Устройство для формирования диаграммы направленности антенной решетки

Устройство для формирования диаграммы направленности антенной решетки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДИАГРАММЫ НАП1РАВЛЕННОСТИ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ, содержаа ее передатчики с диапазонной кварцевой стабилизацией частоты, к выходу каждого из которых подключен излучатель, опорный генератор частоты, отличающеес я тем, что, с целью сохранения направления диаграммы направленности в широком диапазоне частотi выход опорного генератора частоты соединен с синхронизирующим входом каждого передатчика через соответствующий управляек«й фазовращатель, первый управляющий вход каждого фазовршдателя . подсоединен к блоку управления, выход одного из передатчиков подключен к первым входам фазовых детекторов , выход каждого из остальных переда иков соединен с вторым управляющим входом фазовращателя, подключен- . ного к его входу соответственно че- I рез управляемый ключ и элемент-запоминания , управляющий вход каждого | ключа подсоединен к блоку управления .5 (Л IND to ю .4 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ М В

° РЕСПУБЛИК, SU„„1022244,,A

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

l !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2850624/18-09 (22) 14. 12. 79 (46) 07.06 83. Вюл. 9 21 (72) В.В.Дьяков и В.Л.Славин (53) б 21.. 396. 965 (088. 8)

<56) 1. Антенны. И., "Советское радио", вып. 16, 1979, с. 144-159.

2. Патент Японии 9 48-41744, кл. 98/3/12 12, 1973.

3. Патент Великобритании 9 1338636, кл. Н 01 Q 3/26, 1973 (прототип) .; (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННОЙ

РЕШЕТКИ, содержащее передатчики с . диапазонной кварцевой стабилизацией . частоты, к выходу каждого из которых подключен излучатель, опорный генератор частоты, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью сохранения направления диаграмьы направленности в широком диапазоне частот выход опорного генератора частоты соединен с синхронизирующим входом каждого передатчика через соответствующий управляемый фаэовращатель, первый управляющий вход каждого фаэовращате- ля подсоединен к блоку управления, выход одного из:передатчиков подклю- . чен к первым входам фазовых детекторов, выход каждого иэ остальных переда иков соединен с вторым управляющим входом фазовращателя, подключен- . . ного к его входу соответственно через управляемый ключ и элемент -запоминания, управляющий вход каждого .Я ключа подсоединен к блоку управления. 1022244

Изобретение относится к радиотехнике и радиосвязи и может быть исполь. эовано при создании антенных решеток.

Известны устройства для формирования управляемой диаграммы направлен- 5 ности антенной решетки с помощью фазовых регуляторов, включенных на . выходных и промеЖуточных частотах сигналов передатчиков f1).

Недостатком данных. устройств явля-10 ется то, что они не позволяют полую.. чить нужные для практики точности фазирования при работе передатчиков в широком диапазоне частот.

Известно также устройство для фазирования сигналов в антенной решетке каждый из каналов фазирования которого выполнен в виде управляемого фазовращ теля, к выходу которого подключен излучатель, фазового детекто- 20 ра, первый вход которого подключен к входу фаэовращателя, второй входк приемнику излучаемой электромагнитной энергии, а выход через элемент управления — к управляющему входу фазовращателя $2).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, состоящее из линейной решетки излучателей, первый иэ которых эапитывается от опорного

1

:высокочастотного генератора, а остальные излучатели зайитываются от соответствующих генераторов, синхрон" ных по частоте с опорным генератором. Направление излучения сигнала решеткой зависит от частоты опорного генератора либо от соответствующих изменений частоты остальных генераторов Г3).

В известном устройстве используется частотный метод сканирования 40 лучом,. при котором разность фаз между сигналами в, соседних излучателях зависит от разности частот в излучателях.

Для работы антенных решеток в ши- .4g роком диапазоне. частотный метод сканирования практически не приемяем„ так как направление излучения зависит не только от разности частот в иэлу чателях,,но и от номинала рабочей частоты.

