RU2511032C2 - Method for integrated control of characteristics of active phased antenna array - Google Patents
Method for integrated control of characteristics of active phased antenna array Download PDFInfo
- Publication number
- RU2511032C2 RU2511032C2 RU2012131474/28A RU2012131474A RU2511032C2 RU 2511032 C2 RU2511032 C2 RU 2511032C2 RU 2012131474/28 A RU2012131474/28 A RU 2012131474/28A RU 2012131474 A RU2012131474 A RU 2012131474A RU 2511032 C2 RU2511032 C2 RU 2511032C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- afar
- ppm
- microwave
- control
- reference values
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при контроле характеристик диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки (АФАР) с дискретным управлением амплитудами и фазами токов возбуждения излучателей с помощью управляемых приемопередающих модулей (ППМ), в состав которых входят: переключатели «Прием-передача»; дискретноуправляемый фазовращатель; многоступенчатый управляемый аттенюатор, приемный канал, состоящий из малошумящего усилителя с защитным устройством, передающий канал, содержащий многокаскадный усилитель мощности, обеспечивающий дискретное управление уровнем выходного сигнала.The present invention relates to radio engineering and can be used to control the characteristics of the radiation pattern of an active phased array antenna (AFAR) with discrete control of the amplitudes and phases of the excitation currents of the emitters using controlled transceiver modules (PPM), which include: transmit-receive switches ; discrete-controlled phase shifter; a multi-stage controlled attenuator, a receiving channel, consisting of a low-noise amplifier with a protective device, a transmitting channel containing a multi-stage power amplifier, providing discrete control of the output signal level.
Известен модуляционный способ контроля характеристик диаграммы направленности фазированной антенной решетки (ФАР), реализованный в пат, 3378846 (США, НКИ 343-100), в основу которого положен поочередный сверхвысокочастотный (СВЧ) контроль всех каналов управления в каждом из L=2P их состояний, где р число разрядов фазовращателя канала управления, заключающийся в том, что фазовращатель контролируемого канала управления переключается из одного состояния в другое и обратно с частотой Ω, и анализируется спектр суммарного сигнала ФАР с целью определения комплексной амплитуды первой боковой гармоники ω1, отстоящей от основной частоты ω0 на Δω1, которая принимается за амплитуду возбуждения излучателя. Измерение параметров выделяемой модуляционной составляющей сигнала позволяет получить характеристики фазовращателя ППМ при работе АФАР либо на прием, либо на передачу, выявить неисправные фазовращатели и провести расчет характеристик суммарной диаграммы направленности АФАР.Known modulation method for monitoring the characteristics of the phased array antenna pattern (PAR), implemented in US Pat, 3378846 (USA, NKI 343-100), which is based on alternate microwave (microwave) control of all control channels in each of L = 2 P their states , where p is the number of bits of the phase shifter of the control channel, namely, that the phase shifter of the controlled control channel switches from one state to another and vice versa with a frequency of Ω, and the spectrum of the total PAR signal is analyzed to determine the complex amplitude of the first lateral harmonic ω 1 , which is separated from the fundamental frequency ω 0 by Δω 1 , which is taken as the excitation amplitude of the emitter. Measurement of the parameters of the emitted modulating component of the signal allows you to obtain the characteristics of the PPM phase shifter during operation of the AFAR either for reception or transmission, to identify faulty phase shifters and to calculate the characteristics of the total radiation pattern of the AFAR.
Недостатком данного способа является то, что он требует большого времени на проведение измерений характеристик всех фазовращателей, не позволяет контролировать характеристики усилителей и аттенюаторов ППМ, обладает недостаточной точностью измерения характеристик диаграммы направленности, не учитывает взаимовлияния излучателей и требует вывода радиолокационной станции из штатного режима на длительное время.The disadvantage of this method is that it requires a lot of time to measure the characteristics of all phase shifters, does not allow to control the characteristics of amplifiers and attenuators of the PPM, has insufficient accuracy in measuring the characteristics of the radiation pattern, does not take into account the interference of emitters and requires the radar station to exit from normal operation for a long time .
В а.с. 1062621 (СССР, МКИ G01R 29/10) предложен способ определения характеристик диаграммы направленности ФАР, в котором при реализации модуляционного способа в соответствии с пат. 3378846 (США, НКИ 343-100) учитывается взаимовлияние отдельных излучателей путем измерения амплитуды и фазы токов возбуждения каждого излучателя при случайном фазировании соседних излучателей в круге радиусом 2-4 длины волны от контролируемого.In A.S. 1062621 (USSR, MKI G01R 29/10) a method for determining the characteristics of the radiation pattern of the HEADLIGHTS, in which when implementing the modulation method in accordance with US Pat. 3378846 (USA, NKI 343-100) takes into account the mutual influence of individual emitters by measuring the amplitude and phase of the excitation currents of each emitter with random phasing of adjacent emitters in a circle with a radius of 2-4 wavelengths from the controlled one.
Недостатком данного способа является то, что он также требует большого времени на проведение измерений характеристик излучения всех излучателей АФАР, не позволяет контролировать характеристики усилителей и аттенюаторов ППМ и требует выведения радиолокационной станции из штатного режима на длительное время.The disadvantage of this method is that it also requires a lot of time to measure the radiation characteristics of all AFAR emitters, does not allow controlling the characteristics of the amplifiers and attenuators of the PPM and requires taking the radar station out of normal operation for a long time.
Сократить время на проведение измерений и повысить точность определения характеристик диаграммы направленности ФАР позволяет известный способ контроля (заявка 60-123107 (Япония), МКИ H01Q 3/36), реализующий метод вращения поля излучающего элемента, заключающийся в том, что проводится амплитудная модуляция поля ФАР путем последовательного изменения всех состояний фазовращателя (от l-го до L-го) контролируемого канала управления и цифровая обработка принятого суммарного модулированного сигнала. В случае идеально настроенного канала управления фаза колебаний на выходе соединенного с ним излучателя изменяется с каждым переключением фазовращателя на одну и ту же величину Δφ (дискрет переключения фазовращателя), а вносимые потери каналом управления являются постоянной величиной ΔР, поэтому, в результате калибровки, получается эталонная зависимость изменения амплитуды поля ФАР при L переключениях фазовращателя. В процессе контроля каналов управления определяются отношения максимальных значений амплитуды поля ФАР к минимальным, а также фазовый сдвиг ЛФ при максимальном значении амплитуды. В результате сравнения полученного значения с эталонным определяется влияние каждого канала управления на диаграмму направленности ФАР.The known time of monitoring (application 60-123107 (Japan), MKI H01Q 3/36), which implements the method of rotation of the field of the radiating element, namely, that amplitude modulation of the field of the PAR by sequentially changing all the states of the phase shifter (from the l-th to the L-th) of the controlled control channel and digital processing of the received total modulated signal. In the case of a perfectly tuned control channel, the oscillation phase at the output of the emitter connected to it changes with each phase shifter switch by the same value Δφ (phase shifter switching discrete), and the insertion loss by the control channel is a constant value of ΔР, therefore, as a result of calibration, the reference the dependence of the change in the amplitude of the PAR field at L switchings of the phase shifter. In the process of monitoring the control channels, the ratios of the maximum values of the amplitude of the PAR field to the minimum, as well as the phase shift of the LF at the maximum value of the amplitude, are determined. As a result of comparing the obtained value with the reference one, the influence of each control channel on the radiation pattern of the headlamp is determined.
Недостатком способа является то, что он не позволяет контролировать характеристики усилителей и аттенюаторов ППМ и требует выведение радиолокационной станции из штатного режима функционирования, что делает невозможным его применение в радиолокационных станциях (РЛС), обеспечивающих сопровождение быстролетящих объектов наблюдения в условиях воздействия разрушающих и возмущающих дестабилизирующих факторов и требующих оперативного контроля диаграммы направленности АФАР без выведения РЛС из штатного режима.The disadvantage of this method is that it does not allow you to control the characteristics of amplifiers and attenuators PPM and requires the removal of the radar station from the normal operating mode, which makes it impossible to use it in radar stations (radar), providing tracking of fast flying objects under the influence of destructive and disturbing destabilizing factors and requiring operational control of the AFAR radiation pattern without removing the radar from its normal mode.
Обеспечить контроль характеристик диаграммы направленности АФАР без выведения РЛС из штатного режима позволяет обеспечить известный способ контроля характеристик диаграммы направленности ФАР (пат. 2169376 (Россия), МПК G01R 29/10). Для определения характеристик диаграммы направленности ФАР проводится НЧ-контроль, заключающийся в анализе реакций ее фазовращателей на команды управления лучом ФАР и СВЧ-контроль проводимый без вывода РЛС из штатного режима, в интервалы времени находящиеся за пределами стробируемых участков дальности, заключающийся в определении отношения максимальных значений амплитуды тока возбуждения i-го элемента ФАР к минимальному A0i, а также сдвига фазы тока возбуждения Фi относительно заданных значений Aэтi и Фэтi (где , а N число элементов ФАР), в каждом из L=2P состояний фазовращателя (р - число разрядов фазовращателя), в случае выявления неисправности канала управления ФАР, по результатам проведения НЧ-контроля, проводится СВЧ-контроль неисправного i-го канала ФАР (при ее работе на прием, либо на передачу), при выявлении отличий A0i от Аэтi и Фi от Фэтi проводится СВЧ-контроль всех каналов в радиусе 4λ, различия между А0i, Фi и их эталонными значениями и Аэтi и Фэтi учитываются в процессе моделирования диаграммы направленности ФАР.To ensure control of the characteristics of the radiation pattern of the AFAR without removing the radar from the normal mode allows you to provide a known method of controlling the characteristics of the radiation pattern of the headlamp (US Pat. 2169376 (Russia), IPC G01R 29/10). To determine the characteristics of the radiation pattern of a phased array, a low-frequency control is carried out, which consists in analyzing the reactions of its phase shifters to beam control commands of the phased array and microwave control carried out without removing the radar from its normal mode, at time intervals outside of the gated range sections, which consists in determining the ratio of maximum values the amplitude of the excitation current of the i-th PAR element to the minimum A 0i , as well as the phase shift of the excitation current Ф i relative to the set values of A eti and Ф eti (where , and N is the number of PAR elements), in each of L = 2 P states of the phase shifter (p is the number of bits of the phase shifter), in case of a malfunction of the PAR control channel, according to the results of the low-frequency control, a microwave control of the faulty ith channel of the PAR (when it is working on reception or transmission), if differences are found between A 0i and А eti and Ф i from Ф eti , microwave control of all channels within a radius of 4λ is carried out, differences between A 0i , Ф i and their reference values and А eti and f eti are taken into account in the process of modeling the radiation pattern of the headlamp.
