×
28.02.2019
219.016.c86c

Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в прицельных радиолокационных станциях. Способ формирования пеленгационных ДН в антенне кругового электронного сканирования основан на размещении на цилиндрической поверхности антенны излучателей, объединенных по образующей цилиндра в эквидистантно расположенные линейки излучателей, формирующие одинаковые диаграммы направленности, определении размеров углового сектора расположения линеек излучателей для любого направления луча антенны, выделении внутри этого углового сектора N активных линеек излучателей, подводя к ним СВЧ-сигнал посредством электронного включения, и излучении плоского поля путем электронного управления вносимым фазовым сдвигом СВЧ-сигналов, проходящих через излучатели, на величину где i - номера активных линеек излучателей; λ - длина волны в среде распространения излученного поля; R - радиус цилиндра; ϕ - направление луча антенны в азимутальной плоскости; ϕ - угловое направление оси ДН i-й активной линейки излучателей в азимутальной плоскости; ψ - начальная фаза СВЧ-сигнала, подводимого к i-й активной линейке излучателей; в результате чего формируется суммарная ДН антенны кругового электронного сканирования. Для достижения возможности одновременного формирования двух приемных диаграмм направленности (ДН) - суммарной и разностной - при четном числе активных линеек излучателей номера активных линеек излучателей изменяют в интервале от 1 до N, где N - четное число, а принятый каждой из N активных линеек излучателей СВЧ-сигнал разделяют на два одинаковых по модулю и фазе сигнала - первый и второй ( и ), при этом для формирования на прием суммарной ДН объединяют N СВЧ-сигналов изменяя их фазы на величины где τ - начальная фаза СВЧ-сигнала, принятая i-й активной линейкой излучателей; а для формирования на прием разностной ДН объединяют N СВЧ-сигналов изменяя их фазы при i≤N/2 на величины а при i>N/2 - на величины причем величину γ - фазовый коэффициент - выбирают в интервале от 0 до 360° произвольным образом. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в прицельных радиолокационных станциях.

Известен «Способ формирования зоны обзора пространства в радиолокационной станции с электронным управлением лучом» (RU 2379801 С1 опубл. 20.01.2010 г., МПК H01Q 21/00).

Способ основан на изменении фазового распределения в апертуре антенны радиолокационной станции путем электронного управления фазовым сдвигом СВЧ сигнала в каждом излучателе антенны. Для достижения возможности расширения зоны обзора РЛС за пределы сектора сканирования антенну радиолокационной станции устанавливают на поворотное устройство таким образом, что нормаль к апертуре антенны образует с осью вращения поворотного устройства угол α>0° и осуществляют вращение антенны вокруг его оси на угол β, изменяющийся в пределах от 0° до 360° так, что нормаль к апертуре антенны описывает конус с углом при вершине, равный 2α. Производят изменение фазового распределения в апертуре антенны с учетом величины угла α и изменения положения поворотного устройства относительно первоначального угла β, формируют зону электронного сканирования, а суммируя зоны обзора, полученные при вращении антенны на поворотном устройстве и при ее электронном сканировании, образуют полную зону обзора радиолокационной станции.

Известен также способ, описанный в Главе 2.7 Цилиндрические и кольцевые ФАР с электрическим сканированием луча («Проектирование фазированных антенных решеток» под редакцией д.т.н., проф. Д.И. Воскресенского, издательство «Радиотехника», Москва 2012 г., стр. 247-265). основанный на размещении на цилиндрической поверхности антенны излучателей, объединенных по образующей цилиндра в эквидистантно расположенные линейки излучателей, формирующие одинаковые диаграммы направленности, разделении цилиндрической поверхности антенны на несколько фиксированных одинаковых сегментов числом не менее четырех, каждый из которых возбуждается отдельным СВЧ-распределителем, и излучении плоского поля путем электронного управления вносимым фазовым сдвигом СВЧ-сигналов, проходящих через излучатели.