Цель изобретения - сохранение нап равления диаграммы направленности в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для формирования диаграммы направленности антенной решетки, содержащем передатчики с диапазонной кварцевой стабилизацией частоты, к выходу каждого из которых: подключен излучатель, опорный гене- 60 ратор частоты, выход опорного генератора частоты соединен с синхронизирувщим входом каждого передатчика через соответствующий управляемый фаэо-. вращатель, первый управляющий вход каждого фазовращателя подсоединен к блоку управления, выход одного из передатчиков подключен к первым входам фазовых детекторов, выход каждого из остальных передатчиков соединен с вторым управляющим входом фаэовращателя, подключенного к его входу соответст венно через .Управляемый ключ и элемент запоминания, управляющий вход каждого ключа подсоединен к блоку управления.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит излучатели 1- .

4, соединенные с передатчиками 5-8, фаэовые детекторы 9-11, первые входы которых соединены с точкой питания излу чателя 1, а вторые входы подключены со.ответственно к излучателям 2-4. Выходы фазовых детекторов через управ ляемые ключи 12-14., элементы 15-17 запоминания соединены с первыми ya"" равляющими входами фаэовращателей

18-20 соответственно. Вторые управляющие входы фаэовращателей 18-21 подключены к блоку 22 управления. Опорный генератор 23 через фазовращатели

18-21 соединен с синхрониэирующими входами передатчиков 6-8 и 5 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

После включения с помощью ключей

12-14 замыкаются кольца регулирования фазы сигналов питающих излучателей 2-4 по фазе сигнала в точке питания излучателя 1. Этот сигнал в ка,честве эталонного подводится к первым входам фазовых детекторов 9-11. Выходные сигналы с фазовых детекторов через замкнутые ключи 12-14 и элементы 15-17 запоминания подводятся к первым управляющим входам фазовращателей 18-20 соответственно. От.. опорного генератора 23 осуществляется синхронизация передатчиков 5-.8 с диапазонной кварцевой стабилизацией частоты. Частота и фаза несущих колебаний на выходе передатчиков 5-8 пропорциональны частоте и фазе сигна ла на выходе опорного генератора 23 и определяются соотношениями — Ю - — Ч ар, и ог ярд п î где- +5pp прд, Ш яо "

- соответственно круговая частота и фаза на выходе передатчи» ка и опорного генератора, N и н -целые - числа, зависящие от частоты настройки гередатчика.

На этом этапе происходит устранение взаимных фазовых сдвигов, обусловленных различными запаэдываниями высокочастотных сигналов в трактах передатчиков 5.-8 и фидерных линиях, 1022244 4

Составитель В.Мещанкин

Редактор И.Рачкулннец Техред М.Тенер Коррек;ор А. Йзятко

Заказ 4058/4б Тираж 590 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, Ж«35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 питающих. излучатели 1-4. После отра-ботки колец автоподстройки фазы cur.saws в точках питания излучателей становятся одинаковыми.

По команде от блока 22 управления

5 размыкаются ключи 12-14 и достигнутые значения регулирующих напряжений иа первых управляющих входах фаэо вращателей 18-20 поддерживаются пос тояиными посредством элементов 15 17 запоминания.

В зависимости от заданного направления излучения, которое устанавливается с помощью внешних органов управления, в блоке 22 управления выра.батываются управлякщие напряжения, которые после размыкания поступают иа вторые входы фазовращателей 18-21.

За счет этого s цепях подключения Я к иередатчимам 5-8 синхроиизирующего сигнала от опорного генератора 23 устанавливаются. расчетные фазовые

-сдвиги. При этом. в точки питания кзлучателей 1-4 сигналы от передатчи- 25 ков 5-8 поступают с различным относительным временем запаздывания; величины которых обеспечивают формирование заданной диаграмьн направ.ленности.

Время запаздывания на выходе передатчиков определяется формулой

ПР*

<РА Мош

Подставляя в эту формулу . приведенные выше соотношения, получаем

Ф or Г от так как частота опорного генератора

Ш ; является. величиной постоянной, то время запаздывания %gpss на выходе из передатчиков 5-8 определяется .фаэовым сдвигом (сигнала опорного. генератора и не зависит от частоты на тройки передатчиков. Поэтому за данное направление излучения, установленное с помощью блока 22 управления и фаэовращателей 18-21 на одной рабочей частоте, поддерживается с высокой точностью во всем рабочем диапазоне передатчика.

Использование предлагаемого устройства позволяет расширить область использования антенных решеток для широкодиапаэонных систем и, в частности, систем КВ радиосвязи, а также использовать серийно выпускаете и вновь разрабатываемые массовые передатчики с диапазонной кварцевой стабилизацией частоты (c синтезаторами 1 в активных антенных решетках.