Недостатком способа является то, что СВЧ-контролю подвергаются лишь те излучатели, фазовращатели которых оказались неисправными в результате анализа их реакций на команды управления лучом антенной решетки, так как в процессе эксплуатации ФАР и АФАР излучатель может иметь повреждения и при исправном фазовращателе. Кроме того, он не позволяет контролировать характеристики усилителей и аттенюаторов ППМ. Это приводит к снижению достоверности контроля характеристик диаграммы направленности АФАР.The disadvantage of this method is that only those emitters are subjected to microwave control, the phase shifters of which turned out to be malfunctioning as a result of analyzing their reactions to the antenna array beam control commands, since during operation of the PAR and AFAR the emitter may also be damaged if the phase shifter is operational. In addition, it does not allow to control the characteristics of amplifiers and attenuators of the PPM. This leads to a decrease in the reliability of monitoring the characteristics of the radiation pattern of the AFAR.
Повышение достоверности контроля характеристик диаграммы направленности АФАР может быть реализовано при использовании известного способа контроля характеристик диаграммы направленности ФАР (пат. 2333502 (Россия), МПК G01R 29/10), который выбран в качестве прототипа. Для определения характеристик диаграммы направленности АФАР одновременно проводится НЧ-контроль, заключающийся в анализе реакций фазовращателей ее ППМ на команды управления лучом АФАР, и СВЧ-контроль, осуществляемый без вывода РЛС из штатного режима, в интервалы времени, находящиеся за пределами стробируемых участков дальности, заключающийся в определении отношения максимальных значений амплитуды тока возбуждения i-го излучателя АФАР (при ее работе на прием) к минимальному А0i, а также сдвига фазы тока возбуждения Фi относительно заданных значений Аэтi и Фэтi (где , а N число элементов АФАР) в каждом из L=2P состояний фазовращателя (р - число разрядов фазовращателя), при этом раскрыв АФАР разбивается на J квадратов со стороной, равной , вписанных в окружности радиусом 4λ, контроль излучателей и соединенных с ними каналов управления, имеющих номера и являющихся центрами описанных окружностей, проводится в случайном порядке, причем если в результате СВЧ-контроля этих излучателей параметры A0i оказываются ниже своих эталонных значений Aэтi, то проводится последовательный СВЧ-контроль и запоминание амплитуд и фаз токов возбуждения, а также координат m, n (где m - номер строки, n - номер столбца) излучателей, находящихся в j-ом круге радиуса 4λ, а при определении координат излучателя m', n', характеризующегося наименьшей разностью параметров Аэтi и A0i проводится СВЧ-контроль амплитуд и фаз токов возбуждения излучателей, находящихся в круге радиусом 4λ и центром в точке с координатами m', n', которые еще не подвергались СВЧ-контролю в ходе предшествующей процедуры, в случае выявления неисправности i-го фазовращателя АФАР по результатам проведения НЧ-контроля проводится СВЧ-контроль неисправного i-го ППМ, при выявлении отличий A0i от Aэтi и Фi от Фэтi проводится СВЧ-контроль всех каналов в радиусе 4λ, различия между A0i, Фi и их эталонными значениями и Аэтi и Фэтi учитываются в процессе моделирования диаграммы направленности АФАР.Improving the reliability of monitoring the characteristics of the radiation pattern of an AFAR can be implemented using the well-known method of controlling the characteristics of the radiation pattern of a phased array (US Pat. 2333502 (Russia), IPC G01R 29/10), which is selected as a prototype. To determine the characteristics of the AFAR radiation pattern, a LF control is simultaneously carried out, consisting of an analysis of the responses of its PPM phase shifters to AFAR beam control commands, and a microwave control, carried out without removing the radar from its normal mode, at time intervals outside the gated range sections, consisting in determining the ratio of the maximum values of the amplitude of the excitation current of the i-th AFAR emitter (when it is being received) to the minimum A 0i , as well as the phase shift of the excitation current Ф i relative to the reference values of A eti and F eti (where , and N is the number of elements of the AFAR) in each of the L = 2 P states of the phase shifter (p is the number of bits of the phase shifter), while the opening of the AFAR is divided into J squares with a side equal to , inscribed in a circle with a radius of 4λ, control of emitters and control channels connected to them, having numbers and which are the centers of the circumscribed circles, it is carried out in random order, and if, as a result of the microwave control of these emitters, the parameters A 0i fall below their reference values A eti , then a sequential microwave control and storing of the amplitudes and phases of the excitation currents, as well as the coordinates m, n (where m is the row number, n is the column number) of the emitters located in the jth circle of radius 4λ, and when determining the coordinates of the emitter m ', n', characterized by the smallest difference in the parameters A eti and A 0i , microwave amplitudes are checked and Toko phases excitations of emitters located in a circle with a radius of 4λ and a center at a point with coordinates m ', n' that have not yet been subjected to microwave control during the previous procedure, if a malfunction of the i-th phase shifter AFAR is detected, the microwave control of the faulty i-th MRP, when identifying differences A 0i from A eti and Ф i from Ф eti , a microwave control of all channels within a radius of 4λ is carried out, differences between A 0i , Ф i and their reference values and A eti and Ф eti are taken into account the process of modeling the radiation pattern AFAR.
Данный способ не позволяет контролировать характеристики усилителей и аттенюаторов ППМ, что приводит к снижению достоверности контроля характеристик диаграммы направленности АФАР.This method does not allow to control the characteristics of the amplifiers and attenuators of the PPM, which leads to a decrease in the reliability of monitoring the characteristics of the radiation pattern of the AFAR.
Целью предлагаемого изобретения является расширение области применения и повышение достоверности контроля. Поставленная цель достигается тем, что для определения характеристик диаграммы направленности АФАР одновременно проводятся НЧ-контроль, заключающийся в анализе реакций фазовращателей ее ППМ на команды управления лучом АФАР, и СВЧ-контроль, осуществляемый без вывода РЛС из штатного режима, в интервалы времени, находящиеся за пределами стробируемых участков дальности, заключающийся в определении отношения максимальных значений амплитуды тока возбуждения i-го излучателя АФАР (при ее работе на прием) к минимальному A0i, а также сдвига фазы тока возбуждения Фi относительно заданных значений Аэтi и Фэтi (где , а N число элементов АФАР) в каждом из L=2P состояний фазовращателя (р - число разрядов фазовращателя), при этом раскрыв АФАР разбивается на J квадратов со стороной, равной , вписанных в окружности радиусом 4λ, контроль излучателей и соединенных с ними ППМ, имеющих номера и являющихся центрами описанных окружностей, проводится в случайном порядке, причем если в результате СВЧ-контроля этих излучателей, параметры A0i оказываются ниже своих эталонных значений Aэтi, то проводится последовательный СВЧ-контроль и запоминание амплитуд и фаз токов возбуждения, а также координат m, n (где m - номер строки, n - номер столбца) излучателей, находящихся в j-ом круге радиуса 4λ, а при определении координат излучателя m', n', характеризующегося наименьшей разностью параметров Аэтi и А0i, проводится последовательный СВЧ-контроль амплитуд и фаз токов возбуждения излучателей, находящихся в круге радиусом 4λ и центром в точке с координатами m', n', а в случае выявления неисправности i-го фазовращателя АФАР по результатам проведения НЧ-контроля проводится СВЧ-контроль неисправного i-го ППМ, отличающийся тем, что в процессе НЧ-контроля дополнительно проводится контроль тока, потребляемого каждым i-м ППМ от источника питания Iпот id (где d номер состояния усилителя предающего канала i-го ППМ, ) и в случае, если величина Iпотis оказывается выше своего допустимого значения Iпотid доп верх, то от i-го ППМ отключается напряжение питания и он исключается из дальнейшей процедуры контроля, а в случае если величина Iпотid оказывается ниже своего допустимого значения Iпотid доп нижн, проводится СВЧ-контроль неисправного i-го ППМ, а в процессе СВЧ-контроля излучателей и связанных с ними ППМ при работе АФАР на прием дополнительно проводится оценка состояния многоступенчатого управляемого аттенюатора каждого i-го ППМ, заключающаяся в установке максимального значения вносимого им затухания, периодическом отключении выхода i-го ППМ от делителя-сумматора, связанного с приемопередатчиком РЛС, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР от измерительного зонда, выделении ее огибающей, определении отношения максимального значения уровня СВЧ-сигнала на выходе i-го ППМ АФАР к минимальному Aiат0/Aiат1 (где 1 и 0 соответствуют подключению и отключению i-го ППМ от делителя-сумматора) и сравнении их с эталонными значениями Аэт атi, проводится оценка характеристик входящего в состав приемного канала каждого i-го ППМ АФАР малошумящего усилителя, заключающаяся в установке минимального значения вносимого многоступенчатым управляемым аттенюатором i-го ППМ затухания, периодическом отключении i-го ППМ от делителя-сумматора, связанного с приемопередатчиком РЛС, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР от измерительного зонда, выделении ее огибающей, определении отношения максимального значения уровня СВЧ-сигнала на выходе АФАР к минимальному Aiпр1/Аiпр0 (где 1 и 0 соответствуют подключению и отключению i-го ППМ от делителя-сумматора) и сравнении его с эталонными значениями Аэт прi, а при работе АФАР на передачу проводится оценка состояния многокаскадного управляемого усилителя мощности передающего канала каждого i-го ППМ, заключающаяся в установке максимального значения его усиления, периодическом отключение i-го ППМ от делителя-сумматора, связанного с приемопередатчиком РЛС, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, излучаемого АФАР, выделении ее огибающей, определении отношения максимального значения тока возбуждения i-го излучателя АФАР к минимальному Aiус1/Aiус0 (где 1 и 0 соответствуют подключению и отключению i-го ППМ от делителя-сумматора) и сравнении их с эталонными значениями Аэт усi, если в результате СВЧ-контроля Aiат1/Aiат0 оказываются ниже своих эталонных значений от Аэт усi и Аэт ат i, проводится оценка характеристик многоступенчатого управляемого аттенюатора каждого i-го ППМ, заключающаяся в переключении его состояний из одного в другое и обратно, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР от измерительного зонда, выделении ее огибающей, определении по ней отношений максимальных значения уровня СВЧ-сигнала на выходе АФАР к минимальным A0ik (где k - номер сочетания состояний аттенюатора i-го ППМ, создающих амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР, , где K - число ступеней аттенюатора) и сравнении их с эталонными значениями Аэтik, если в результате СВЧ-контроля отношения Aiус1/Aiус0 оказываются ниже своих эталонных значений Aэт усi и Аэт ат, проводится оценка характеристик многокаскадного управляемого усилителя мощности передающего канала каждого i-го ППМ, заключающаяся в переключении его состояний из одного в другое и