Кольцевая антенная решетка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ВЮЗИ1 Ь,гЫЖ РЕТЕНИЯ ИСАНИЕ ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ ный инсти ШЕТКА отехнике, формиро- аправленравлении ). Кольце- злучатели ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) КОЛЬЦЕВАЯ АНТЕННАЯ РЕ (57) Изобретение относится к рад Цель изобретения - независимое вание остронапоавленной и всен ной с провалом в заданном на диаграммы направленности (ДН вая антенная решетка содержит)5 Н 01 0 3/26,21/00 1, диаграммообрэзующую схему (ДОС) 2, фиксированные фазовращатели 3, блоки 4 и 7 независимого управления фазой по входу и выходу, многоканальный делитель 10 мощности. Заданную ДН можно сформировать, изменив амплитуду и фазу возбуждения входа ДОС 2, реализующего синфазное распределение волн в излучателях 1. При соответствующем изменении коэффициента связи блока 7 и сдвигов фаз управляемых фазовращателей 6 блока 4, соединенного с синфазным входом ДОС 2, обеспечивается независимое формирование остронаправленной и всенапрэвленной ДН с провалом в заданном направлении нэ прием и передачу, 2 ил.51015 Отсюдаа=1/ мой в си 35 40 45 50 55 7 при возбужопределяется управляемого Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может Ьыть использовано в различных радиотехнических системах связи,Цель изобретения - независимое формирование остронаправленной и всенаправленной с провалом в заданном направлении диаграммы направленности (ДН).На фиг.1 представлена структурная схема кольцевой антенной решетки; на фиг.2 - структурная схема блока независимого управления коэффициентом связи по входам и выходам.Кольцевая антенная решетка содержит излучатели 1, диаграммообразующую схему (ДОС) 2, фиксированные фазовращатели 3, блоки 4 независимого управления фазой по входу и выходу, состоящие из Х-циркулятора 5, отражательных управляемых фазовращателей 6, блок 7 независимого управления коэффициентом связи по входам и выходам, состоящий из первого моста 8, второго моста 9 и блока 4 независимого управления фазой по входу и выходу, многоканальный делитель 10 мощности, выполненный с числом каналов, равным (М - 1).Кольцевая антенная решетка работает следующим образом.Возможность формирования кольцевой антенной решеткой всенаправленной диаграммы направленности (ДН) с провалом в заданном направлении следует из следующих рассуждений. Всенаправленная ДН формируется при синфазном возбуждении всех излучателей 1. Если вместе с всенаправленной ДН возбудить остронаправленную так, что поле в дальней зоне в максимуме этой ДН противофазно всенаправленной ДН, то в этом направлении сформируется провал суммарной ДН антенны. Этот провал будет нулевым, если мощность возбуждения всенаправленной ДН будет в Оп раз больше мощности возбуждения остронаправленной ДН, где О - коэффициент направленного действия кольцевой антенной решетки в направлении максимума остронаправленной ДН.Таким образом, заданную ДН можно сформировать, изменив амплитуду и фазу возбуждения входа ДОС (2), реализующего синфазное распределение волн в излучателях, Известно, что для формирования в кольцевой антенной решетке остронаправленной ДН, необходимо излучатели 1 объединить выходами ДОС 2, а входы возбудить колебаниями с прогрессивным фазовым сдвигом,Обозначим комплексные амплитуды возбуждения входов ДОС 2 Аь = О, 1, , Й, Условие возбуждения единичной мощностью входов ДОС 2 запишется в следуюй - 1щем виде;, А 1 = 1.Для формирования всенаправленной ДН с провалом в заданном направлении необходимо перераспределить, мощность возбуждения входов ДОС 2 так, чтобы амплитуда на синфазном входе ЦОС 2 увеличилась на слагаемое - Ю. При этом амплитуды возбуждения входов ДОС 2 изменяются пропорционально некоторой величине а. В этом случае условие возбуждения единичной мощности запишется в видеИ - 1=1 1+ О. 2 Д, Ъ., где Ао модуль суммы комплексных амплитуд поля в излучателях 1.Доля мощности, ответвляе Ц- фазный вход, определяется вы ажениемс=(Ь-д.у 1+О - гд, о, где С - коэффициент связи блока 7.Таким образом, для того, чтобы кольцевая антенная решетка формировала остронаправленную ДН, необходимо коэффициент связи блока 7 сделать равным АО, а фазовый сдвиг управляемого фазовращателя 6 блока 4, соединенного с синфазныц входом ДОС 2, равным нулю. При возбужде-. нии входа антенны на входах ДОС 2 появляются колебания с амплитудами Аь которыми являются амплитудами азимутальных гармоник амплитудно-фазового распределения волн в излучателях 1. Колебания, пройдя ДОС 2 и излучатели 1, излучаются е свободное пространство.Изменив коэффициент связи блока 7 равным С, а фазовые сдвиги управляемык фазовращателей 6 блока 4, соединенного с синфазным входом ДОС 2, равнымил; сформируется всенаправленная ДН с провалом в заданном направлении.Направление провала в ДН изменяется при изменении разности фаз между (Й) соседними управляемыми фазовращателями 6 соответствующих плеч Х-циркулятора 5 блока 4,При работе на передачу работают управляемые фазовращатели б одного плеча Х-циркулятора 5 блока 4, а при работе на прием - управляемые фазовращатели б противоположного плеча Х-циркулятора 5 блока 4.Коэффициент связи блока дении его со стороны входов значением фазового сдвига1631635 Составитель А. НемцоваРедактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор С.Черни Заказ 551 Тираж 351 Подписное ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина фазовращателя 6, одного плеча Х-циркуля- тора 5, а при возбуждении со стороны выходов - фэзовым сдвигом фазовращателя 6 противоположного плеча Х-циркулятора 5 блока 4, 5Таким образом, при соответствующем изменении коэффициента связи блока 7 и сдвигов фаз управляемых фазовращателей 6 блока 4, соединенного с синфазным входом ДОС 2, обеспечивается независимое 10 формирование остронаправленной ДН с провалом в заданном направлении на прием и передачу.Формула изобретенияКольцевая антенная решетка, содержа щая Й излучателей, расположенных по окружности, многоканальный делитель мощности, й фиксированных фазоврэщателей, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу диаграммообразую щей схемы, соответствующий вход которой подключен к выходу соответствующего излучателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью независимого формирования остронаправленной и всенаправленной с прова лом в заданном направлении диаграммы направленности, введены блоки независимого управления фазой по входу и выходу, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего фиксированного фа зовращателя, блок независимого управления коэффициентом связи по входам и . выходам, первый вход которого подключен к выходу одного из блоков независимого управления фазой по входу и выходу, вход которого через фиксированный фазовращатель подключен к выходу диаграммообразующей схемы, обеспечивающему синфазное амплитудно-фаэовое распределение по ее входам, а второй вход - к выходу многоканального делителя мощности, выполненного с числом каналов, равным (М), каждый иэ которых подключен к выходу соответствующего блока независимого управления фэзбй пс входу и выходу, выполненного в виде Х-циркулятора. одни противоположные плечи которого являются входом и выходом блока управления, а к вторым противоположным плечам подключены отражательные управляемые фазовращатели, блок независимого управления коэффициентом связи по входам и выходам выполнен в виде последовательно соединенных первого и второго моста, входы которого являются входами блока независимого управления коэффициентом связи, выходы которого являются выходами первого моста и выходами кольцевой антенной решетки, при этом один из входов первого моста подключен к соответствующему выходу второго моста через блок независимого управления фазой по входу и выходу.