RU2593928C1 - Radio receiver for digital active phased antenna array - Google Patents

Radio receiver for digital active phased antenna array Download PDF

Info

Publication number
RU2593928C1
RU2593928C1 RU2015117509/28A RU2015117509A RU2593928C1 RU 2593928 C1 RU2593928 C1 RU 2593928C1 RU 2015117509/28 A RU2015117509/28 A RU 2015117509/28A RU 2015117509 A RU2015117509 A RU 2015117509A RU 2593928 C1 RU2593928 C1 RU 2593928C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
control
channel
amplifier
Prior art date
Application number
RU2015117509/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Васильев
Владимир Владимирович Задорожный
Александр Юрьевич Ларин
Иван Степанович Омельчук
Дмитрий Юрьевич Пойменов
Михаил Исаакович Чернышев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации, Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority to RU2015117509/28A priority Critical patent/RU2593928C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2593928C1 publication Critical patent/RU2593928C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to radio receiving devices of digital multielement active phased antenna arrays (AFAR). Radio receiving device consists of N channels, each channel has series-connected high frequency amplifier, input of which is input channel, a mixer, second input of which is heterodyne channel input and an intermediate frequency amplifier (IFA), control input of which is control input of channel, and output is output channel and is differential. Output of amplifier, first input of which is heterodyne input of device, is connected to series-connected directional coupler (DC) and power divider, N outputs of which are connected with heterodyne inputs of channels of device. Input of amplitude detector (AD) is connected to second output of DC, and output is connected to input of analogue-to-digital converter (ADC), output of which is connected to input of data control unit. Bidirectional control input of control unit is control input of device, first output is connected to control input of amplifier, rest of control outputs are connected to control inputs of channels of device.
EFFECT: simplified adjustment of radio receiving device and possibility of its use in digital multielement AFAR with components in space.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к радиоприемным устройствам многоэлементных активных фазированных антенных решеток (АФАР).The invention relates to radio receivers of multi-element active phased array antennas (AFAR).

Известно радиоприемное устройство (РПУ) [1 - Справочник по радиолокации. Редактор М. Сколник. Том 3. "Радиолокационные устройства и системы". М.: "Советское Радио". 1979 г., стр. 136], содержащее усилитель высокой частоты, гетеродин и когерентный приемник, включающий квадратурный преобразователь частоты с гетеродинированием на нулевую частоту, фильтр низкой частоты (ФНЧ), аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и фазовращатель.Known radio receiver (RPU) [1 - Reference radar. Editor M. Skolnik. Volume 3. "Radar devices and systems." M .: "Soviet Radio". 1979, p. 136], comprising a high-frequency amplifier, a local oscillator, and a coherent receiver, including a quadrature frequency converter with heterodyning to zero frequency, a low-pass filter (low-pass filter), analog-to-digital converters (ADCs), and a phase shifter.

К недостаткам известного устройства следует отнести:The disadvantages of the known device include:

- излишнюю сложность, поскольку используется квадратурное преобразование частоты с помощью двух смесителей для преобразования принимаемого сигнала на нулевую частоту, при этом для дискретизации принимаемого сигнала должны использоваться два АЦП, что значительно удорожает аппаратуру многоэлементных цифровых АФАР, поскольку число АЦП соответствует числу каналов РПУ.- excessive complexity, since quadrature frequency conversion using two mixers is used to convert the received signal to zero frequency, and two ADCs must be used to sample the received signal, which significantly increases the cost of multi-element digital AFAR equipment, since the number of ADCs corresponds to the number of RPU channels.

Известно радиоприемное устройство когерентной радиолокационной станции [3 - Патент РФ №2189054, «Радиоприемное устройство когерентной РЛС», опубликован 2002.09.10], наиболее близкое к заявляемому устройству и принятое за прототип, содержащее гетеродин, два цифровых сумматора, N каналов приема, состоящих каждый из аналогового сумматора, когерентного приемника и фазовращателя. При этом когерентный приемник содержит усилитель высокой частоты, выход которого соединен со входом квадратурного преобразователя частоты, каждое плечо которого содержит смеситель, фильтр низкой частоты (ФНЧ), и аналого-цифровой преобразователь, выход которого является выходом приемника. К недостаткам прототипа следует отнести:Known radio receiver of a coherent radar station [3 - RF Patent No. 2189054, “Radio receiver of a coherent radar, published 2002.09.10], closest to the claimed device and taken as a prototype containing a local oscillator, two digital adders, N reception channels, each from an analog adder, coherent receiver and phase shifter. In this case, the coherent receiver contains a high-frequency amplifier, the output of which is connected to the input of the quadrature frequency converter, each arm of which contains a mixer, a low-pass filter (LPF), and an analog-to-digital converter, the output of which is the output of the receiver. The disadvantages of the prototype include:

