Устройство распределенного автофазирования антенной решетки

30 3 1506497Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в антенных решетках с электрическим сканированием,Цель изобретения - повышение точности фазирования при любых наклонахфазового фронта.На чертеже изображено предлагаемое устройство. 10Устройство распределенного. автофазирования антенной решетки содержитуправляемые фаэовращатели 1, фаэовыедискриминаторы 2, канальные сумматоры 3, интеграторы 4, блок 5 управления лучом, первые дискретные фаэовращатели 6, вторые дискретные фазовращатели 7, сумматоры 8 СВЧ и третьидискретные фаэовращатели 9.Устройство работает следующим образом.Дпя обеспечения необходимого фазового распределения, фронт которогоеизменяется под воздействием внешнихусловий, связанных с протяженностью 25Фидерных линий, в устройстве распределенного автефазирования антеннойрешетки в соответствии с алгоритмомраспределенного фаэирования фазасигнала на выходе каждого канала,начиная с второго по Ь)-й канал,подстраивается под среднее значениефаз сигналов предыдущего и последующего каналов. Фаза выходных сигналовпервого и Б-го каналовподстраивается под фазу сигнала на выходе второгои (И)-го каналов соответственно,Если номинальное значение межканальных разностей фаз Л М= Ч,. - 1; где1 - номер канала, 1 2,3,Н 40определяемое величиной и знаком напряжения, подаваемого через шину управления на управляющий вход канального сумматора 3 с выхода блока 5управления лучом, не превышает по 45модулю 45, то при использовании синфазного сумматора 8 СВЧ третий дискретный фазовращатель 9 вносит фазовый сдвиг 90 . При достижении Лпомодулю значения 45 амплитуда вы 50ходкого сигнала сумматора СВЧ 8 уменьшится до уровня 0,707 (-3 дБ) от своей величины при Ь И=0. На такую жевеличину снизится коэффициент передачи разомкнутого контуРа фазовойавтопоастройки,Для того, чтобы предотвратитьдальнейшее снижение амплитуды выходного сигнала сумматора 8 СВЧ при превышении модулем Л значения 45 ф,фазовый сдвиг, вноснмыи тем из диск.ретных фазовращателей (первым 6 иливторым 7), который связывает входсумматора 8 СВЧ с выходом канала сменьшей фазой выходного сигнала, изменяется на 90. В результате разность фаз суммируемых в сумматоре 8СВЧ колебаний снижается и амплитудавыходного сигнала сумматора 8 СВЧвозрастает. Очевидно, что даннаякоммутация изменяет фазУ выходногосигнала сумматора 8 СВЧ на 45 . Поэто"му одновременно должно изменитьсясостояние третьего дискретного фаэовращателя 9 вносимый им фазовый сдвигуменьшается на 45",В том случае, когда величина Лспо модулю превышает 90, необходимоизменить на 90 фазовый сдвиг, вносимый тем дискретным фазовращателем,который связывает вход сумматора 8СВЧ с выходом канала с большей фазойвыходного сигнала. При этом для восЖстановления знака обратной связиконтура автоподстройки фазы и длякомпенсации изменения фазовогосдвига в одном иэ дискретныхфазавращателей (первом 6 или втором7), стоящих на входах сумматора 8,СВЧ необходимо изменить состояниетретьего дискретного фазовращателя9: вносимый им фазовый сдвиг долженсоставлять 225,При увеличенИи модуля 44 навеличину, превышающую 135, первый 6и второй 7 дискретные фаэовращателине вносят фазового сдвига, а третийдискретный фаэовращатель 9 долженвносить сдвиг 270 . Это обеспечиваетинвертирование выходного сигналасумматора 8 СВЧ и поддержание неизменным знака обратной связи. Таким образом, первый 6 и второй 7 дискретные фазовращатели служат для уменьшения колебаний амплитуды сигнала на выходе сумматора 8 СВЧ. Третий дискретный фазовращатель 9 компенсирует фазовый сдвиг, вносимый первым 6 и вторым 7 фаэовращателями, и поддерживает неизменный знак обратной связи контура авторегулирования фазы.Выравнивание электрических длин линий передачи, подключенных к входам фазовых дискриминаторов 2, проводится при состояниях дискретных фаэоод управления дискретыми фазовращателями Величина д1 23/4 л/4 л/8 л/4 1 Зл/8 0 с/цн/ с 45 45 сдан 90 -45 с Чнс -9090д ц 135 -90 слцс13 5 с д рс 80 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 О 1 0 1 1 0 0 11 5 15064 вращателей 6, 7 и 9, соответстнующих режиму 0 с/а/ с 4 5При реалиэации дискретных фаэовращателей 6, 7 и 9 в виде коммутирующих отрезков линий передачи длиной Л и (и = 0,1, ) и Л/4 для первого 6 и второго 7 дискретных фазонращателей и Л/8, Л/4 и ЗЛ/8 для третьего дискретного фаэовращателя 9 можно положить, что подключение отрезка линии н дискретных фазовращателях 6, 7 и 9 происходит при подаче на соответствующий вход устройства управления уровня напряжения логической 15 единицы.Описанный алгоритм управления дискретными фазовращателями 6, 7 и 9 сведен в таблицу.Таким образом, в результате нведе ния дополнительных дискретных фазовращателей 6, 7 и 9 при описанном дополнительном фазировании входных и выходных сигналов сумматора 8 СВЧ сигнал на его выходе может уменьшить ся не более, чем на 3 дБ во всем диапазоне изменения межканальных разностей фаэ б ц, что повышает точность фазирования формируемых устройством сигналов при любых наклонах фазового 30 фронта. Коды управления дискретными фаэовращателями могут вырабатываться н блоке управления лучом.Формула изобретенияУстройство распределенного авто" фазирования антенной решетки, содер 976жащее М каналов, каждый из которыхсостоит из последовательно соединенных управляемого фазовращателя,сигнальный вход которого являетсявходом канала, фазового дискриминатора, канального сумматора, интегратора, выход которого подключен куправляющему входу управляемого фаэовращателя, Мсумматоров СВЧ, блокуправления лучом, выходы которогоподключены к второму нходу соответствующего канального сумматора, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности фазирования прилюбых наклонах фазовог 6 фронта, вкаждом канале, начиная с второго по(Х)-й, первый и второй входы сумматора СВЧ соединены через введенныепервый и второй дискретные фаэовращатели с выходами управляемых фазовращателей предыдущего и последующего .каналов соответственно, а выход сумматора СВЧ через введенный третийдискретный фазонращатель подключенк второму входу фазового дискриминатора, первые нходы фазовых дискриминаторов первого и М-го каналовсоединены с выходами управпяемых фазо"нращателей второго и (Я)-го каналов соответственно, а управляющиевходы первого. нторого и третьегодискретных фазовращателей через шинууправления соединены с дополнительны.ми выходами блока управления лучом,