обратно, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, излучаемого АФАР, выделении его огибающей, определении по ней отношений максимальных значений амплитуды тока возбуждения i-го излучателя АФАР к минимальным A0is (где s - номер сочетания состояний усилителя i-го ППМ, создающих амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, излучаемого АФАР, , где S - число состояний усилителя) и сравнение их с эталонными значениями Аэтis, выявленные отличия Аiат0/Аiат1 от Аiат эт, Аiус1/Аiус0 от Аiус эт, Аiпр1/Аiпр0 от Аiпр эт, A0ik от Aэтik, A0is от Aэтis, а также данные об отключении i-х ППМ по результатам НЧ-контроля учитываются в процессе моделирования диаграммы направленности АФАР.The aim of the invention is to expand the scope and increase the reliability of control. This goal is achieved by the fact that to determine the characteristics of the AFAR radiation pattern, LF control is simultaneously carried out, which consists in analyzing the responses of its PPM phase shifters to AFAR beam control commands, and microwave control, carried out without removing the radar from its normal mode, at time intervals the limits of the gated range sections, which consists in determining the ratio of the maximum values of the amplitude of the excitation current of the i-th AFAR emitter (when it is being received) to the minimum A 0i , as well as the phase shift the excitation current f i relative to the specified values of A eti and F eti (where , and N is the number of elements of the AFAR) in each of the L = 2 P states of the phase shifter (p is the number of bits of the phase shifter), while the opening of the AFAR is divided into J squares with a side equal to inscribed in a circle with a radius of 4λ and which are the centers of the circumscribed circles, it is carried out in random order, and if, as a result of the microwave control of these emitters, the parameters A 0i are lower than their reference values A eti , then a sequential microwave control and storing of the amplitudes and phases of the excitation currents, as well as the coordinates m , n (where m is the row number, n is the column number) of emitters located in the jth circle of radius 4λ, and when determining the coordinates of the emitter m ', n', characterized by the smallest difference in parameters A eti and A 0i, a sequential microwave the control amplitudes and phases of the excitation currents of emitters located in a circle of radius 4λ and center at a point with coordinates m ', n', and if a malfunction of the i-th phase shifter AFAR is detected, the microwave control of the malfunctioning i-th MRP is carried out according to the results of low-frequency control, characterized in that in the process of low-frequency control an additional monitoring of the current consumed by each i-th PPM from the power source I sweat id (where d is the status number of the amplifier of the transmitting channel of the i-th PPM, ) and if the value of I potis is higher than its permissible value of I potid is additional top , then the supply voltage is disconnected from the i-th MRP and it is excluded from the further control procedure, and if the value of I potid falls below its permissible value of I potid additional lower , the microwave control of the faulty i-th MRF is carried out, and in the process of microwave control of the emitters and the associated MRF during AFAR operation, an additional assessment of the state of the multi-stage controlled attenuator of each i-th MRF is carried out, which consists in setting f the maximum value of the attenuation introduced by it, periodically disconnecting the output of the i-th PPM from the adder divider associated with the radar transceiver, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR from the measuring probe, highlighting its envelope, determining the ratio of the maximum value of the microwave the output signal i-th MRP AFAR minimum iat0 a / a iat1 (where 1 and 0 correspond to the connection and disconnection i-th MRP from the divider-combiner) and comparing them with the reference values a et ati, carried sc the characteristics of the low-noise amplifier included in the receiving channel of each i-th APM AFAR, consisting in setting the minimum value of the attenuation of the i-th attenuator of the i-th attenuation PPM, periodically disconnecting the i-th PPM from the divider-adder associated with the radar transceiver, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR from the measuring probe, highlighting its envelope, determining the ratio of the maximum value of the microwave signal level at the output of the AFAR to the minimum flax A ipr1 / A ipr0 (where 1 and 0 correspond to the connection and disconnection i-th MRP from the divider-combiner) and comparing it with the reference values A et pri, and at the AFAR the transmission assesses the state of a multistage managed power amplifier of the transmitting channel of each i-th PPM, which consists in setting the maximum value of its gain, periodically disconnecting the i-th PPM from the adder divider associated with the radar transceiver, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector emitted by the AFAR SRI its envelope, determining the ratio of the maximum excitation current value of i-th emitter AFAR minimum A ius1 / A ius0 (where 1 and 0 correspond to the connection and disconnection i-th MRP from the divider-combiner) and comparing them with the reference values A et usi, if as a result of the microwave control A iat1 / A iat0 fall below their reference values from A et usi and A et at i , the characteristics of the multi-stage controlled attenuator of each i-th MRP are evaluated, which consists in switching its states from one to another and vice versa, causing those m the amplitude modulation of the resulting vector of the field received by the AFAR from the measuring probe, selecting its envelope, determining from it the ratio of the maximum values of the microwave signal level at the output of the AFAR to the minimum A 0ik (where k is the number of the combination of attenuator states of the i-th PPM creating amplitude modulation the resulting field vector taken by the AFAR, , where K is the number of stages of the attenuator) and comparing them with the reference values A etik , if as a result of the microwave control the ratios A ius1 / A ius0 are lower than their reference values A et usi and A et at, the characteristics of the multi-stage controlled power amplifier transmitting the channel of each i-th MRP, which consists in switching its states from one to another and vice versa, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector emitted by the AFAR, highlighting its envelope, determining the ratios of maximum values from it cheny excitation current amplitude i-th transmitter to the minimum AFAR A 0is (where s - number of combinations of states i-th amplifier AMP, creating amplitude modulation of the resultant field vector radiated AFAR, , where S is the number of amplifier states) and comparing them with the reference values of A etis , revealed differences between A iat0 / A iat1 from A iat et , A ius1 / A ius0 from A ius et , A ipr1 / A ipr0 from A ipr et , A 0ik from A etik , A 0is from A etis , as well as data on the disconnection of the i-th APM according to the results of the low-frequency control are taken into account in the process of modeling the radiation pattern of the AFAR.
Таким образом, предлагаемое изобретение имеет следующие отличительные признаки по сравнению с прототипом:Thus, the present invention has the following distinctive features in comparison with the prototype:
НЧ-контроль включает процедуры контроля токов, потребляемых каждым i-м ППМ от источника питания Iпот is (где s номер состояния усилителя предающего канала i-го ППМ, ) и в случае, если величина Iпотid оказывается выше своего допустимого значения Iпотid доп верх, то от i-го ППМ отключается напряжение питания и он исключается из дальнейшей процедуры контроля, а в случае если величина Iпотid оказывается ниже своего допустимого значения Iпотid доп нижн, проводится СВЧ-контроль неисправного i-го ППМ. Данные об отключении i-x ППМ по результатам НЧ-контроля учитываются в процессе моделирования диаграммы направленности АФАР;LF control includes procedures for monitoring the currents consumed by each i-th PPM from the power source I sweat is (where s is the status number of the amplifier of the transmitting channel of the i-th PPM, ) and if the I potid value is higher than its permissible I potid value, then the supply voltage is disconnected from the i-th MRP and it is excluded from the further control procedure, and if the I potid value is lower than its acceptable I potid value additional lower , microwave control of the faulty i-th PPM is carried out. Data on disabling ix anti-missile defense by the results of low-frequency control are taken into account in the process of modeling the radiation pattern of the AFAR;
СВЧ-контроль включает процедуры, позволяющие:Microwave control includes procedures that allow:
при работе АФАР на прием: оценить характеристики входящего в состав приемного канала каждого i-го ППМ АФАР малошумящего усилителя, установив минимальное значение вносимого многоступенчатым управляемым аттенюатором i-го ППМ затухания, осуществляя периодическое отключение выхода i-го ППМ от делителя-сумматора, связанного с приемопередатчиком РЛС, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР от измерительного зонда, выделяя ее огибающую, определяя при этом отношения максимального значения уровня СВЧ-сигнала на выходе i-го ППМ АФАР к минимальному (относительные приращения амплитуды) Aiпр1/Aiпр0 (где 1 и 0 соответствуют подключению и отключению выхода i-го ППМ от делителя-сумматора) и сравнивая их с эталонными значениями Аэт прi; оценить состояние многоступенчатого управляемого аттенюатора каждого i-го ППМ (исправен, либо неисправен), установив максимальное значение вносимого им затухания, осуществляя периодическое отключение выхода i-го ППМ от делителя-сумматора, связанного с приемопередатчиком РЛС, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР от измерительного зонда, выделяя ее огибающую, определяя при этом отношения максимального значения уровня СВЧ-сигнала на выходе i-го ППМ АФАР к минимальному (относительные приращения амплитуды) Aiат0/Aiат0 (где 1 и 0 соответствуют подключению и отключению i-го ППМ от делителя-сумматора) и сравнивая их с эталонными значениями Аэт атi; оценить характеристики многоступенчатого управляемого аттенюатора каждого i-го ППМ, осуществляя переключение его состояний из одного в другое и обратно, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР от измерительного зонда, выделяя ее огибающую, определяя при этом относительные приращения амплитуды А0ik (где k - номер сочетания состояний аттенюатора i-го ППМ, создающих амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР) и сравнивая их с эталонными значениями Аэтik;during operation of the AFAR on reception: to evaluate the characteristics of the low-noise amplifier included in the receiving channel of each i-th APM AFAR, setting the minimum value of the attenuation introduced by the multistage controlled attenuator of the i-th PPM attenuator, periodically disconnecting the output of the i-th APM from the adder divider associated with radar transceiver, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR from the measuring probe, highlighting its envelope, while determining the ratio of the maximum level I microwave signal at the output of i-th MRP AFAR minimum (relative amplitude increment) A ipr1 / A ipr0 (where 1 and 0 correspond to connect and disconnect the output i-th MRP from the divider-combiner) and comparing them with the reference values A et pri ; to assess the state of the multi-stage controlled attenuator of each i-th PPM (good or faulty), setting the maximum value of the attenuation introduced by it, periodically disconnecting the output of the i-th PPM from the adder divider associated with the radar transceiver, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR from the measuring probe, highlighting its envelope, while determining the ratio of the maximum value of the microwave signal level at the output of the i-th APM AFAR to the minimum (relative amplitudes) A iat0 / A iat0 (where 1 and 0 correspond to connecting and disconnecting the i-th MRP from the divider-adder) and comparing them with the reference values of A et ati ; to evaluate the characteristics of the multi-stage controlled attenuator of each i-th PPM, switching its states from one to another and vice versa, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR from the measuring probe, highlighting its envelope, while determining the relative amplitude increments A 0ik ( where k is the number of the combination of attenuator states of the i-th PPM, creating amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR) and comparing them with the reference values of A etik ;
