Антенная система с суммарно-разностными каналами и с адаптивной компенсацией помехи

Антенная система с суммарно-разностными каналами и с адаптивной компенсацией помехи

Реферат

 

Использование: в радиолокации, в частности в антенных системах с суммарно-разностными каналами для радиопеленгации и автосопровождения сигнала в двух плоскостях одновременно. Сущность изобретения: антенная система содержит четыре антенных элемента, четыре суммарно-разностных моста, четыре блока подавления помехи, два блока вычитания. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в антенных системах с суммарно-разностными каналами, применяемых в фазовых моноимпульсных системах радиопеленгации и автосопровождения сигнала одновременно в двух плоскостях.

Целью изобретения является повышение защищенности от сосредоточенной помехи.

На фиг. 1 представлена структурная схема антенной системы с суммарно-разностными каналами и с адаптивной компенсацией помехи; на фиг. 2 - структурная схема блока подавления помехи; на фиг. 3 - схема использования антенных элементов для подавления помехи в канале каждого элемента.

Антенная система с суммарно-разностными каналами и с адаптивной компенсацией помехи содержит (см. фиг. 1) антенную систему с направленными элементами 1-1, 1-2, 1-3 и 1-4, блоки 2-1 и 2-2 вычитания, блоки 3-1, 3-2 и 3-3 и 3-4 подавления помехи, суммарно-разностные мосты 4-1, 4-2, 4-3 и 4-4 и согласованную нагрузку 5. Блок 3 подавления помехи содержит (см. фиг. 2) блок 6 вычитания, блок 7 комплексного взвешивания, блок 8 вычисления веса имеет синфазный и квадратурный выходы.

Антенная система с суммарно-разностными каналами и с адаптивной компенсацией помехи работает следующим образом.

Полезный сигнал принимается антенными элементами 1-1, 1-2, 1-3 и 1-4, имеющими одинаковые диаграммы направленности (ДН) и расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга в углах прямоугольника. Помехи воздействуют по боковым лепесткам ДН. Суммарный сигнал образуется попарным предварительным суммированием сигналов с элементов 1-1 и 1-2, 1-3 и 1-4 после блоков 3-1 и 3-2, 3-3 и 3-4 подавления помехи на суммарно-разностных мостах 4-1 и 4-2, а затем окончательным суммированием на суммарно-разностном мосту 4-3. Разностный сигнал угла места получается в мосте 4-3 вычитанием из суммы сигналов с элементов 1-1 и 1-2 суммы сигналов с элементов 1-3 и 1-4. Для получения разностного сигнала по азимуту в мосте 4-4 из суммы сигналов с элементов 1-1 и 1-3 вычитается сумма сигналов с элементов 2-2 и 2-4.

Принцип работы антенной системы основан на совмещении свойств адаптивной антенной решетки и углового дискриминатора и на формировании одного компенсационного канала для каждого из пары антенных элементов с помощью противоположной пары антенных элементов. Отличие полезного сигнала от помех состоит в том, что он располагается в пределах зоны защиты главного лепестка (ДН) антенной системы, а помехи попадают в область боковых лепестков.

Принятая смесь сигнала и помехи антенными элементами 1-1 и 1-2 поступает на блок 2-1 вычитания и на блоки 3-1 и 3-2 подавления помехи. Отличие помех с элементов 1-1 и 1-2 состоит лишь в фазовых соотношениях.

В качестве опорного сигнала в блоках 3-1 и 3-2 подавления помехи используется сигнал помехи с блока 2-2 вычитания, который получается путем вычитания сигналов и помех, принятых противоположной парой антенных элементов 1-3 и 1-4. Этим достигается независимость опорного сигнала от сигналов на выходе каждого антенного элемента. В блоках 3-1 и 3-2 подавления помехи вычисляются коэффициенты взвешивания помехи, обеспечивающие ее компенсацию.

При этом на выходах блоков 3-1 и 3-2 подавления помехи вырабатываются сигналы без помех и поступают для дальнейшего преобразования в суммарно-разностные мосты 4-1 и 4-3. Аналогично осуществляется преобразование сигналов и помехи, принятых антенными элементами 1-3 и 1-4. В результате на выходе антенной системы происходит одновременное формирование нулей в направлении прихода в суммарной и разностных ДН по азимуту и углу места.

На фиг. 3 а, б показано, что для подавления помехи в каналах антенных элементов 1-1 и 1-2 используется разностный сигнал от антенных элементов 1-3 и 1-4, а фиг. 3 в, г поясняют принцип подавления помех в каналах антенных элементов 1-3 и 1-4 с помощью разностного сигнала с антенных элементов 1-1 и 1-2.

Критерием оптимальности векторов весовых коэффициентов в блоках 3-1, 3-2, 3-3 и 3-4 подавления помехи является минимум суммарного уровня сигнала и помехи на выходе антенной системы при ограничении в направлении прихода сигнала.

Формула изобретения

АНТЕННАЯ СИСТЕМА С СУММАРНО-РАЗНОСТНЫМИ КАНАЛАМИ И С АДАПТИВНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ ПОМЕХИ, содержащая четыре одинаково направленных антенных элемента, расположенных в углах прямоугольника, четыре суммарно-разностных моста, причем суммирующие выходы первого и второго суммарно-разностных мостов соединены с первым и вторым входами третьего суммарно-разностного моста соответственно, а их разностные выходы соединены с первым и вторым входами четвертого суммарно-разностного моста соответственно, при этом к разностному выходу четвертого суммарно-разностного моста подключена согласованная нагрузка, суммирующий и разностный выходы третьего и суммирующий выход четвертого суммарно-разностных мостов являются соответственно суммарным и первым и вторым разностными выходами антенной системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения защищенности от сосредоточенной помехи, введены четыре блока подавления помехи, первые входы которых подключены к выходам соответствующих антенных элементов, выходы первого и второго блоков подавления помехи подключены соответственно к первому и второму входам первого суммарно-разностного моста, выходы третьего и четвертого блоков подавления помехи соединены соответственно с первым и вторым входами второго суммарно-разностного моста, два блока вычитания, первые входы которых подключены к выходам первого и третьего антенных элементов, а вторые входы - к выходам второго и четвертого антенных элементов соответственно, а выходы первого и второго блоков вычитания соединены соответственно с объединенными входами первого и второго и объединенными входами третьего и четвертого блоков подавления помех.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3