- излишнюю сложность, поскольку используется квадратурное преобразование частоты с помощью двух смесителей для преобразования принимаемого сигнала на нулевую частоту, при этом для дискретизации принимаемого сигнала должны использоваться два АЦП, что значительно удорожает аппаратуру многоэлементных цифровых АФАР, поскольку число АЦП соответствует числу каналов РПУ;- excessive complexity, since quadrature frequency conversion using two mixers is used to convert the received signal to zero frequency, and two ADCs must be used to sample the received signal, which significantly increases the cost of multi-element digital AFAR equipment, since the number of ADCs corresponds to the number of RPU channels;

- высокие требования к идентичности фазовых и амплитудных характеристик элементов используемой в прототипе схемы квадратурного преобразования частоты на нулевую частоту. Так неидентичность амплитудных характеристик плеч квадратурного преобразователя частоты, каждое из которых содержит смеситель, ФНЧ и усилитель, к выходу которых подключается АЦП (усилитель на схеме прототипа не показаны, но он необходим для усиления принимаемого сигнала до уровня, необходимого для работы АЦП), в 1 дБ вызывает появление в спектре цифрового сигнала паразитных составляющих с уровнем минус 40 дБ относительно основного сигнала [2 - Литюк В.И., Литюк Л.В. Методы цифровой многопроцессорной обработки ансамблей радиосигналов. - М.: Солон-пресс. 2007, стр. 41];- high requirements for the identity of the phase and amplitude characteristics of the elements used in the prototype scheme of the quadrature frequency conversion to zero frequency. So the non-identical amplitude characteristics of the arms of the quadrature frequency converter, each of which contains a mixer, low-pass filter and amplifier, the output of which is connected to the ADC (the amplifier is not shown in the prototype diagram, but it is necessary to amplify the received signal to the level necessary for the ADC to work), in 1 dB causes the appearance of spurious components in the spectrum of the digital signal with a level of minus 40 dB relative to the main signal [2 - V. Lityuk, L. V. Lityuk Methods of digital multiprocessor processing of ensembles of radio signals. - M .: Solon-press. 2007, p. 41];

- отсутствие возможности регулировки сигнала гетеродина на входе радиоприемного устройства, что делает невозможным использование схемы прототипа в цифровых многоэлементных АФАР с разнесением составных частей в пространстве.- the inability to adjust the local oscillator signal at the input of the radio receiver, which makes it impossible to use the prototype circuit in digital multi-element AFAR with spacing of the components in space.

Задачей, на которую направлено предлагаемое изобретение, является упрощение настройки радиоприемного устройства и обеспечение возможности его использования в цифровых многоэлементных АФАР с разнесением составных частей в пространстве.The task to which the invention is directed is to simplify the configuration of a radio receiver and to ensure the possibility of its use in digital multi-element AFARs with diversity of components in space.

Для достижения поставленной задачи предлагается радиоприемное устройство цифровой АФАР, включающее N каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные усилитель высокой частоты (УВЧ) и смеситель, второй вход которого является гетеродинным входом канала.To achieve this objective, a digital AFAR radio receiver is proposed, including N channels, each of which includes a high frequency amplifier (UHF) and a mixer in series, the second input of which is the channel heterodyne input.