при работе АФАР на передачу: оценить состояние многокаскадного управляемого усилителя мощности передающего канала каждого i-го ППМ, установив максимальное значение усиления им сигнала, осуществляя периодическое отключение i-го ППМ от делителя-сумматора, связанного с приемопередатчиком РЛС, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, излучаемого АФАР, выделяя ее огибающую, определяя при этом отношение максимального значения тока возбуждения i-го излучателя АФАР к минимальному (относительные приращения амплитуды) Aiус1/Aiус0 (где 1 и 0 соответствуют подключению и отключению i-го ППМ от делителя-сумматора) и сравнивая их с эталонными значениями Аэт усi; оценить характеристики многокаскадного управляемого усилителя мощности передающего канала каждого i-го ППМ, осуществляя переключение его состояний из одного в другое и обратно, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, излучаемого АФАР, выделяя его огибающую, определяя при этом отношения максимальных значений амплитуды тока возбуждения i-го излучателя АФАР к минимальным (относительные приращения амплитуды) A0is (где s - номер сочетания состояний усилителя i-го ППМ, создающих амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, излучаемого АФАР) и сравнивая их с эталонными значениями Aэтis;during operation of the AFAR for transmission: to evaluate the state of a multi-stage controlled power amplifier of the transmitting channel of each i-th PPM, setting the maximum value of signal amplification by it, periodically disconnecting the i-th PPM from the adder divider associated with the radar transceiver, thereby causing amplitude modulation of the resulting the vector of the field emitted by the AFAR, highlighting its envelope, while determining the ratio of the maximum value of the excitation current of the i-th AFAR emitter to the minimum (relative amplitudes increments dy) A ius1 / A ius0 (where 1 and 0 correspond to the connection and disconnection i-th MRP from the divider-combiner) and comparing them with the reference values A et usi; to evaluate the characteristics of a multi-stage controlled power amplifier of the transmitting channel of each i-th APM, switching its states from one to another and vice versa, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector emitted by the AFAR, highlighting its envelope, while determining the ratio of the maximum values of the excitation current amplitude the ith AFAR emitter to the minimum (relative amplitude increments) A 0is (where s is the number of the combination of states of the amplifier of the ith APM creating amplitude modulation resulting in its field vector emitted by AFAR) and comparing them with the reference values of A etis ;
выявленные в процессе СВЧ-контроля ППМ и соединенных с ними излучателей АФАР, отличия Аiус1/Аiус0 от Аэт усi, а также Aiат1/Aiат0 от Аэт атi используются для перехода к оценке характеристик многокаскадного управляемого усилителя мощности передающего канала каждого i-го ППМ и характеристики многоступенчатого управляемого аттенюатора каждого i-го ППМ, а затем вместе с отличиями Aiпр1/Aiпр0 от Аэт прi, A0is от Аэтis, а также А0ik от Аэтik, вместе с отличиями A0i от Aэтi и Фi от Фэтi (в соответствии со способом-прототипом) учитываются в процессе моделирования диаграммы направленности АФАР и могут быть использованы для формирования корректирующих амплитудно-фазовое распределение на раскрыве АФАР воздействий.the differences A ius1 / A ius0 from A et usi , as well as A iat1 / A iat0 from A et ati , identified during microwave control of the PMD and associated AFAR emitters, are used to go on to evaluate the characteristics of the multi-stage controlled power amplifier of the transmitting channel of each i -th MRP and the characteristics of the multi-stage controlled attenuator of each i-th MRP, and then, together with the differences A ipr1 / A ipr0 from A et pri , A 0is from A etis , as well as A 0ik from A etik , together with the differences A 0i from A eti and F i of F eti (according to the method-prototype) recorded in model Hovhan AFAR directivity diagrams may be used to form the corrective amplitude-phase distribution in the aperture AFAR influences.
Выполнение указанных операций позволяет реализовать предлагаемый способ в РЛС, обеспечивающих сопровождение быстролетящих объектов наблюдения в условиях воздействия разрушающих и возмущающих дестабилизирующих факторов, требующих оперативного контроля диаграммы направленности АФАР без выведения РЛС из штатного режима.Performing these operations allows you to implement the proposed method in the radar, providing tracking of fast flying objects under the influence of destructive and disturbing destabilizing factors, requiring operational monitoring of the AFAR radiation pattern without removing the radar from its normal mode.
На фигуре 1 приведен вариант технической реализации предлагаемого способа.The figure 1 shows a variant of the technical implementation of the proposed method.
Изображенное на фигуре 1 устройство, реализующее данный способ содержит: 1 - измерительный зонд; 2 - излучатель; 3 - ППМ; 4 - блок управления амплитудно-фазовым распределением; 5 - цифровое вычислительное устройство (ЦВУ); 6 - блок встроенного контроля состояния приемопередающих модулей АФАР; 7 - АФАР; 8 - измеритель амплитуд и фаз; 9 - приемопередатчик; 10 - переключатель «Прием-передача»; 11 - делитель-сумматор; 12 - СВЧ-выключатель, 13 - коммутатор цепей питания ППМ, 14 - источник питания ППМ.Depicted in figure 1, the device that implements this method contains: 1 - measuring probe; 2 - emitter; 3 - MRP; 4 - control unit amplitude-phase distribution; 5 - digital computing device (CVD); 6 - block integrated monitoring of the status of transceiver modules AFAR; 7 - AFAR; 8 - meter of amplitudes and phases; 9 - transceiver; 10 - switch "Receive-transfer"; 11 - divider-adder; 12 - microwave switch, 13 - PPM power supply circuit switch, 14 - PPM power supply.
На фигуре 2 в качестве примера изображена структурная схема ППМ (аналогичная схема приведена в статье A.M.Голика и др. Приемо-передающие модули активных ФАР // Зарубежная радиоэлектроника. - 1993. - №5. - С.12-19 и в электронном журнале Microwaves 101.corn: статья «Transmit/receive modules». November 11, 2010). Рассматриваемый вариант конструкции ППМ содержит: 15 - переключатель «прием-передача»; 16 - многокаскадный усилитель мощности; 17 - малошумящий усилитель с защитным устройством; 18 - дискретноуправляемый фазовращатель; 19 - многоступенчатый управляемый аттенюатор.Figure 2 as an example shows a structural diagram of the PPM (a similar diagram is given in the article by AM Golika et al. Transceiver modules of active headlights // Foreign Radio Electronics. - 1993. - No. 5. - P.12-19 and in the electronic journal Microwaves 101.corn: article “Transmit / receive modules”. November 11, 2010). The considered version of the PPM design contains: 15 - a “transmit-receive” switch; 16 - multi-stage power amplifier; 17 - low-noise amplifier with a protective device; 18 - discrete-controlled phase shifter; 19 - multistage controlled attenuator.
Контроль характеристик диаграммы направленности АФАР по предложенному способу осуществляется следующим образом.Monitoring the characteristics of the radiation pattern AFAR according to the proposed method is as follows.
При работе АФАР одновременно реализуются две ветви контроля функционирования ее каналов управления.During the operation of AFAR, two branches of monitoring the functioning of its control channels are simultaneously implemented.
В основе первой (НЧ-контроль) лежит последовательный анализ состояний переключающих элементов фазовращателей всех ППМ АФАР после их установки в состояния, соответствующие заданному положению луча АФАР, а также контроль токов потребления ППМ Iпотid (где d номер состояния усилителя предающего канала i-го ППМ, ). Причем, если в результате реализации процедур, предусмотренных ветвью НЧ-контроля, будут выявлены вышедшие из строя (обрыв либо короткое замыкание) переключающие элементы фазовращателей (НЧ-контроль в соответствии со способом-прототипом), то проводится СВЧ-контроль неисправного i-го ППМ.The first (LF control) is based on a sequential analysis of the states of the switching elements of the phase shifters of all APM AFARs after they are set to the state corresponding to the given position of the AFAR beam, as well as the monitoring of the current consumption PPM I potid (where d is the status number of the amplifier of the transmitting channel of the ith APM , ) Moreover, if as a result of the implementation of the procedures provided for by the LF control branch, switching elements of the phase shifters (LF control in accordance with the prototype method) that are out of order (open or short circuit) are detected, then the microwave control of the faulty i-th PPM .
В случае, если контролируемая величина Iпотid оказывается выше своего допустимого значения Iпотid доп, то от i-го ППМ отключается напряжение питания и он исключается из дальнейшей процедуры контроля, а в случае, если величина Iпотid оказывается ниже своего допустимого значения Iпотid доп нижн, проводится СВЧ-контроль неисправного i-го ППМ.If the controlled value of I potid is higher than its permissible value of I potid extra , then the supply voltage is disconnected from the i-th MRP and it is excluded from the further control procedure, and if the value of I potid is lower than its acceptable value I potid additional lower , microwave control of the faulty i-th PPM is carried out.
Реализация контроля состояний переключающих элементов фазовращателей может быть осуществлена в соответствии с а.с. 1781641 (СССР, МКИ G01R 29/10), а.с. 321232 (СССР, МКИ G01R 29/10), а.с. 275531 (СССР, МКИ G01R 29/10), пат. 4005361 (США, МКИ G01R 31/02), пат. 2542435 (ФРГ, МКИ H01Q 3/26, G01R 3/28).Implementation of state monitoring of switching elements of phase shifters can be carried out in accordance with 1781641 (USSR, MKI G01R 29/10), and.with. 321232 (USSR, MKI G01R 29/10), and.with. 275531 (USSR, MKI G01R 29/10), US Pat. 4005361 (USA, MKI G01R 31/02), US Pat. 2542435 (Germany, MKI H01Q 3/26, G01R 3/28).