Недостатками этого способа являются:

- ограниченность мгновенного сектора сканирования величиной ±(45÷60)° вследствие разбиения всей апертуры антенны на отдельные сегменты, зоны электронного сканирования в которых в совокупности охватывают круговую зону;

- необходимость использования механических либо электрических коммутаторов для подключения других сегментов;

- изменение характеристик излучения антенны при сканировании в каждом парциальном секторе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу формирования пеленгационных ДН в антенне кругового электронного сканирования (АКЭС) является «Способ формирования круговой зоны электронного сканирования цилиндрической антенны» (патент RU 2619445 С1, опубл. 15.05.2017 г, МПК H01Q 21/00), основанный на размещении на цилиндрической поверхности антенны излучателей, объединенных по образующей цилиндра в эквидистантно расположенные линейки излучателей, формирующие одинаковые диаграммы направленности, определении размеров углового сектора расположения линеек излучателей, выделении при любом направлении луча внутри этого углового сектора N активных линеек излучателей, подводя к ним СВЧ-сигнал посредством электронного включения, и излучении плоского поля путем электронного управления вносимым фазовым сдвигом СВЧ-сигналов, проходящих через излучатели. Причем, при любом направлении луча выделяют внутри углового сектора активные линейки излучателей, подводя к ним сигнал посредством электронного включения, а для синфазного сложения излученных полей в направлении луча антенны изменяют фазы сигналов, подводимых к активным линейкам излучателей, на величины

где:

i - номера активных линеек излучателей (i>0);

λ - длина волны в среде распространения излученного поля;

R - радиус цилиндра;

φ0 - направление луча антенны в азимутальной плоскости;

φi - угловое положение i-ой активной линейки излучателей в азимутальной плоскости;

ψi - начальная фаза сигнала, подводимого к i-ой активной линейке излучателей.

Недостатком прототипа является отсутствие возможности одновременного формирования двух диаграмм направленности - суммарной и разностной.

Задачей предлагаемого способа является достижение возможности одновременного формирования двух приемных диаграмм направленности (ДН) - суммарной и разностной при четном числе активных линеек излучателей.

Техническим результатом является обеспечение соосности формируемых приемных ДН в круговом секторе электронного сканирования.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что способ формирования пеленгационных ДН (суммарной и разностной одновременно) в АКЭС основан на размещении на цилиндрической поверхности антенны излучателей, объединенных по образующей цилиндра в эквидистантно расположенные линейки излучателей, формирующие одинаковые диаграммы направленности, определении размеров углового сектора расположения линеек излучателей для любого направления луча антенны, выделении внутри этого углового сектора N активных линеек излучателей, подводя к ним СВЧ-сигнал посредством электронного включения, и излучении плоского поля путем электронного управления вносимым фазовым сдвигом СВЧ-сигналов, проходящих через излучатели, на величину:

где: i - номера активных линеек излучателей;

λ - длина волны в среде распространения излученного поля;

R - радиус цилиндра;

ϕ0 - направление луча антенны в азимутальной плоскости;

ϕi - угловое направление оси ДН i-той активной линейки излучателей в азимутальной плоскости;

ψi - начальная фаза СВЧ-сигнала, подводимого к i-той активной линейке излучателей;

в результате чего формируется суммарная ДН антенны кругового электронного сканирования

Новым в заявляемом способе формирования пеленгационных ДН антенны кругового электронного сканирования (АКЭС) на прием является то, что номера активных линеек излучателей изменяют в интервале от 1 до N, где N - четное число, а принятый каждой из N активных линеек излучателей СВЧ-сигнал разделяют на два одинаковых по модулю и фазе сигнала - первый и второй ( и ), при этом для формирования на прием суммарной ДН объединяют N СВЧ-сигналов изменяя их фазы на величины

где τi - начальная фаза СВЧ-сигнала, принятая i-той активной линейкой излучателей;

а для формирования на прием разностной ДН объединяют N СВЧ-сигналов изменяя их фазы при i≤N/2 на величины

а при i>N/2 - на величины

причем величину γ - фазовый коэффициент - выбирают в интервале от 0° до 360° произвольным образом.

На фиг. 1 изображен пример формирования группы из N активных линеек излучателей, где введены следующие обозначения:

R - радиус цилиндрической поверхности, на которой размещены линейки излучателей АКЭС;

ϕн и ϕк - границы выбранного углового сектора, в котором располагаются линейки излучателей, которые могут быть использованы для формирования требуемых приемных ДН;

ϕ0 - направление оси приемных ДН;

ϕ1, ϕ2, ϕ3, …, ϕN - угловые положения активных линеек излучателей.

На фиг. 2 изображен пример формирования пеленгационных ДН при N=8.