Согласно изобретению, к выходу смесителя подключен усилитель промежуточной частоты (УПЧ), выход которого является выходом канала и выполнен дифференциальным, а его управляющий вход является управляющим входом канала, к гетеродинному входу канала подключен один из N выходов делителя мощности, вход которого подключен к первому выходу направленного ответвителя, при этом вход направленного ответвителя подключен к выходу усилителя, первый вход которого является гетеродинном входом устройства, а второй выход направленного ответвителя подключен через амплитудный детектор ко входу АЦП, выход которого подключен ко входу данных блока управления, двунаправленный управляющий вход которого является управляющим входом устройства, первый выход блока управления подключен к управляющему входу усилителя, а остальные управляющие выходы подключены к управляющим входам каналов устройства.According to the invention, an intermediate frequency amplifier (IFA) is connected to the mixer output, the output of which is a channel output and is made differential, and its control input is a channel control input, one of the N outputs of the power divider is connected to the channel heterodyne input, the input of which is connected to the first output directional coupler, while the input of the directional coupler is connected to the output of the amplifier, the first input of which is the heterodyne input of the device, and the second output of the directional coupler is li ne through the amplitude detector to the ADC input, whose output is connected to an input control block data which bidirectional control input is a control input device, the first control unit output is connected to the control input of the amplifier, and the remaining control outputs connected to control inputs of the device channels.

Проведенный сравнительный анализ заявленного устройства и прототипа показывает, что заявленное устройство отличается тем, что:A comparative analysis of the claimed device and prototype shows that the claimed device is characterized in that:

- в прототипе производится квадратурное преобразование несущей частоты входного сигнала на нулевую частоту с помощью двух смесителей, что требует подключения к такому радиоприемному устройству двух АЦП, что усложняет схему приемной части АФАР и удорожает АФАР в целом, в то время как в предлагаемом устройстве производится преобразование несущей частоты принимаемого сигнала в полосу ПЧ, с дальнейшей дискретизацией сигнала ПЧ с помощью одного АЦП вместо двух. Для многоэлементных цифровых АФАР экономия достигает, в зависимости от числа приемных каналов, нескольких сотен штук микросхем АЦП;- in the prototype, a quadrature conversion of the carrier frequency of the input signal to zero frequency is carried out using two mixers, which requires two ADCs to be connected to such a radio receiver, which complicates the receiving part of the AFAR and increases the cost of the AFAR as a whole, while in the proposed device the carrier is converted the frequency of the received signal in the IF band, with further sampling of the IF signal using one ADC instead of two. For multi-element digital AFARs, the savings reach, depending on the number of receiving channels, several hundred pieces of ADC chips;

- используемая в прототипе схема квадратурного преобразования частоты на нулевую частоту требует высокой идентичности фазовых и амплитудных характеристик ФНЧ, смесителей и усилителей. В то время как в предлагаемом устройстве использование одного УПЧ с дальнейшим подключением одного АЦП исключает эти требования и упрощает настройку радиоприемного устройства;- used in the prototype scheme of the quadrature frequency conversion to zero frequency requires high identity of the phase and amplitude characteristics of the low-pass filter, mixers and amplifiers. While in the proposed device, the use of one amplifier with the subsequent connection of one ADC eliminates these requirements and simplifies the configuration of the radio receiver;

- в прототипе для соединения с АЦП используется одиночная линия, в то время как в предлагаемом устройстве используются дифференциальные выходы, что обеспечивает значительное снижение уровня наводимых помех на вход АЦП;- in the prototype, a single line is used to connect to the ADC, while the proposed device uses differential outputs, which provides a significant reduction in the level of induced noise at the ADC input;

- в прототипе отсутствует регулировка уровня сигнала гетеродина, в то время как в предлагаемом устройстве уровень сигнала гетеродина регулируется.- in the prototype there is no adjustment of the signal level of the local oscillator, while in the proposed device the signal level of the local oscillator is regulated.

Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемого устройства из литературы не известно, поэтому оно соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.The combination of distinctive features and properties of the proposed device from the literature is not known, therefore, it meets the criteria of novelty and inventive step.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого радиоприемного устройства.In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed radio receiver.

На фиг. 2 представлена структурная схема усилителя высокой частоты.In FIG. 2 is a structural diagram of a high frequency amplifier.

На фиг. 3 представлена конструкция предлагаемого устройства.In FIG. 3 shows the design of the proposed device.

Радиоприемное устройство (фиг. 1) состоит из N каналов 1, каждый канал содержит последовательно соединенные УВЧ 2, вход которого является входом канала, смеситель 3, второй вход которого является гетеродинным входом канала, и усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 5, управляющий вход которого является управляющим входом канала, а выход является выходом канала и выполнен дифференциальным.The radio receiving device (Fig. 1) consists of N channels 1, each channel contains UHF 2 connected in series, the input of which is the channel input, a mixer 3, the second input of which is the channel heterodyne input, and an intermediate frequency amplifier (IF) 5, the control input of which is the control input of the channel, and the output is the output of the channel and is made differential.