Контроль токов потребления ППМ может быть реализован на основе использования промышленно выпускаемых датчиков тока, представляющих собой преобразователи «ток-напряжение» (перечень возможных для применения датчиков приведен в статье А.Данилова «Современные промышленные датчики тока» // Современная электроника. - М.: СТА-ПРЕСС, - октябрь 2004 г. - С.26-35), размещаемых в составе блока 6 контроля состояний ППМ. Оцифрованный сигнал с выхода датчика Iпотid сравнивается в блоке 6 с Iпотid доп и формируется команда на отключение питания от i-х ППМ, которая поступает на коммутатор 13. Результаты оценки состояния ППМ от блока 6 поступают на ЦВУ, осуществляющее моделирование диаграммы направленности антенны и определение ее характеристик.The control of current consumption PPM can be implemented through the use of industrially produced current sensors, which are “current-voltage” converters (a list of possible sensors for use is given in A. Danilov's article “Modern Industrial Current Sensors” // Modern Electronics. - M .: STA-PRESS, - October 2004 - S.26-35), placed as part of block 6 of the state control PPM. The digitized signal from the output of the I Potid sensor is compared in block 6 with I Potid add and a command is generated to turn off the power from the i-th APM, which is sent to the
В ходе процедуры СВЧ-контроля излучателей и соединенных с ними ППМ (вторая ветвь контроля), проводимой одновременно с НЧ контролем, раскрыв АФАР (в соответствии со способом-прототипом) разбивается на J квадратов со стороной равной , вписанных в окружности радиусом 4λ. СВЧ-контроль излучателей и соединенных с ними ППМ, имеющих номера и являющихся центрами описанных окружностей, проводится в случайном порядке (без вывода РЛС из штатного режима, в интервалы времени, находящиеся за пределами стробируемых участков дальности) и заключается в:During the microwave control procedure of the emitters and the associated PMF (second control branch), carried out simultaneously with the low-frequency control, revealing the AFAR (in accordance with the prototype method) is divided into J squares with a side equal to inscribed in a circle of radius 4λ. Microwave control of emitters and associated MRF with numbers and which are the centers of the circumscribed circles, it is carried out in a random order (without outputting the radar from its normal mode, at time intervals outside the gated range sections) and consists in:
определении (в соответствии со способом-прототипом) отношения максимальных значений амплитуды тока возбуждения i-го излучателя АФАР (при ее работе на прием) к минимальному A0i, а также сдвига фазы тока возбуждения Фi относительно заданных значений Aэтi и Фэтi (где , a N число элементов ФАР) в каждом из L=2P состояний фазовращателя (р - число разрядов фазовращателя);determining (in accordance with the prototype method) the ratio of the maximum values of the excitation current amplitude of the i-th AFAR emitter (when it is being received) to the minimum A 0i , as well as the phase shift of the excitation current Ф i relative to the set values of A eti and Ф eti (where , a N is the number of PAR elements) in each of L = 2 P states of the phase shifter (p is the number of bits of the phase shifter);
оценке состояния («исправен» - «неисправен») многоступенчатого управляемого аттенюатора каждого i-го ППМ при работе АФАР на прием, установив максимальное значение вносимого им затухания, осуществляя периодическое отключение выхода i-то ППМ от делителя-сумматора, связанного с приемопередатчиком РЛС, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР от измерительного зонда, выделяя ее огибающую, определяя при этом отношения максимального значения уровня СВЧ-сигнала на выходе i-го ППМ АФАР к минимальному (относительные приращения амплитуды) Aiат1/Aiат0 (где 1 и 0 соответствуют подключению и отключению i-го ППМ от делителя-сумматора) и сравнивая их с эталонными значениями Aэт атi;assessing the state (“good” - “faulty”) of the multi-stage controlled attenuator of each i-th APM during operation of the AFAR for reception, setting the maximum value of the attenuation introduced by it, periodically disconnecting the output of the ith antimonitor from the divider-adder associated with the radar transceiver, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR from the measuring probe, highlighting its envelope, while determining the ratio of the maximum value of the microwave signal level at the output of the i-th APM AFAR to the minimum ohm (relative amplitude increments) A iat1 / A iat0 (where 1 and 0 correspond to connecting and disconnecting the i-th MRP from the divider-adder) and comparing them with the reference values of A et ati ;
оценке характеристик входящего в состав приемного канала каждого i-го ППМ малошумящего усилителя при работе АФАР на прием, установив минимальное значение вносимого многоступенчатым управляемым аттенюатором i-го ППМ затухания, периодически отключая i-й ППМ от делителя-сумматора, связанного с приемопередатчиком РЛС, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР от измерительного зонда, выделяя ее огибающую, определяя при этом отношения максимального значения уровня СВЧ-сигнала на выходе АФАР к минимальному Aiпр1/Aino0 (где 1 и 0 соответствуют подключению и отключению i-го ППМ от делителя-сумматора) и сравнивая его с эталонными значениями Aэт прi;assessing the characteristics of the low-noise amplifier included in the receiving channel of each i-th PMP during AFAR operation by receiving, setting the minimum value of the i-th PPM attenuation introduced by the multistage controlled attenuator, periodically disconnecting the i-th MRP from the adder divider associated with the radar transceiver, causing thereby, the amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR from the measuring probe, highlighting its envelope, while determining the ratio of the maximum value of the microwave signal level at the output of the AFAR to m the minimum A iпр1 / A ino0 (where 1 and 0 correspond to connecting and disconnecting the i-th MRP from the divider-adder) and comparing it with the reference values of A et pri ;
оценке состояния многокаскадного управляемого усилителя мощности передающего канала каждого i-го ППМ (при работе АФАР на передачу), установив максимальное значение усиления сигнала, осуществляя периодическое отключение i-го ППМ от делителя-сумматора, связанного с приемопередатчиком РЛС, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, излучаемого АФАР, выделяя ее огибающую, определяя при этом отношение максимального значения тока возбуждения i-го излучателя АФАР к минимальному (относительные приращения амплитуды) Aiус0/Aiус0 (где 1 и 0 соответствуют подключению и отключению i-го ППМ от делителя-сумматора) и сравнивая их с эталонными значениями Аэт усi.assessing the state of a multi-stage controlled power amplifier of the transmitting channel of each i-th APM (during AFAR transmission), setting the maximum signal gain, periodically disconnecting the i-th APM from the adder divider associated with the radar transceiver, thereby causing amplitude modulation of the resulting of the field vector emitted by the AFAR, highlighting its envelope, while determining the ratio of the maximum value of the excitation current of the i-th AFAR emitter to the minimum (relative amplitude increments) A ius0 / A ius0 (where 1 and 0 correspond to connecting and disconnecting the i-th MRP from the divider-adder) and comparing them with the reference values of A et usi .
Причем, если в результате СВЧ-контроля излучателей, имеющих номера (в соответствии со способом-прототипом), параметры A0i оказываются ниже своих эталонных значений Аэтi, то проводится последовательный СВЧ-контроль и запоминание амплитуд и фаз токов возбуждения, а также координат m, n (где m - номер строки, n - номер столбца) излучателей, находящихся в j-ом круге радиуса 4λ, а при определении координат излучателя m', n', характеризующегося наименьшей разностью параметров Аэтi и A0i, проводится последовательный СВЧ-контроль амплитуд и фаз токов возбуждения излучателей, находящихся в круге радиусом 4λ и центром в точке с координатами m', n'.Moreover, if as a result of microwave control of emitters having numbers (in accordance with the prototype method), the parameters A 0i are lower than their reference values A eti , then a sequential microwave control and storing of the amplitudes and phases of the excitation currents, as well as the coordinates m, n (where m is the line number, n is the number column) of emitters located in the jth circle of radius 4λ, and when determining the coordinates of the emitter m ', n', characterized by the smallest difference in parameters A eti and A 0i , a sequential microwave control of the amplitudes and phases of the excitation currents of emitters in a circle of radius 4λ and the center at e with m ', n' coordinates.
Состав реализуемых процедур СВЧ-контроля при этом соответствует предлагаемому изобретению.The composition of the implemented procedures for microwave control in this case corresponds to the invention.
Если в результате СВЧ-контроля состояния многоступенчатого управляемого аттенюатора i-го ППМ отношение Aiат1/Aiат0 окажется ниже своего эталонного значения Аэт ат i, проводится оценка его характеристик, заключающаяся в переключении состояний многоступенчатого управляемого аттенюатора из одного в другое и обратно, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР от измерительного зонда, выделении ее огибающей, определении по ней отношений максимальных значения уровня СВЧ-сигнала на выходе АФАР к минимальным A0ik (где k - номер сочетания состояний аттенюатора i-го ППМ, создающих амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, принимаемого АФАР, , где K - число ступеней аттенюатора) и сравнении их с эталонными значениями Aэтik.If, as a result of the microwave control of the state of the multi-stage controlled attenuator of the i-th SMP, the ratio A iat1 / A iat0 turns out to be lower than its reference value A et at i , its characteristics are evaluated, which consists in switching the states of the multi-stage controlled attenuator from one to another and vice versa, causing thereby the amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR from the measuring probe, highlighting its envelope, determining from it the ratios of the maximum values of the level of the microwave signal at the output of the AFAR to minimum A 0ik (where k is the number of combinations of attenuator states of the i-th MRP, which create amplitude modulation of the resulting field vector received by the AFAR, , where K is the number of attenuator steps) and comparing them with the reference values A etik .
Если в результате СВЧ-контроля состояния многокаскадного управляемого усилителя мощности передающего канала i-го ППМ отношения Aiус0/Aiус0 оказываются ниже своих эталонных значений Аэт усi, проводится оценка их характеристик, заключающаяся в переключении состояний многокаскадного управляемого усилителя мощности из одного в другое и обратно, вызывая тем самым амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, излучаемого АФАР, выделении его огибающей, определении по ней отношений максимальных значений амплитуды тока возбуждения i-го излучателя АФАР к минимальным A0is (где s - номер сочетания состояний усилителя i-го ППМ, создающих амплитудную модуляцию результирующего вектора поля, излучаемого АФАР, , где S - число состояний усилителя) и сравнение их с эталонными значениями Aэтis.If, as a result of microwave monitoring of the state of a multi-stage controlled power amplifier of the transmitting channel of the i-th PPM, the ratios A ius0 / A ius0 are lower than their reference values A et usi, their characteristics are evaluated, which consists in switching the states of the multi-stage controlled power amplifier from one to another and vice versa, thereby causing amplitude modulation of the resulting field vector emitted by the AFAR, highlighting its envelope, determining from it the ratios of the maximum values of the amplitude of the excitation current of the ith of the AFAR emitter to the minimum A 0is (where s is the number of the combination of states of the amplifier of the i-th APM creating amplitude modulation of the resulting field vector emitted by the AFAR, , where S is the number of amplifier states) and comparing them with the reference values of A etis .
Выявленные в процессе проводимого СВЧ-контроля ППМ и соединенных с ними излучателей АФАР отличия Aiат0/Aiат1 от Аiат эт, Аiус1/Аiус0 от Аiус эт, Аiпр1/Аiпр0 от Аiпр эт, A0ik от Aэтik, A0is от Aэт is, вместе с отличиями A0i от Aэтi и Фi от Фэтi (в соответствии со способом прототипом), а также данными об отключении i-х ППМ по результатам НЧ-контроля учитываются в процессе моделирования диаграммы направленности АФАР и могут быть использованы для формирования корректирующих амплитудно-фазовое распределение на раскрыве АФАР воздействий.The differences A iat0 / A iat1 from A iat et , A ius1 / A ius0 from A ius et , A ipr1 / A ipr0 from A ipr et , A 0ik from A etik revealed during the microwave control of the MRF and associated AFAR emitters , A 0is from A et is , together with the differences between A 0i from A eti and Ф i from Ф eti (in accordance with the prototype method), as well as data on the disconnection of the i-th APM according to the results of low-frequency control are taken into account in the process of modeling the radiation pattern AFAR and can be used to form corrective amplitude-phase distribution in the aperture of AFAR effects.
