Устройство для формирования диаграммы направленности антенной решетки

СОЮЗ СОВЕТСКИХпц мирмапикРЕСПУБЛИК ГОСУД АРСТВЕНН ДЕЛАМ ИЗОТ КОМИТЕТ СС ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(53) 621. 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/З 12, 1973,3. Патент Великобритании Р 1338636,кл, Н 01 Я 3/26, 1973 ( прототип),;54)(,57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРИИРОВАНИЯДИАГРАИИЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННОЙРЕШЕТКИ, содержащее передатчики с .диапаэонной кварцевой стабилизациейчастоты, к выходу каждого из которыхподключен излучатель, опорный гене"ратор частоты, о т л и ч а ю щ е е, Я 01022244,А с 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 подключен к первым входам фазовых детекторов, выход каждого иэ остальных пер дачиков соединен с вторым управляющим входом фазовращателя, подключен- . . ного к его входу соответственно чеРез управляемый ключ и элемент .запоминания, управляющий вход каждого . ключа подсоединен к блоку управления,Изобретение относится к радиотехнике и радиосвязи и может быть испольэовано при создании антенных решеток.Известны устройства для формирования управляемой диаграммынаправленности антенной решетки с помощьюфазовых регуляторов, включенных навыходных и промежуточных частотахсигналов передатчиков 1.Недостатком данных. устройств явля ется то, что они не позволяют получить нужные для практики точностифазирования при работе передатчиковв широком диапазоне частот,Известно также устройство для фазирования сигналов в антенной решетке.каждый из каналов фазирования которого выполнен в виде управляемогофазовращдтеля, к выходу которого подключен излучатель, Фазового детектора, первый вход которого подключенк входу фаэовращателя, второй входк приемнику излучаемой электромагнитной энергии, а выход через элементуправления - к управляющему входуфазовращателя 2.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, состоящее излинейной решетки излучателей, первыйиэ которых эапитывается от опорного1высокочастотного генератора, а остальные излучатели зайитываются отсоответствующих генераторов, синхронных по частоте с опорным генератором. Направление излучения сигьаларешеткой зависит от частоть 1 опорного генератора либо от соответствующих изменений частоты остальныхгенераторов ГЗ.В известном устройстве используется частотный метод сканирования 40лучом,. при котором разность Фаз междусигналами в, соседних излучателяхзависит от разности частот в излучателях.Для работы антенных решеток в ши- .45роком диапазоне. частотный методсканирования практически не приемяемтак как направление излучения зависитне только от разности частот в иэлучателяхно и от номинала рабочейчастоты.Цель изобретения - сохранение направления диаграммы направленности вшироком диапазоне частот,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для Формированиядиаграммы направленности антеннойрешетки, содержащем передатчики с диапазонной кварцевой стабилизациейчастоты, к выходу каждого из которыхподключен излучатель, опорный генератор частоты, выход опорного генератора частоты соединен с синхронизирувщим входом каждого передатчика через соответствующий управляемый фаэо-,вращатель, первый управляющий вход 65 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-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит излучатели 1- .4, соединенные с передатчиками 5-8, фаэовые детекторы 9-11, первые входы которых соединены с точкой питания излучателя 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 уп" 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 образомПосле 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 сигнала на выходе опорного генератора 23 и определяются соотношениями- Ю- - Ч фвС 1 ог Ьрд и "ы где ЯРД Чпрд, Шот 9 ог"- соответственно круговая частота и фаза.на выходе передатчика и опорного генератора, Ф и и целые - числа, зависящие отчастотынастройки гередатчика.На этом этапе происходит устранение взаимных фазовых сдвигов, обусловленных различными запаэдываниями высокочастотных сигналов в трактах передатчиков 5,-8 и фидерных линиях,1022244 Я 30 Составитель В.МещанкинРедактор М.Рачкулннец 1 ехредМ.Тепер Коррек ор А.Дзятко Заказ 4058/4 б Тираж 590 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035,. Москва, ЖЗБ, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патентф, г,ужгород, ул.Проектная,4 питающих. излучатели 1-4, После отработки колец автоподстройки Фазы сигналов в точках питания излучателей становятся одинаковыми.Ф По команде от блока 22 управления5 размыкаются ключи 12-14 и достигнутые значения регулирующих напряжений иапервых управляющих входах фаэовращателей 18-20 поддерживаются пос тояиными посредством элементов 15- 17 запоминания.В зависимости от заданного направления излучения, которое устанавливается с помощью внешних органов уп равлеиия, в блоке 22 управления вырабатываются управлякщие напряжения, которые после размыкания поступают иа вторые входы Фазовращателей 18-21. За счет этого в цепях подключения Я к аередатчижам 5-8 синхроиизирунаего сигнала от овчарного генератора 23 устанавливаются. расчетные Фазовые :сдвиги. При этом. в точки витания излучателей 1-4 сигналы от передатчи ков 5- поступают с различным относительным временем запаздывания;величины которых обеспечивают Формирование заданной диагразвв направ.ленности. Время запаздывания на выходе передатчиков определяется ФормулойПР "ЦРА ЩпошПодставляя в эту Формулу . приведенные выше соотношения, получаемФ ЧогГфлоттак как частота опорного генератора Щ является величиной постоянной, то время запаздывания др на выходе из передатчиков 5-8 определяется .Фаэовым сдвигом 9 сигнала опорного. генератора и не зависит от частоты настройки передатчиков, Поэтому заданное направление излучения, установленное с помощью блока 22 управления и фазовращателей 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 разрабатывавшие массовые передатчики с диапазонной кварцевой стабилизацией частоты с синтезаторами 1 в активных антенных решетках,