Выход усилителя 6, первый вход которого является гетеродинным входом устройства, соединен с последовательно соединенными направленным ответвителем (НО) 7 и делителем мощности 8, вход которого подключен к первому выходу НО 7, а N выходов соединены с гетеродинными входами каналов устройства.The output of amplifier 6, the first input of which is the heterodyne input of the device, is connected to a series-connected directional coupler (HO) 7 and a power divider 8, the input of which is connected to the first output of HO 7, and N outputs are connected to the heterodyne inputs of the device channels.

Вход амплитудного детектора (АД) 9 соединен со вторым выходом НО 7, а выход АД 9 - со входом АЦП 10, выход которого подключен к входу данных блока управления (БУ) 11.The input of the amplitude detector (HELL) 9 is connected to the second output of the HO 7, and the output of the HELL 9 is connected to the input of the ADC 10, the output of which is connected to the data input of the control unit (BU) 11.

Двунаправленный управляющий вход БУ 11 является управляющим входом устройства, первый его выход подключен к управляющему входу усилителя 6, а остальные управляющие выходы подключены к управляющим входам каналов устройства.The bi-directional control input BU 11 is the control input of the device, its first output is connected to the control input of the amplifier 6, and the remaining control outputs are connected to the control inputs of the device channels.

УПЧ 5 (фиг. 2) состоит из последовательно соединенных полосового фильтра 12, ограничителя 13 и малошумящего усилителя (МШУ) 14.UPCH 5 (Fig. 2) consists of a series-connected band-pass filter 12, a limiter 13 and a low-noise amplifier (LNA) 14.

Делитель мощности 8 выполнен на одном из слоев печатной платы 15 (на фиг. 3 не показан). Построение делителя мощности 8 соответствует описанию построения делителей, приведенному в [4 - Бова Н.Т., Ефремов В.В. и др. Микроэлектронные устройства СВЧ. М.: Киев. «Техника». 1984. 184 с.].The power divider 8 is made on one of the layers of the printed circuit board 15 (not shown in Fig. 3). The construction of the power divider 8 corresponds to the description of the construction of the dividers given in [4 - Bova NT, Efremov VV and other microwave electronic devices. M .: Kiev. "Technics". 1984. 184 p.].

Блок управления 11 предназначен для приема управляющих команд, поступающих на управляющий вход устройства, приема данных измерения уровня входного сигнала от АЦП 10, установки коэффициентов передачи усилителя 6 и УПЧ 5 и может быть выполнен на основе микропроцессора, структура аналогична приведенной в [5 - Цифровые фильтры и устройства обработки сигналов на интегральных микросхемах/ Ф.Б. Высоцкий, В.И. Алексеев и др. М.: Радио и связь. 1987. - Стр. 126], на основе микропроцессорной структуры, описанной в [6 - Угрюмов Е. Цифровая схемотехника. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург. 2004, рис. 5.1] или на микросхеме ПЛИС.The control unit 11 is designed to receive control commands received at the control input of the device, receive data of measuring the level of the input signal from the ADC 10, set the transmission coefficients of the amplifier 6 and UPCH 5 and can be performed based on a microprocessor, the structure is similar to that given in [5 - Digital filters and signal processing devices on integrated circuits / F.B. Vysotsky, V.I. Alekseev et al. M .: Radio and communications. 1987. - Page 126], based on the microprocessor structure described in [6 - Ugryumov E. Digital circuitry. St. Petersburg: BHV-Petersburg. 2004, fig. 5.1] or on the FPGA chip.

АЦП 10 предназначен для преобразования принимаемого сигнала в цифровые отсчеты. Для его реализации можно использовать, например, микросхему типа AD7276 производства Analog Devices [сайт www.analog.com].ADC 10 is designed to convert the received signal to digital samples. For its implementation, you can use, for example, a chip type AD7276 manufactured by Analog Devices [website www.analog.com].

АД 9 предназначен для выделения огибающей сигнала гетеродина. Для его реализации можно использовать, например, микросхему типа AD8319 производства Analog Devices [сайт www.analog.com].HELL 9 is designed to highlight the envelope of the local oscillator signal. For its implementation, you can use, for example, a chip type AD8319 manufactured by Analog Devices [website www.analog.com].