Рассмотрим процесс контроля характеристик многоступенчатых управляемых аттенюаторов. Например, трехступенчатый управляемый аттенюатор, представляющий собой два последовательно соединенных аттенюатора, имеет четыре состояния 0, 20, 40 и 60 дБ. Для оценки характеристик аттенюатора достаточно двух сочетаний состояний:Consider the process of controlling the characteristics of multistage controlled attenuators. For example, a three-stage controlled attenuator, which is two attenuators connected in series, has four states of 0, 20, 40, and 60 dB. To evaluate the characteristics of the attenuator, two combinations of states are sufficient:
k=1 - сочетание состояний 0 и 20 дБ;k = 1 - combination of states 0 and 20 dB;
k=2 - сочетание состояний 0 и 40 дБ, либо 20 и 40 дБ.k = 2 is a combination of 0 and 40 dB states, or 20 and 40 dB.
Использование этих сочетаний позволит оценить относительную величину приращения затухания, вносимого каждым из ступеней аттенюатора.Using these combinations will allow us to estimate the relative magnitude of the attenuation increment introduced by each of the attenuator steps.
Сочетание состояний 0 и 60 дБ оценивается при контроле состояния аттенюатора. Таким образом, в результате реализации процедур оценки состояния и контроля характеристик в памяти ЦВУ будут актуализированы данные о состоянии аттенюатора, что может быть использовано при уточнении пеленгационной характеристики РЛС и реализации адаптивного способа измерения угловых координат в соответствии с пат. 2331902 (Россия, МПК G01S 13/44, 13/68).The combination of 0 and 60 dB states is evaluated when attenuator status is monitored. Thus, as a result of the implementation of procedures for assessing the state and monitoring characteristics in the memory of the CVC, the data on the state of the attenuator will be updated, which can be used to clarify the direction-finding characteristics of the radar and implement the adaptive method of measuring angular coordinates in accordance with US Pat. 2331902 (Russia,
Контроль характеристик усилителя осуществляется аналогичным образом. Цифровое управление усилением может быть реализовано, например, в соответствии с пат. 4638190 (США. МКИ C01P 25/04).Monitoring the characteristics of the amplifier is carried out in a similar way. Digital gain control can be implemented, for example, in accordance with US Pat. 4638190 (USA. MKI C01P 25/04).
Задача выделения огибающей модулированного по амплитуде СВЧ-сигнала (в процессе изменения состояний СВЧ-выключателя, усилителя мощности 16, многоступенчатого аттенюатора 19 в соответствии с предлагаемым методом), а также определения отношений уровней сигналов Аiат0/Aiат1, Aiус1/Aiус0, Aiпр1/Aiпр0, A0ik k, A0is, и значений Фi реализуется измерителем 8 амплитуд и фаз в соответствии с пат. 3378846 (США, НКИ 343-100).The task of extracting the envelope of the amplitude-modulated microwave signal (in the process of changing the state of the microwave switch,
Выявление в процессе СВЧ-контроля ППМ и соединенных с ними излучателей АФАР отличий Аiат0/Aiат1 от Аiат эт, Aiус0/Aiус1 от Аiус эт, Aiпр1/Aiпр0 от Aiпр эт, A0ik от Aэтik, A0is от Aэтis, а также А0i от Аэтi и Фi от Фэтi осуществляется ЦВУ 5.Identification during the microwave control of the MRP and the associated AFAR emitters of the differences A iat0 / A iat1 from A iat et , A ius0 / A ius1 from A ius et , A ipr1 / A ipr0 from A ipr et , A 0ik from A etik , A 0is from A etis , as well as A 0i from A eti and Ф i from Ф eti, are implemented by CVU 5.
Перечисленные операции осуществляются без выведения РЛС из штатного режима в интервалы времени, находящиеся за пределами стробируемых участков дальности в соответствии с данными, приведенными в книге Хижа Г.С.и др. «СВЧ-фазовращатели и переключатели: Особенности создания на pin-диодах в интегральном исполнении». - М.: Радио и связь, 1984. - 184 с., время переключения состояний полупроводникового фазовращателя составляет единицы наносекунд, а ферритовых - единицы микросекунд. Поэтому выделить участок в несколько сотен метров (1 микросекунда - 150 метров) для проведения СВЧ-контроля состояния излучателя не вызывает затруднений. При инерционности имеющихся в наличии средств регистрации измерения амплитуды могут осуществляться по одному из L (L - число состояний фазовращателей) измерений за период следования зондирующих импульсов.The above operations are carried out without removing the radar from its normal mode at time intervals outside the gated range sections in accordance with the data given in the book by G. Khizha et al. “Microwave phase shifters and switches: Features of creating pin-diodes in integral performance ". - M .: Radio and communications, 1984. - 184 pp., The switching time of the semiconductor phase shifter is a few nanoseconds, and ferrite - a few microseconds. Therefore, to allocate a plot of several hundred meters (1 microsecond - 150 meters) for microwave monitoring of the state of the emitter is not difficult. With the inertia of the available means of recording amplitude measurements, one can take one of L (L is the number of phase shifter states) measurements for the period of probing pulses.
На время контроля АФАР расфазируется (все ее фазовращатели устанавливаются в состояния Δφ=0). Информация об эталонных значениях амплитуд токов возбуждения i-х излучателей АФАР Aэтi при различных сочетаниях отказов переключающих элементов фазовращателей связанных с ними i-х ППМ, вместе с эталонными значениями Аiат эт, Aiус эт, Aiпр эт, Aэтik, Aэтis, а также Фэтi хранится в памяти вычислительного устройства 5, осуществляющего расчет характеристик диаграммы направленности.During the monitoring, the AFAR is out of phase (all its phase shifters are set to Δφ = 0). Information on the reference values of the amplitudes of the excitation currents of the i-th APAR emitters A eti for various combinations of failures of the switching elements of the phase shifters associated with them i-th APM, together with the reference values A iat et , A ius et , A ipr et , A etik , A etis , as well as Ф eti is stored in the memory of the computing device 5, which calculates the characteristics of the radiation pattern.
В случае, если А0i<Аэтi, т.е. установлен факт механического повреждения излучателя АФАР, то с помощью способа-прототипа оценивается изменение комплексной амплитуды возбуждения отказавшего ППМ и влияние этого изменения на характеристики соседних каналов управления, отстоящих от отказавшего на расстояния до 4λ в соответствии с а.с. 1062621 (СССР, МКИ G01R 29/10), осуществляется оценка влияния вышедших из строя излучателей, при которой фазовращатели всех излучателей, находящихся в круге радиусом 2-4 длины волны от контролируемого, перефазируются и в каждом состоянии путем СВЧ-контроля определяются параметры A0i и Фi, сравниваемые с их эталонными значениями Aэтi и Фэтi, различия между значениями А0i и Аэтi, Фi и Фэтi.If A 0i <A eti, i.e. the fact of mechanical damage to the AFAR emitter is established, then using the prototype method, the change in the complex excitation amplitude of the failed PPM and the effect of this change on the characteristics of adjacent control channels that are away from the failed one by a distance of 4λ are estimated in accordance with a.s. 1062621 (USSR, MKI G01R 29/10), an assessment is made of the influence of failed emitters, in which the phase shifters of all emitters located in a circle with a radius of 2-4 wavelengths from the controlled one are rephased and the parameters A 0i are determined in each state by microwave control and F i , compared with their reference values A eti and F eti , differences between the values of A 0i and A eti , F i and F eti .
Эти данные (как и результаты анализа реакций фазовращателей на команды управления лучом) и данные о характеристиках малошумящих усилителей 17, о состоянии усилителей мощности 16 и аттенюаторов 19 отправляются на вычислительное устройство, где они учитываются в модели АФАР при определении характеристик ее диаграммы направленности.These data (as well as the results of the analysis of the phase shifter reactions to the beam control commands) and the characteristics of low-
В случае, если в результате оценки состояния многокаскадного управляемого усилителя мощности 16 i-го ППМ выявлено, что отношения Aiус1/Aiус0 оказываются ниже своих эталонных значений Аэт усi, в соответствии с предлагаемым способом проводится оценка их характеристик, в процессе которой определяются отношения максимальных значений амплитуды тока возбуждения i-го излучателя АФАР к минимальным A0is и сравнение их с эталонными значениями Aэтis. Результаты сравнения учитываются при определении диаграммы направленности.If, as a result of assessing the state of a multi-stage controlled power amplifier of the 16th PPM, it is found that the ratios A ius1 / A ius0 are below their reference values A et usi, in accordance with the proposed method, their characteristics are evaluated, during which the ratios are determined the maximum values of the amplitude of the excitation current of the i-th AFAR emitter to the minimum A 0is and comparing them with the reference values of A etis . The comparison results are taken into account when determining the radiation pattern.
Если в результате оценки состояния многоступенчатого управляемого аттенюатора i-го ППМ отношение Aiат1/Aiат0 окажется ниже своего эталонного значения Аэт ат i, в соответствии с предлагаемым способом проводится оценка его характеристик, в процессе которой определяются отношения максимальных значений уровней СВЧ-сигнала на выходе АФАР к минимальным A0ik и сравнении их с эталонными значениями Aэтik.If, as a result of assessing the state of the multi-stage controlled attenuator of the i-th PPM, the ratio A iat1 / A iat0 turns out to be lower than its reference value A et at i , in accordance with the proposed method, its characteristics are evaluated, during which the ratios of the maximum values of the microwave signal levels are determined by the output of the AFAR to the minimum A 0ik and comparing them with the reference values of A etik .
Диаграмма направленности при этом определяется в соответствии с известным выражением для множителя ФАР (см. «Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток» под ред. Д.И.Воскресенского. - М.: Радио и связь, 1994. - 592 с.) на прием и передачуThe radiation pattern in this case is determined in accordance with the well-known expression for the PAR factor (see "Antennas and microwave devices. Designing phased antenna arrays" under the editorship of D.I. Voskresensky. - M .: Radio and communications, 1994. - 592 p. ) on reception and transmission
, ,
где A0i - амплитуда тока возбуждения i-го излучателя АФАР (на передачу), либо уровня сигнала поступающего с выхода i-го ППМ (на прием); Фi - фаза тока возбуждения mn-го излучателя АФАР (для выбранного направления излучения).where A 0i is the amplitude of the excitation current of the i-th AFAR emitter (for transmission), or the signal level from the output of the i-th APM (for reception); Ф i - phase of the excitation current of the mn-th AFAR emitter (for the selected radiation direction).
