Устройство программного управления лучом фазированной антенной решетки

Устройство программного управления лучом фазированной антенной решетки, содержащее n каналов управления и шины стартовых и тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены шины сигналов логической единицы и логического нуля, а каждый из n каналов управления состоит из автономного постоянного запоминающего устройства, адресного счетчика и счетчика-делителя на n, адресные входы постоянного запоминающего устройства соединены с выходами адресного счетчика, а счетный вход адресного счетчика соединен с выходом счетчика-делителя на n, счетные входы счетчиков-делителей на n всех каналов подключены к шине тактовых импульсов, исполнительные установочные входы счетчиков-делителей на n и установочные входы адресных счетчиков подключены к шине стартовых импульсов, информационные установочные входы каждого счетчика-делителя на n подключены к шинам сигналов логической единицы и нуля, а выходы автономных постоянных запоминающих устройств являются выходами устройства программного управления лучом фазированной антенной решетки.

Изобретение относится к области антенной техники, в частности к устройствам управления лучом фазированных антенных решеток (ФАР).
Известно устройство управления лучом ФАР, содержащее специализированный вычислитель для определения управляющих фазовращателями сигналов [1]
Недостатком известного устройства управления лучом ФАР является его сложность и невысокая надежность.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство программного управления лучом ФАР, содержащее n каналов управления и шины стартовых и тактовых импульсов [2]
Недостатком известного устройства программного управления лучом ФАР является невысокая надежность.
Цель изобретения повышение надежности устройства программного управления лучом ФАР.
Для достижения цели в известном устройстве программного управления лучом ФАР, содержащем n каналов управления и шины стартовых и тактовых импульсов, введены шины сигналов логической единицы и логического нуля, а каждый из n каналов управления состоит из автономного постоянного запоминающего устройства, адресного счетчика и счетчика-делителя на n, адресные входы постоянного запоминающего устройства соединены с выходами адресного счетчика, а счетный вход адресного счетчика соединен с выходом счетчика-делителя на n, счетные входы счетчиков делителей на n всех каналов подключены к шине тактовых импульсов, исполнительные установочные входы счетчиков-делителей на n и установочные входы адресных счетчиков подключены к шине стартовых импульсов, информационные установочные входы каждого счетчика делителя на n подключены к шинам сигналов логической единицы и нуля, а выходы автономных постоянных запоминающих устройств являются выходами устройства программного управления лучом ФАР.
На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства программного управления лучом ФАР.
Устройство программного управления лучом ФАР содержит n каналов управления 1, шину 2 стартовых импульсов, шину 3 тактовых импульсов, шину 4 сигнала логической единицы, шину 5 сигнала логического нуля. Каждый из n каналов управления 1 содержит автономные постоянные запоминающие устройства 6, адресный счетчик 7, счетчик-делитель на n 8.
Каждый из n каналов управления 1 соединен с шиной 2 стартовых импульсов, шиной 3 тактовых импульсов, шиной 4 сигнала логической единицы и шиной 5 сигнала логического нуля. Шина 2 стартовых импульсов соединена с исполнительными установочными входами С счетчиков-делителей на n 8 и установочными входами R адресных счетчиков 7. Шина 3 тактовых импульсов соединена со счетными входами +1 счетчиков-делителей на n 8.
Информационные установочные входы Д1-Д5 подключены к шинам 4 cигнала логической единицы и шинам 5 сигнала логического нуля, так что на эти входы в параллельном коде подается свое число в каждом канале управления 1, а распределение этих чисел по каналам управления 1 представляет псевдослучайную последовательность. Выход Q счетчика-делителя на n 8 каждого канала управления 1 соединен со счетным входом +1 адресного счетчика 7, а выходы Q1-Qn адресного счетчика 7 соединены с входами Д1-Дn автономного постоянного запоминающего устройства 6, выходы Q1-Qn которого являются выходами устройства программного управления лучом ФАР.
Устройство программного управления лучом ФАР работает следующим образом.
Стартовый импульс, поступающий по шине 2 стартовых импульсов, устанавливает адресные счетчики 7 в нулевое состояние и заносит в счетчики-делители на n 8 набранные на входах Д1-Д5 начальные коды в соответствии с псевдослучайной последовательностью переключения каналов управления 1.
Эти коды представляют собой двоичные числа от 0 до n-1 и являются разными для всех каналов управления 1. На адресных входах всех автономных постоянных запоминающих устройств 6 установлен нулевой код адреса, и по всем каналам управления 1 считывается первое число программы управления фазовращателями.
При поступлении по шине 3 тактовых импульсов происходит поочередное переполнение тех счетчиков-делителей 87, в которые стартовым импульсом были записаны большие числа. При переполнении счетчика-делителя 8 с его выхода на счетный вход адресного счетчика 7 поступает импульс переключения, изменяющий его состояние. При этом изменяется код адреса, и в данном канале постоянного запоминающего устройства 6 считывается следующее число программы управления фазовращателями.
Переключение всех n каналов соответствует "грубому" шагу луча ФАР. При последовательном переключении каналов управления 1 по псевдослучайному закону осуществляется перемещение луча "точными" шагами в пределах этого "грубого" шага.
Таким образом, в предложенном устройстве программного управления лучом ФАР осуществлена децентрализация аппаратуры. При этом все устройство программного управления лучом ФАР представляет собой совокупность независимых и идентичных каналов управления 1, неисправность же отдельных каналов управления 1 не приводит к общему отказу ФАР, а лишь ухудшает ее параметры. Например, при 32 каналах и допустимом уменьшении коэффициента направленного действия ФАР на 1 дБ отказ устройства программного управления лучом ФАР наступит только при одновременном отказе 4 каналов управления 1. При возможности оперативной замены отказавшего канального оборудования (в течение часа) вероятность отказа устройства программного управления лучом ФАР даже при относительно низкой надежности каналов управления 1 (интенсивность потока отказов 10^-4) весьма мала (интенсивность потока отказов 10^-10).
В известном устройстве программного управления лучом ФАР [2] отказ наступает при неисправности любого нерезервированного функционального узла централизованного оборудования. Следовательно, предложенное устройство программного управления лучом ФАР по сравнению с известным обладает повышенной надежностью.
Кроме того, использование в аппаратуре канального принципа обеспечивает высокий уровень унификации оборудования.
Устройство программного управления лучом фазированной антенной решетки, содержащее n каналов управления и шины стартовых и тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены шины сигналов логической единицы и логического нуля, а каждый из n каналов управления состоит из автономного постоянного запоминающего устройства, адресного счетчика и счетчика-делителя на n, адресные входы постоянного запоминающего устройства соединены с выходами адресного счетчика, а счетный вход адресного счетчика соединен с выходом счетчика-делителя на n, счетные входы счетчиков-делителей на n всех каналов подключены к шине тактовых импульсов, исполнительные установочные входы счетчиков-делителей на n и установочные входы адресных счетчиков подключены к шине стартовых импульсов, информационные установочные входы каждого счетчика-делителя на n подключены к шинам сигналов логической единицы и нуля, а выходы автономных постоянных запоминающих устройств являются выходами устройства программного управления лучом фазированной антенной решетки.