С целью защиты от электромагнитных наводок при передаче выходного сигнала УПЧ 5 для дальнейшей обработки линия передачи выполнена дифференциальной. Преобразование в дифференциальный вид можно выполнить, например, с помощью установки в УПЧ 5 трансформатора типа JTX-2-10T производства Mini-circuits [сайт www.minicircuits.com].In order to protect against electromagnetic interference during the transmission of the output signal of the inverter 5 for further processing, the transmission line is made differential. Conversion to a differential form can be performed, for example, by installing a transformer of the JTX-2-10T type manufactured by Mini-circuits in the OCH 5 [the site www.minicircuits.com].

Предлагаемое радиоприемное устройство работает следующим образом. Принимаемый сигнал поступает на вход УВЧ 2, где он фильтруется в полосовом фильтре 12, ограничивается по уровню в ограничителе 13 и усиливается в МШУ 14, потом поступает на смеситель 3, где его частота fc преобразуется в диапазон ПЧ по формуле fПЧ=fc-fгет при нижней настройке гетеродина или по формуле fПЧ=fгет-fc при верхней настройке гетеродина. Далее сигнал усиливается и фильтруется в УПЧ 5. Усиление и фильтрация производятся в дифференциальном виде, что значительно снижает помехи, при дальнейшей передаче сигнала на вход внешнего АЦП (на фиг. 1 не показан), который будет подключен к этому каналу радиоприемного устройства.The proposed radio receiver operates as follows. The received signal is fed to the input of UHF 2, where it is filtered in the bandpass filter 12, limited by the level in the limiter 13 and amplified in the LNA 14, then fed to the mixer 3, where its frequency f c is converted to the IF range according to the formula f IF = f c -f get with the lower tuning of the local oscillator or by the formula f IF = f get -f c with the upper tuning of the local oscillator. Next, the signal is amplified and filtered in the amplifier 5. The amplification and filtering are performed in a differential form, which significantly reduces interference, upon further transmission of the signal to the input of an external ADC (not shown in Fig. 1), which will be connected to this channel of the radio receiver.

Уровень сигнала гетеродина Fгет, поступающий на гетеродинный вход радиоприемного устройства, усиливается в усилителе 6 с регулируемым коэффициентом передачи, проходит через НО 7 и поступает на делитель мощности 8, где делится на N выходов и поступает на гетеродинные входы смесителей 3 всех каналов устройства.The local oscillator signal level Fget, which is input to the heterodyne input of the radio receiver, is amplified in amplifier 6 with an adjustable transmission coefficient, passes through HO 7 and fed to a power divider 8, where it is divided into N outputs and fed to the heterodyne inputs of the mixers 3 of all channels of the device.

Поскольку смесители 3 рассчитаны на работу при определенном уровне сигнала гетеродина, то в предлагаемом устройстве выполняется регулировка сигнала гетеродина с целью сохранения его уровня в заданных пределах. Для этого производится измерение уровня приходящего сигнала гетеродина на втором выходе НО 7 с помощью АД 9, который выделяет огибающую сигнала гетеродина и АЦП 10, формирующего отсчеты огибающей. Результаты измерения поступают на вход данных БУ 11, который сравнивает их с нижним и верхним пороговыми значениями допустимого изменения уровня сигнала гетеродина. При переходе измеренного значения через верхнее или нижнее пороговое значение производится регулировка коэффициента передачи усилителя 6 через его управляющий вход для сохранения уровня сигнала гетеродина в заданных пределах.Since the mixers 3 are designed to operate at a certain level of the local oscillator signal, the proposed device adjusts the local oscillator signal in order to maintain its level within the specified limits. For this, the level of the incoming local oscillator signal is measured at the second output of HO 7 using AD 9, which selects the envelope of the local oscillator signal and ADC 10, which forms the envelope samples. The measurement results are fed to the data input BU 11, which compares them with the lower and upper threshold values of the permissible change in the level of the local oscillator signal. When the measured value passes through the upper or lower threshold value, the gain of the amplifier 6 is adjusted through its control input to maintain the local oscillator signal level within the specified limits.

БУ 11 может также устанавливать коэффициент передачи УПЧ 5 по внешней команде, приходящей на управляющий вход устройства.The control unit 11 can also set the transfer coefficient of the converter 5 according to an external command coming to the control input of the device.

