ji et al. | Receive mode of optical signal processing multibeam array antennas | |
RU91653U1 (ru) | Активная фазированная антенная решетка | |
KR200494771Y1 (ko) | 다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템 | |
RU2393595C1 (ru) | Волноводный распределитель для фазированной антенной решетки с оптимизированными характеристиками излучения | |
RU2282921C1 (ru) | Способ получения требуемого фазового распределения на элементах пространственной фазированной антенной решетки и пространственная фазированная антенная решетка (варианты) | |
Guo et al. | Recent studies on 4D antenna arrays and their applications to wireless electronic systems | |
JP3572603B2 (ja) | レーダ装置 | |
Guo et al. | Design of nonreciprocal antenna array | |
Chu et al. | Monolithic analog phase shifters and frequency multipliers for mm-wave phased array applications | |
US3710330A (en) | Scaled scan control system for conformal arrays | |
RU42915U1 (ru) | Антенная решетка со сканированием (варианты) | |
US11942685B2 (en) | Communication device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170321 |