Таким образом, с помощью способа-прототипа, как описано выше, в процессе НЧ-контроля реализуется лишь оценка состояний переключающих элементов фазовращателей 18, а в процессе СВЧ-контроля оценивается изменение комплексной амплитуды возбуждения i-x излучателей АФАР, а также влияние этого изменения на характеристики соседних каналов управления, отстоящих от отказавшего на расстояния до 4λ. В соответствии с пат. 2169376 (Россия, МПК G01R 29/10) осуществляется оценка влияния вышедших из строя излучателей, при которой фазовращатели всех излучателей, находящихся в круге радиусом 4λ от контролируемого, перефазируются и в каждом состоянии путем СВЧ-контроля определяются параметры A0i и ΔФi, сравниваемые с их эталонными значениями Aэтi и Фэтi, различия между значениями A0i и Аэтi, Фi и Фэтi. Эти данные отправляются на вычислительное устройство, где они также учитываются в модели АФАР при определении характеристик ее диаграммы направленности.Thus, using the prototype method, as described above, in the process of low-frequency control, only the state of the switching elements of the
Реализация предлагаемого способа позволяет использовать его для контроля характеристик АФАР, расширяя тем самым область применения способа-прототипа, и повысить достоверность контроля характеристик АФАР за счет учета состояний элементов ППМ, который может быть реализован в процессе работы РЛС.The implementation of the proposed method allows you to use it to control the characteristics of the AFAR, thereby expanding the scope of the prototype method, and to increase the reliability of the control of the characteristics of the AFAR by taking into account the state of the anti-missile system elements, which can be implemented during the operation of the radar.
Техническая реализация предлагаемого способа может быть проиллюстрирована на примере устройства встроенного контроля характеристик АФАР, изображенного на фигуре 1.The technical implementation of the proposed method can be illustrated by the example of a device for the integrated monitoring of the characteristics of the AFAR shown in figure 1.
В рассматриваемом примере АФАР 7 с фидерным возбуждением состоит из излучателей 2, амплитуды и фазы токов возбуждения которых устанавливаются с помощью ППМ 3. Пример конструкции ППМ представлен на фигуре 2. Блок управления 4 амплитудно-фазовым распределением представляет собой вычислительное устройство, реализующее расчет требуемых фаз и амплитуд токов возбуждения излучателей 2 АФАР 7 в соответствии с кодом требуемого углового положения луча АФАР, при выявлении отказов блок управления 4 за пределами стробируемых участков дальности осуществляет последовательное изменение всех L состояний фазовращателя контролируемого канала, при этом фазовращатели всех остальных каналов устанавливаются в нулевые состояния. При выявлении механических повреждений излучателей (А0i<Аэтi) блок управления 4 в соответствии с командами, поступающими от ЦВУ 5 (в соответствии с устройством-прототипом) осуществляет перефазировку фазовращателей всех излучателей в круге радиусом 2-4 длины волны от контролируемого излучателя для оценки влияния поврежденного излучателя на амплитудно-фазовое распределение.In the example under consideration, the AFAR 7 with feeder excitation consists of emitters 2, the amplitudes and phases of the excitation currents of which are set using the SEC 3. An example of the SPS design is shown in figure 2. The control unit 4 of the amplitude-phase distribution is a computing device that implements the calculation of the required phases and the amplitudes of the excitation currents of the emitters 2 AFAR 7 in accordance with the code of the required angular position of the beam AFAR, if faults are detected, the control unit 4 outside the gated range sections tvlyaet sequential change all L channel states controlled phase shifter, the phase shifters of all other channels are set to zero state. When detecting mechanical damage to the emitters (A 0i <A eti), the control unit 4, in accordance with the commands received from the CVU 5 (in accordance with the prototype device), carries out the rephasing of the phase shifters of all emitters in a circle with a radius of 2-4 wavelengths from the controlled emitter for evaluation the effect of a damaged radiator on the amplitude-phase distribution.
Делитель-сумматор 11 обеспечивает распределение СВЧ-энергии, поступающей на него от приемо-передающего блока 9, при работе РЛС в режиме «передача», а также суммирование сигналов, поступающих на излучатели 2 АФАР 7, и передачу их к приемо-передающему блоку 9 в режиме «прием».The divider-adder 11 provides the distribution of microwave energy supplied to it from the transceiver unit 9, when the radar is in the "transmission" mode, as well as the summation of the signals received by the emitters 2 AFAR 7, and their transmission to the transceiver unit 9 in the "reception" mode.
Переключатель «прием-передача» 10 предназначен для защиты измерителя 8 при подаче сигнала от приемо-передатчика 9 на измерительный зонд 1, т.е. при контроле приемных каналов ППМ 3 АФАР 7 (контроль АФАР при работе на прием). Техническая реализация переключателя 10 не вызывает трудностей.The “transmit-receive” switch 10 is designed to protect the meter 8 when a signal is transmitted from the transceiver 9 to the measuring probe 1, i.e. when monitoring the receiving channels PPM 3 AFAR 7 (control AFAR when working at the reception). The technical implementation of the switch 10 is not difficult.
СВЧ-выключатель 12 предназначен для модуляции СВЧ-сигнала, поступающего на исследуемый ППМ, либо поступающего от исследуемого ППМ на делитель-сумматор. В качестве СВЧ-выключателя могут быть использованы схемные решения, приведенные в книге А.В.Вейсблата «Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах». - М.: Радио и связь, 1987, с.27-73, либо в пат. 2139611 (Россия), МКП Н01Р 1/11, H01P 1/218 и в пат. 2020659 (Россия), МКП H01P 1/15.The microwave switch 12 is designed to modulate the microwave signal supplied to the studied PPM, or from the studied PPM to the divider-adder. As a microwave switch can be used circuit solutions shown in the book by A.V. Weisblat "Switching devices microwave on semiconductor diodes." - M .: Radio and communications, 1987, p. 27-73, or in US Pat. 2139611 (Russia), MKP Н01Р 1/11, H01P 1/218 and in US Pat. 2020659 (Russia), manual gearbox H01P 1/15.
Коммутатор цепей питания 13 предназначен для отключения подачи электропитания от ППМ, по результатам контроля тока Iпот id (где d номер состояния усилителя предающего канала i-го ППМ, ), потребляемого каждым i-м ППМ от источника питания 14, в случае, если величина Iпотid оказывается выше своего допустимого значения Iпотid доп верх. Значение Iпотid доп верх оценивается предварительно (в процессе разработки АФАР) и записывается в память устройства сравнения, входящего в состав блока 6 контроля состояния ППМ.The switch of the
Кроме того, блок контроля 6, после установки ППМ в состояния в соответствии с командами блока 4 управления амплитудно-фазовым распределением, осуществляет контроль состояний переключающих элементов фазовращателей и сравнивает их с рассчитанными в блоке 4. При несоответствии реального состояния переключающих элементов фазовращателя рассчитанному, выдается информация на ЦВУ 5 о характере отказа. Функция блока 6 контроля состояния ППМ - контроль переключающих элементов и фазовращателей - может быть реализована в виде одного из устройств, предложенных в а.с. 1781641 (СССР, МКИ G01R 29/10), а.с. 275531 (СССР, МКИ G01R 29/10), а.с. 3212321 (СССР, МКИ G01R 29/10), пат. 4005361 (США, МКИ G01R 31/02), пат. 2542435 (ФРГ, МКИ Н01Q 3/26, G01R 2/28).In addition, the control unit 6, after the MRP is set to the state in accordance with the commands of the amplitude-phase distribution control unit 4, monitors the states of the switching elements of the phase shifters and compares them with those calculated in block 4. If the real state of the switching elements of the phase shifter does not match the calculated one, information is provided at TsVU 5 on the nature of the failure. The function of the control unit 6 state control PPM - control of switching elements and phase shifters - can be implemented as one of the devices proposed in AS 1781641 (USSR, MKI G01R 29/10), and.with. 275531 (USSR, MKI G01R 29/10), and.with. 3212321 (USSR, MKI G01R 29/10), US Pat. 4005361 (USA, MKI G01R 31/02), US Pat. 2542435 (Germany, MKI H01Q 3/26, G01R 2/28).
Информация от блока 6 поступает на ЦВУ 5 в цифровом виде. Измеритель амплитуд и фаз 8 осуществляет измерение амплитуды и фазы сигнала, принятого измерительным зондом 1. В цифровом виде информация от измерителя 8 поступает на ЦВУ 5.Information from block 6 is fed to the CVU 5 in digital form. The meter of amplitudes and phases 8 measures the amplitude and phase of the signal received by the measuring probe 1. In digital form, information from the meter 8 is fed to the CVU 5.
Цифровое вычислительное устройство 5 параллельно реализует функции, фактически описывающие работу первой и второй ветви контроля параметров АФАР.Digital computing device 5 simultaneously implements functions that actually describe the operation of the first and second branches of the AFAR parameter control.
Функции, выполняемые ЦВМ для реализации НЧ-контроля:The functions performed by the digital computer for the implementation of low-frequency control:
расчет и выдача кодов требуемого положения луча для блока 4 управления амплитудно-фазовым распределением;calculating and issuing codes of the required beam position for the amplitude-phase distribution control unit 4;
прием и хранение поступающей от блока 6 контроля состояний ППМ информации о координатах неисправных фазовращателей, номерах отказавших секций управления (переключающих элементов) и видах отказов (обрыв или короткое замыкание), а также о результатах сравнения токов потребления Iпотid с допустимыми значениями и об отключении электропитания от ППМ у которых Iпотid>Iпотid доп верх.reception and storage of information received from the state control unit 6 of the PPM information on the coordinates of the faulty phase shifters, the numbers of the failed control sections (switching elements) and the types of failures (open or short circuit), as well as the results of comparing the I potid consumption currents with acceptable values and about power failure from PPM in which I potid > I potid extra top .