Конструкция радиоприемного устройства (фиг. 3) представляет собой многослойную печатную плату 15 прямоугольной формы, на верхней стороне которой выполнен поверхностный монтаж элементов устройства. Группы элементов 16, относящиеся к i-му каналу, разделены между собой корпусными печатными проводниками 17 и расположены вдоль длинной стороны прямоугольной печатной платы.The design of the radio receiving device (Fig. 3) is a multilayer printed circuit board 15 of a rectangular shape, on the upper side of which surface-mounted components of the device are made. Groups of elements 16 related to the i-th channel are separated by housing printed conductors 17 and are located along the long side of the rectangular printed circuit board.

Элементы, относящиеся к измерению уровня входного сигнала и регулировки его уровня - усилитель 6, НО 7, АД 9 и АЦП 10, сгруппированы вместе на участке 18 печатной платы 15. Участок 18 и БУ 11 отделены корпусными печатными проводниками 17. Сверху на печатную плату 15 устанавливается экран (на фиг. 3 не показан), нижняя поверхность стенок которого прижимается к корпусным печатным проводникам 17 печатной платы 15 с помощью винтов (на фиг. 3 не показаны) через отверстия 19. Для соединения с внешними устройствами используются врубные разъемы 20.Elements related to measuring the level of the input signal and adjusting its level - amplifier 6, НО 7, АД 9, and ADC 10 are grouped together on section 18 of printed circuit board 15. Section 18 and control unit 11 are separated by case printed conductors 17. From above on printed circuit board 15 a screen is installed (not shown in Fig. 3), the lower surface of the walls of which is pressed against the case printed conductors 17 of the printed circuit board 15 with screws (not shown in Fig. 3) through the holes 19. For connection with external devices, the cut-in connectors 20 are used.

Предлагаемое радиоприемное устройство обеспечивает построение на его основе цифровых многоэлементных АФАР для когерентных РЛС.The proposed radio receiving device provides the construction on its basis of digital multi-element AFAR for coherent radar.

По сравнению с прототипом предлагаемое радиоприемное устройство обеспечивает упрощение настройки радиоприемного устройства за счет исключения квадратурного преобразования частоты на нулевую частоту, которое требует высокой идентичности фазовых и амплитудных характеристик ФНЧ, смесителей и усилителей в квадратурных каналах, а также обеспечивает возможность его использования в многоэлементных АФАР с разнесением составных частей в пространстве за счет возможности регулировки уровня сигнала гетеродина. Кроме того, обеспечивается снижение стоимости радиоприемной части АФАР за счет уменьшения количества микросхем АЦП.Compared with the prototype, the proposed radio receiving device simplifies tuning of the radio receiving device by eliminating quadrature frequency conversion to zero frequency, which requires high identical phase and amplitude characteristics of the low-pass filter, mixers and amplifiers in quadrature channels, and also allows its use in multi-element diversity antenna arrays with diversity components in space due to the ability to adjust the level of the local oscillator signal. In addition, the cost of the radio receiver part of the AFAR is reduced by reducing the number of ADC chips.

Работоспособность предлагаемого устройства была проверена на макете цифровой АФАР. Испытания показали совпадение полученных характеристик с расчетными.The performance of the proposed device was tested on the layout of a digital AFAR. Tests showed the coincidence of the obtained characteristics with the calculated ones.

Claims (1)