Антенна кругового электронного сканирования (АКЭС), реализующая предлагаемый способ, состоит из активных 1 и пассивных 2 линеек излучателей (фиг. 1), размещенных на цилиндрической поверхности АКЭС эквидистантно, устройств разделения 3 принятого каждой линейкой излучателей СВЧ-сигнала на два одинаковых по модулю и фазе и электронных устройств включения и управления фазой СВЧ-сигнала 4, размещенных в каждом СВЧ-канале АКЭС, и двух устройств сложения принятых СВЧ-сигналов 5 и 6, причем устройство 5 складывает СВЧ-сигналы и формирует суммарную ДН, а устройство 6 складывает СВЧ-сигналы и формирует разностную ДН.

Формирование пеленгационных ДН в антенне кругового электронного сканирования по предлагаемому способу осуществляется следующим образом:

1. Для любого заданного направления луча ϕ0 определяют размер углового сектора, в котором располагаются линейки излучателей, которые могут быть использованы для формирования требуемых приемных ДН, и выбирают N линеек излучателей, причем N - величина четная.

2. Принятый каждой из N линеек излучателей СВЧ-сигнал разделяют на два одинаковых по модулю и фазе СВЧ-сигнала - первый и второй

3. Определяют фазовые сдвиги для N линеек излучателей в соответствии с математическим выражением (1) для формирования суммарной ДН и в соответствии с математическими выражениями (2) и (3) для формирования разностной ДН.

4. Обеспечивают сложение N сигналов и сложение N сигналов одновременно изменяя фазы суммируемых сигналов на определенные по выражениям (1)÷(3) фазовые сдвиги. Тем самым формируются суммарная и разностная ДН. А использование одних и тех же линеек излучателей для формирования обеих ДН обеспечивает их соосность.

5. Формируют круговую зону формирования пеленгационных ДН в АКЭС, последовательно или в произвольном порядке изменяя заданное направление приемных ДН, для каждого значения которого необходимо выполнить операции 1÷4.

В результате перечисленных действий обеспечивается формирование на прием пеленгационных ДН в АКЭС, а также обеспечивается соосность приемных ДН, т.е. совпадение по направлению оси суммарной ДН с пеленгом разностной ДН.

Кроме того, при реализации заявляемого способа дополнительно достигается практически безинерционное и в произвольном порядке перемещение пеленгационных ДН в круговой зоне электронного сканирования при четном числе активных линеек излучателей.


Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Способ формирования пеленгационных диаграмм направленности в антенне кругового электронного сканирования
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 65 items.
13.01.2017
№217.015.7166

Способ повышения разрешающей способности по дальности радиолокационной станции

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для повышения разрешающей способности по дальности радиолокационных станций. Достигаемый технический результат - повышение соотношения сигнал/шум принятого сигнала за счет подавления сигналов, принимаемых с кратных дальностей от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596229
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7e78

Т-циркулятор

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Т-циркулятор содержит симметричное волноводное Т-разветвление в Н-плоскости, согласующий металлический клин, три...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601277
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7ed7

Y-циркулятор

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Y-циркулятор содержит симметричное трехплечное волноводное Y-разветвление в Н-плоскости, три ферритовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601278
Дата охранного документа: 27.10.2016
25.08.2017
№217.015.97a2

Радиолокационная станция

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для повышения вероятности обнаружения целей. Достигаемый технический результат - снижение уровня боковых лепестков корреляционной функции для любых зондирующих сигналов при априорно неизвестных характеристиках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609144
Дата охранного документа: 30.01.2017
25.08.2017
№217.015.97c8

Бортовая радиолокационная станция

Изобретение относится к области радиолокации, в частности, к радиолокационным станциям, устанавливаемым на подвижных объектах. Достигаемый технический результат – возможность проведения анализа помеховой обстановки, повышение скрытности и надежности работы. Указанный результат достигается за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609156
Дата охранного документа: 30.01.2017
25.08.2017
№217.015.9d7b

Способ определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки

Изобретение относится к области антенной техники. Особенностью заявленного способа определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки является то, что задают набор направлений луча, охватывающий область видимости фазированной антенной решетки, плоскость раскрыва фазированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610820
Дата охранного документа: 15.02.2017
25.08.2017
№217.015.a0c9

