Адаптивная антенная решетка

) 01) 1)4 ОБРЕТ ЬСТВУ Осокинрудового Красногонародов авиацион.-.Туполева убежом. 1977, У. 8,е 1(е,е 0 е451 п Од Ос 3 у,Э,ф) - парциальная ДНиной решетки,ен. таъ госуддрственный комитет сссрпо делдм .изОБРетений и ОтнРытий ОПИСАНИЕ К АВТОРСНОМУ СЗ(71) Казанский ордена ТЗнамени и ордена Дружбьный институт им. А, Н.(56) Радиоэлектроника зас, 46 - 47,(54) (57) АДАПТИВНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТ КА, содержащая й каналов, каждый из кото. рых выполнен в виде излучателя, подключенного через весовой умножитель к общему сумматору, и последовательно соединенных коррелятора, первого блока вычитания, интегратора и второго блока вычитания, при этом второй вход второго блока вычитания является управляющим, один вход коррелятора подключен к излучателю; а другой - к входу,общего сумматора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения искажений исходной диаграммы направленности,. допол. нительно введен блок матричного преобразования, входы которого соединены с выходом второго блока вычитания каждого канала, выходы его соединены с вторым входом пер. вого блока вычитания каждого канала, а в каждом канале выход интегратора подключен к второму входу весового умножителя, при этом коэффициент передачи блока матричного преобразования от и-го входа к в.му вы ходу равен2 е, не с1 11718Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенной технике, и может быть использовано в различных радиотехнических системах.Цель изобретения - уменьшение искаже. ний исходной диаграммы направленности(ДН).На чертеже приведена структурная электрическая схема адаптивной антенной решетки (ААР),Адаптивная антейная решетка содержит 1 ч ФО каналов, каждый из которых содержит излу чатель 1, коррелятор 2, первый блок 3 вычитания, интегратор 4, второй блок 5 вычитания и весовой умножитель 6, кроме того, имеется блок 7 матричного преобразо вания и общий сумматор 8.ААР работает следующим образом.В ситуации, когда нет ни источников полезных, ни источников мешающих сигналов на выходах излучателей 1, на выходе общегосумматора 8 и на выходах корреляторов 2 действуют нулевые сигналы, Пусть в начальный: момент времени сигналы Вна выходах ин. теграторов 4 имеют произвольные, отличные от В и значения, Тогда разностные сигналыои0 = В - ЧЧ поступают на вход блока 7й Ои иматричного преобразователя и образуют отлич ные от нуля сигналы Чна вторых входах первых блоков 3 вычитания. Поэтому сигналы В на выходах интеграторов 4 изменяются.иТолько по достижения равенства В= В и наступает установившийся режим, когда сигналы. на входах интеграторов 4 равны нулю, а на их выходах сохраняют свои значения неизменными. Таким образом, в отсутствии принимаемых излучателями 1 сигналов ААР имеет З 5йисходную ДН Г (О,ц) = В(ея) ко. торая соответствует установленным на вторых входах вторых, блоков 5 вычитания и управля- ющим сигналом В . 40Цепи обратной связи, образованные корреляторами 2, первыми блоками 3 вычитания и интеграторами 4, выполнены таким образом, что полезные сигналы, принимаемые излучателями 1, вызывают лишь. пренебрежимо 45 малые изменения сигналов В,на выходах интеграторов 4. Это достигается, например, за счет пониженной чувствительности коррелято. ров 2 и за счет большой постоянной времени интеграторов 4. Благодаря этому полезные 5 О сигналы не вызывают изменения ДН ААР.Рассмотрим ситуацию, когда на излучателии 1 постуцают помеховые сигналы 3 а на выходах интеграторов 4 действуют сигналы В, Тогда сигналы на выходах весовых 55 умножителей 6 равны В, Ви на выходе об. щего сумматора85 Корреляторы 2 формируют сигналы гИ П. 9 0м 8 ььв8 и = 9 Вк к 8 постУпаю. щие на первые входы первых блоков 3 вычитания. Разностные сигналы О, = В, - Ви с выходов вторых блоков 5 вычитания, пройдя блок 7, преобразуются в сигналы Ч, Е Е 0, Таким образом, от первыхпк блоков 3 вычитания на входы интеграторов 4 поступают сигналы Чп - г, следовательно сигналы на выходах интеграторов 4 изменяются со скоростями, пропорциональными Ч - гп,или т, е Ц 99 И (1) 9: "пк 9 пк фп)."9 к 9 9 пС изменением весовых коэффициентов В= В(т) изменяется во времени ДН(8,(р) = " В(т) Х(6,у), соответствую. щая текущему моментувремени, изменяются сигналы Я аь, ( т)пп 7: В, (т) Би,М (т) пп г э 0(т), ПРоцесс изменениЯкс 1 весовых коэффициентов Вп длится до тех пор, пока не установятся нулевые сигналы на входах всех интеграторов 4, т. е. пока весовые коэффициенты ЧЧне удовлетворяют условиям -"ик(Чмок Ччк 1 9-ЧЧк к -и О,п =12К,Чтобы выяснить определяемые этими условиями параметры ААР, составим функционал ф ри Г (Вок Вк ).ис(Ви - Ви). Здесь первое слагаемое отражает мощность помех на выходе ААР (Ы - положительный весовой сомножитель). Второе слагаемое характеризует отклонение параметров ААР от исходных значений, вызванное отличиями текущих значений весовых, коэффициентов Вот исходных В . Так, например, если29 Яп 1 (94(9 4 пп 999 ЙЧ, то второе слагаемое есть средний квадратотклонения текущей ДН Е (6,у). от исходной ДН Р (8, г). Действительно, ОГ - Ю-/Е 9 п 1(9,ц-Ха 199 пп 9999- .Е 5, .5 Д 19,фЕ 9 -9 по О= а,-в)1 а,- 1" 171885 4Сравнивая (1) и (2), замечаем, что впредлагаемой ААР процесс регулированиясоответствует уравнениюсф ЭчЙЭЮс.Найдем также значения В весовых коэффициентов В, которым соответствует минималь. ное .значение функционала Р; Для этого найдем частные производные и приравняем их нулю, ПолучимМ:-ЧЧ 56-ЕВ-Ъ 2=0,п=,2, И (4) По смыслу функционала т весовые коэффициенты Ф оптимальны в том отнокшенин, что при одинаковой мошности помех иа выходе ААР им соответствует минимальное искажение исходных параметров ААР,например, минимальное отклонение ДН от ис. ходной ДН, а при одинаковом искаже- , нии исходных параметров ААР весовые коэффициенты Ф . обеспечивают предельноквозможное уменьшение мощности помех Рна выходе ААР. т.е. осуществляется регулирование по анти- градиенту функционала 9 (в направлении10,максимально быстрого "спуска", а потому .: устанзвливаюшиеся в процессе адаптации характеристики ААР оптимальны в указан ном" выше смысле, что подтверждаетсясовпадением условий (1) . и (4).15Поскольку цепи обратной связи, образованные корреляторами 2, первыми блоками 3 вычитания и интеграторами 4 выполнены так, что практически не реагируют на по лезные сигналы, то наличие полезных сигналов, принимаемых излучателями 1, практически не влияет на процесс адаптации и характеристики ААР,25, Таким образом, в предлагаемой ААР. ослабление мошности помех достигается.при меньшем искажении исходных параметров ААР, например исходной ДН.