Функции, выполняемые ЦВМ для реализации СВЧ-контроля:The functions performed by the digital computer for the implementation of microwave control:
выдача кодов излучателей на блок 4 для проведения СВЧ-контроля в соответствии с информацией от блока 6;the issuance of emitter codes to block 4 for microwave control in accordance with the information from block 6;
генерация кодов j-х (где ) излучателей на блок 4 для проведения СВЧ-контроля;j-x code generation (where ) emitters to block 4 for microwave control;
определение отношения максимального значения амплитуды поля АФАР к минимальному А0i и фазового сдвига ΔФi (где , а N - число элементов АФАР) при максимальном значении амплитуды и сравнение их с эталонными значениями Аэтi и Фэтi в соответствии с информацией, поступающей от измерителя 8;determining the ratio of the maximum value of the amplitude of the field AFAR to the minimum And 0i and the phase shift ΔF i (where , and N is the number of AFAR elements) at the maximum value of the amplitude and comparing them with the reference values of A eti and F eti in accordance with the information received from the meter 8;
определение отношения максимального значения амплитуды поля АФАР к минимальному А0i и фазового сдвига ΔФi токов возбуждения j-x излучателей (где , a N - число элементов АФАР) при максимальном значении амплитуды и сравнение их с эталонными значениями Aэтi и Фэтi в соответствии с информацией, поступающей от измерителя 8;determination of the ratio of the maximum value of the amplitude of the AFAR field to the minimum A 0i and the phase shift ΔΦ i of the excitation currents jx emitters , a N is the number of AFAR elements) at the maximum value of the amplitude and comparing them with the reference values of A eti and F eti in accordance with the information received from the meter 8;
определение отношений A0i и фазовых сдвигов ΔФi;determination of relations A 0i and phase shifts ΔФ i ;
выявление излучателя с наименьшей разностью Аэтi-А0i и запоминание координат m', n';identifying the emitter with the smallest difference A eti -A 0i and storing the coordinates m ', n';
выдачу кодов излучателей на блок 4 для проведения последовательного СВЧ-контроля излучателей, находящихся в j-ом круге радиуса 4λ в соответствии с информацией от блока 5;issuing emitter codes to block 4 for conducting sequential microwave control of emitters located in the jth circle of radius 4λ in accordance with the information from block 5;
оценку влияния вышедших из строя излучателей, при которой фазовращатели всех ППМ, соединенных с излучателями, находящимися в круге радиусом 4λ от контролируемого, перефазируются и в каждом состоянии путем СВЧ-контроля определяются параметры А0i и ΔФi сравниваемые с их эталонными значениями Aэтi и Фэтi;an assessment of the impact of failed emitters, in which the phase shifters of all the PMFs connected to emitters located in a circle of radius 4λ from the monitored one are rephased and in each state the parameters A 0i and ΔФ i are determined by microwave control and compared with their reference values A eti and Ф eti ;
запоминание и хранение координат поврежденных излучателей АФАР с наименьшей разностью Аэтi-А0i и координатами m', n';storing and storing the coordinates of damaged AFAR emitters with the smallest difference A eti -A 0i and coordinates m ', n';
запоминание и хранения результатов сравнения Aiат0/Aiат1 и Аiат эт, Aiус1/Aiус0 и Аiус эт, Aiпр1/Аiпр0 и Аiпр эт, A0i и Aэтik, A0is и Aэтis, а также A0i и Аэтi, Фi и Фэтi;storing and storing the comparison results A iat0 / A iat1 and A iat et , A ius1 / A ius0 and A ius et , A ipr1 / A ipr0 and A ipr et , A 0i and A etik , A 0is and A etis , as well as A 0i and A eti , F i and F eti ;
хранение таблиц эталонных значений Аiат эт, Аiус эт, Аiпр эт, Аэтik, Аэтis а также Аэтi, Фэтi;storage of tables of reference values A iat et , A ius et , A ipr et , A etik , A etis and A eti , F eti ;
учет в процессе моделирования диаграммы направленности АФАР значений, выявленных в процессе контроля отличий Аiат0/Aiат1 от Аiат эт, Aiус1/Aiус0 от Аiус эт, Aiпр1/Aiпр0 от Aiпр эт, A0ik от Aэтik, A0is от Aэтis, а также А0i от Аэтi и Фi от Фэтi.taking into account in the process of modeling the AFAR radiation pattern the values identified in the process of monitoring the differences A iat0 / A iat1 from A iat et , A ius1 / A ius0 from A ius et , A ipr1 / A ipr0 from A ipr et , A 0ik from A etik , A 0is from A etis , as well as A 0i from A eti and Ф i from Ф eti .
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяете повысить достоверность контроля характеристик АФАР в процессе работы радиоэлектронной системы, что позволяет эффективнее использовать РЛС в условиях воздействия разрушающих и возмущающих дестабилизирующих факторов, что в конечном итоге позволяет расширить область применения способа.Thus, the present invention allows to increase the reliability of monitoring the characteristics of the AFAR during the operation of the electronic system, which allows more efficient use of the radar under the influence of destructive and disturbing destabilizing factors, which ultimately allows you to expand the scope of the method.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012131474/28A RU2511032C2 (en) | 2012-07-24 | 2012-07-24 | Method for integrated control of characteristics of active phased antenna array |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012131474/28A RU2511032C2 (en) | 2012-07-24 | 2012-07-24 | Method for integrated control of characteristics of active phased antenna array |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012131474A RU2012131474A (en) | 2014-01-27 |
RU2511032C2 true RU2511032C2 (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=49957017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012131474/28A RU2511032C2 (en) | 2012-07-24 | 2012-07-24 | Method for integrated control of characteristics of active phased antenna array |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2511032C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568968C1 (en) * | 2014-05-16 | 2015-11-20 | Игорь Борисович Базин | Method for built-in calibration of active phased antenna array |
RU2697813C1 (en) * | 2018-11-01 | 2019-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for monitoring serviceability of receiving-amplification channels of an active phased antenna array |
RU2732803C1 (en) * | 2020-03-02 | 2020-09-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский военный ордена Жукова институт войск национальной гвардии Российской Федерации" | Method for digital formation of beam pattern of active phased antenna array during radiation and reception of linear-frequency-modulated signals |
RU2752553C1 (en) * | 2020-12-01 | 2021-07-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский военный ордена Жукова институт войск национальной гвардии Российской Федерации" | Method for integrated monitoring of characteristics of digital active phased array antenna |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3378846A (en) * | 1966-10-03 | 1968-04-16 | Raytheon Co | Method and apparatus for testing phased array antennas |
RU94022684A (en) * | 1994-06-10 | 1996-03-20 | Ставропольское высшее авиационное инженерное училище противовоздушной обороны им.Маршала авиации Судца В.А. | DEVICE FOR MONITORING THE PERFORMANCE OF A PHASED ANTENNA GRID |
RU2169376C1 (en) * | 1999-12-16 | 2001-06-20 | 32 Государственный научно-исследовательский испытательный интситут Министерства обороны Российской Федерации | Method of built-in control over characteristics of phased array |
RU2333502C2 (en) * | 2006-01-27 | 2008-09-10 | Государственное учреждение 32 Государственный научно-исследовательский испытательный институт Министерства Обороны Российской Федерации | Embedded control method of characteristics of phased antenna array |
-
2012
- 2012-07-24 RU RU2012131474/28A patent/RU2511032C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3378846A (en) * | 1966-10-03 | 1968-04-16 | Raytheon Co | Method and apparatus for testing phased array antennas |
RU94022684A (en) * | 1994-06-10 | 1996-03-20 | Ставропольское высшее авиационное инженерное училище противовоздушной обороны им.Маршала авиации Судца В.А. | DEVICE FOR MONITORING THE PERFORMANCE OF A PHASED ANTENNA GRID |
RU2169376C1 (en) * | 1999-12-16 | 2001-06-20 | 32 Государственный научно-исследовательский испытательный интситут Министерства обороны Российской Федерации | Method of built-in control over characteristics of phased array |
RU2333502C2 (en) * | 2006-01-27 | 2008-09-10 | Государственное учреждение 32 Государственный научно-исследовательский испытательный институт Министерства Обороны Российской Федерации | Embedded control method of characteristics of phased antenna array |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568968C1 (en) * | 2014-05-16 | 2015-11-20 | Игорь Борисович Базин | Method for built-in calibration of active phased antenna array |
RU2697813C1 (en) * | 2018-11-01 | 2019-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for monitoring serviceability of receiving-amplification channels of an active phased antenna array |
RU2732803C1 (en) * | 2020-03-02 | 2020-09-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский военный ордена Жукова институт войск национальной гвардии Российской Федерации" | Method for digital formation of beam pattern of active phased antenna array during radiation and reception of linear-frequency-modulated signals |
RU2752553C1 (en) * | 2020-12-01 | 2021-07-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский военный ордена Жукова институт войск национальной гвардии Российской Федерации" | Method for integrated monitoring of characteristics of digital active phased array antenna |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012131474A (en) | 2014-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3671233B1 (en) | Phased array calibration apparatus | |
KR101543242B1 (en) | Phased array antenna having integral calibration network and method for measuring calibration ratio thereof | |
CN106546827B (en) | A kind of Pattern measurement method, circuit and the system of phased array direction-finding device | |
CN109901125B (en) | Airborne two-dimensional active phased array radar antenna correction device and method | |
US10819446B2 (en) | Radar transmitting power and channel performance monitoring apparatus | |
US9923269B1 (en) | Phase position verification system and method for an array antenna | |
RU2511032C2 (en) | Method for integrated control of characteristics of active phased antenna array | |
CN108549058A (en) | Secondary radar broadband active phased array system and dynamic calibration method thereof | |
EP3416311B1 (en) | Test system and test method | |
KR101979770B1 (en) | Apparatus and method for simulating beam-focusing of near-field in aesa radar | |
EP3306838B1 (en) | System and method for testing antenna arrays | |
US20190380051A1 (en) | Wireless channel sounder with fast measurement speed and wide dynamic range | |
EP3815185A1 (en) | Location of a source of passive intermodulation within an antenna array | |
Döring et al. | Highly accurate calibration target for multiple mode SAR systems | |
RU2333502C2 (en) | Embedded control method of characteristics of phased antenna array | |
US20230170610A1 (en) | Controlled-radiation antenna system | |
JP2972668B2 (en) | Monitoring method of phased array antenna | |
US9409151B1 (en) | Calibration and optimization of ESA in aircraft radomes | |
RU2752553C1 (en) | Method for integrated monitoring of characteristics of digital active phased array antenna | |
RU2697813C1 (en) | Method for monitoring serviceability of receiving-amplification channels of an active phased antenna array | |
US7768446B2 (en) | Simulating measurement apparatus and method | |
RU2169376C1 (en) | Method of built-in control over characteristics of phased array | |
RU2606707C1 (en) | Method for adaptive measurement of angular coordinates | |
RU2331902C2 (en) | Method of adaptive angular coordinates measuring | |
Shu-Ji et al. | Digital active phased array antenna measurement method based on correlation technique |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140725 |