Т-циркулятор

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Т-циркулятор содержит симметричное волноводное Т-разветвление в Н-плоскости, согласующий металлический клин, три ферритовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606518
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.bfc4

Способ формирования изображения поверхности в бортовой радиолокационной станции с синтезированием апертуры антенны с электронным управлением лучом

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к бортовым радиолокационным станциям, устанавливаемым на летательных аппаратах, и позволяет формировать радиолокационное изображение (РЛИ) поверхности Земли. Достигаемый технический результат - устранение затемненных областей в РЛИ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617116
Дата охранного документа: 21.04.2017
25.08.2017
№217.015.c946

Способ формирования круговой зоны электронного сканирования цилиндрической фазированной антенной решетки

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в составе радиолокационных станций. Способ формирования круговой зоны электронного сканирования цилиндрической фазированной антенной решетки, основан на размещении на ее поверхности излучателей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619445
Дата охранного документа: 15.05.2017
25.08.2017
№217.015.cdb9

Способ передачи данных

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для передачи и приема информации, в том числе в гидроакустике. Способ передачи данных основан на том, что формируют N-битовое сообщение передающим абонентским устройством, где N - целое число большее либо равное единице,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619766
Дата охранного документа: 18.05.2017
Showing 1-10 of 41 items.
20.02.2013
№216.012.288f

Фазовый способ управления режимами работы фазированной антенной решетки (фар)

Предлагаемое техническое решение относится к области радиотехники и может использоваться в волноводной СВЧ антенной технике. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей ФАР за счет возможного использования, помимо полного раскрыва, отдельных квадрантов раскрыва...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475903
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.02.2014
№216.012.a002

Фазированная антенная решетка

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в СВЧ антенной технике в составе фазированных антенных решеток, использующих моноимпульсный метод пеленгации. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы как всей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506670
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.04.2014
№216.012.bcea

Антенная система с изменяемыми режимами работы

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в волноводной СВЧ антенной технике. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей фазированной антенной решетки (ФАР) за счет возможного использования, помимо полного раскрыва, отдельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514101
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.08.2014
№216.012.ee90

Способ измерения характеристик диаграммы направленности активной/пассивной фазированной антенной решетки

Использование: антенная техника, в частности в способах измерения характеристик диаграммы направленности активных и пассивных антенных решеток. Сущность: способ измерения характеристик диаграммы направленности активной/пассивной фазированной антенной решетки состоит в том, что осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526891
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.02.2015
№216.013.2605

Двумерная моноимпульсная фар с электронным управлением лучом

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в СВЧ-антенной технике в составе радиолокационных систем и комплексов. Технический результат состоит в расширении мгновенной полосы, увеличении разрешающей способности и возможности одновременного формирования до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541186
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.04.2016
№216.015.2e5f

Фазовый способ формирования провалов в диаграмме направленности плоской фазированной антенной решетки

Изобретение относится к антенной технике. Техническим результатом является формирование провалов в диаграммах направленности (ДН) плоских фазированных антенных решеток (ФАР) в нескольких заданных направлениях, имеющих угловые координаты в сферической системе кординат. Способ формирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579610
Дата охранного документа: 10.04.2016
25.08.2017
№217.015.9d7b

Способ определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки

Изобретение относится к области антенной техники. Особенностью заявленного способа определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки является то, что задают набор направлений луча, охватывающий область видимости фазированной антенной решетки, плоскость раскрыва фазированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610820
Дата охранного документа: 15.02.2017
25.08.2017
№217.015.c946

Способ формирования круговой зоны электронного сканирования цилиндрической фазированной антенной решетки

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в составе радиолокационных станций. Способ формирования круговой зоны электронного сканирования цилиндрической фазированной антенной решетки, основан на размещении на ее поверхности излучателей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619445
Дата охранного документа: 15.05.2017
26.08.2017
№217.015.d9ab

Способ обзора воздушного пространства радиолокационной станцией с активной фазированной антенной решеткой

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС), в которых в качестве антенны используется активная фазированная антенная решетка. Достигаемый технический результат - одновременное осуществление приема и излучения зондирующего сигнала на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623579
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.e8cc

Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах. Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии включает, мас.ч.: каучук синтетический низкомолекулярный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627401
Дата охранного документа: 08.08.2017
+ добавить свой РИД