Радиоприемное устройство цифровой активной фазированной антенной решетки, включающее N каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные усилитель высокой частоты и смеситель, второй вход которого является гетеродинным входом канала, отличающееся тем, что к выходу смесителя подключен усилитель промежуточной частоты, выход которого является выходом канала и выполнен дифференциальным, а его управляющий вход является управляющим входом канала, к гетеродинному входу канала подключен один из N выходов делителя мощности, вход которого подключен к первому выходу направленного ответвителя, при этом вход направленного ответвителя подключен к выходу усилителя, первый вход которого является гетеродинным входом устройства, а второй выход направленного ответвителя подключен через амплитудный детектор ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен ко входу данных блока управления, двунаправленный управляющий вход которого является управляющим входом устройства, первый выход блока управления подключен к управляющему входу усилителя, а остальные управляющие выходы подключены к управляющим входам каналов устройства. A radio device of a digital active phased antenna array, including N channels, each of which includes a high-frequency amplifier and a mixer connected in series, the second input of which is a channel heterodyne input, characterized in that an intermediate frequency amplifier is connected to the mixer output, the output of which is the channel output and is made differential, and its control input is the control input of the channel, one of the N outputs of the power divider is connected to the heterodyne input of the channel, which is connected to the first output of the directional coupler, while the input of the directional coupler is connected to the output of the amplifier, the first input of which is the heterodyne input of the device, and the second output of the directional coupler is connected through an amplitude detector to the input of the analog-to-digital converter, the output of which is connected to the data input of the unit control, bi-directional control input of which is the control input of the device, the first output of the control unit is connected to the control input of the amplifier, and about tal control outputs connected to control inputs of the device channels.
RU2015117509/28A 2015-05-07 2015-05-07 Radio receiver for digital active phased antenna array RU2593928C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117509/28A RU2593928C1 (en) 2015-05-07 2015-05-07 Radio receiver for digital active phased antenna array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117509/28A RU2593928C1 (en) 2015-05-07 2015-05-07 Radio receiver for digital active phased antenna array

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2593928C1 true RU2593928C1 (en) 2016-08-10

Family

ID=56612870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117509/28A RU2593928C1 (en) 2015-05-07 2015-05-07 Radio receiver for digital active phased antenna array

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2593928C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441783B1 (en) * 1999-10-07 2002-08-27 Qinetiq Limited Circuit module for a phased array
UA40298U (en) * 2008-12-16 2009-03-25 Руслан Алексеевич Зацерковский Active phase array having phantom radiating channels
RU2352034C1 (en) * 2007-09-24 2009-04-10 Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПРУТ" Receive multibeam active phased antenna array
RU2451373C1 (en) * 2010-09-10 2012-05-20 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Active phased array
RU2531562C2 (en) * 2012-11-14 2014-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг РФ) Active phased antenna array

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441783B1 (en) * 1999-10-07 2002-08-27 Qinetiq Limited Circuit module for a phased array
RU2352034C1 (en) * 2007-09-24 2009-04-10 Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПРУТ" Receive multibeam active phased antenna array
UA40298U (en) * 2008-12-16 2009-03-25 Руслан Алексеевич Зацерковский Active phase array having phantom radiating channels
RU2451373C1 (en) * 2010-09-10 2012-05-20 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Active phased array
RU2531562C2 (en) * 2012-11-14 2014-10-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг РФ) Active phased antenna array

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8942658B2 (en) Directional notch filter for simultaneous transmit and receive of wideband signals
KR100750967B1 (en) High resolution short range radar system using virtual array antenna system
CN109412628B (en) X-waveband broadband multi-beam digital receiving system and signal processing method thereof
RU2495447C2 (en) Beam forming method
CN109167608A (en) A kind of miniaturization S-Ku wave band Ultra-Wideband RF Receiver
US7792496B2 (en) Transmitter receiver unit and electronic apparatus using same
JP5342120B2 (en) Satellite signal receiver
CN212726995U (en) Radio frequency signal frequency conversion processing circuit and device
US9400322B2 (en) Methods and apparatus for signal sideband receiver/transceiver for phased array radar antenna
RU2593928C1 (en) Radio receiver for digital active phased antenna array
US10075209B2 (en) Radio system antenna connector arrangement
US8737909B2 (en) Digital processing for co-site interference mitigation
RU2504902C9 (en) Receiving radio centre
KR101609831B1 (en) Apparatus and method for receiving digital signal for millimeter wave seeker
CN113381779B (en) Ultra wideband receiver
RU2629960C2 (en) Multirange device for selecting, amplifying and converting signals
JP5342121B2 (en) Satellite signal receiver
EP3771109A1 (en) Reconfigurable wideband image supressing receiver
Pulipati et al. A 16-element 2.4-GHz digital array receiver using 2-D IIR spatially-bandpass plane-wave filter
KR20130071748A (en) Multi channel beam scan receiver
CN205510032U (en) Anti -interference channel device of big dipper integration
RU2254590C1 (en) Radar receiver with large dynamic range by intermodulation of third order
US3309699A (en) Tracking system for communication satellites
Dehm-Andone et al. Filter design aspects in analog receiver front-ends for frequency scanning applications
Zhao et al. The design and validation of RF front-end platform for GPS receiver

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change in inventorship

Effective date: 20171124

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200508

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210604