RU2019005C1

RU2019005C1 - Multibeam array

Info

Publication number: RU2019005C1
Authority: RU
Inventors: В.П. Серков; В.В. Филиппов
Original assignee: Военная академия связи
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1989-12-18
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: multibeam array has M three-orthogonal aerial elements, three directivity diagram circuits, M weight adders. EFFECT: improved directivity of array. 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве антенной системы КВ, УКВ и СВЧ-диапазонов. The invention relates to radio engineering and can be used as an antenna system of HF, VHF and microwave ranges.

Известны многолучевые антенные решетки, в состав которых входят антенны элементы и диаграммообразующая схема (ДОС), формирующая веер независимых лучей. Для повышения направленности лучей используют направленные антенные элементы (АЭ), что особенно важно для маломерных многолучевых антенных решеток (МАР), насчитывающих в своем составе не более нескольких десятков АЭ, что характерно для КВ и МВ антенных систем. Однако применение АЭ с высокой направленностью резко ограничивает сектор углов, ширина которого не может превышать ширину диаграммы направленности АЭ. Кроме того, лучи МАР из направленных элементов оказываются неидентичными. Known multi-beam antenna arrays, which include antenna elements and a diagram-forming circuit (DOS), forming a fan of independent rays. To increase the directivity of the rays, directional antenna elements (AEs) are used, which is especially important for small multi-beam antenna arrays (MAPs), which comprise no more than several tens of AEs, which is typical for HF and MF antenna systems. However, the use of AE with a high directivity sharply limits the sector of angles, the width of which cannot exceed the width of the radiation pattern of the AE. In addition, the MAR rays from the directional elements are not identical.

Наибольшую направленность и уровень имеет центральный луч, положение которого совпадает с максимумом диаграммы элемента. Периферийные лучи имеют тем меньшую направленность и уровень, чем дальше они отстают от центрального. Неравноценность лучей не позволяет создать равные условия ведения радиоволн во всех требуемых направлениях, т.е. снижает функциональные возможности МАР. The central beam has the highest directivity and level, the position of which coincides with the maximum of the element diagram. The peripheral rays have the less directivity and level, the farther they lag behind the central one. The inequality of the rays does not allow to create equal conditions for conducting radio waves in all required directions, i.e. reduces the functionality of MAP.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенному устройству является МАР, которая содержит М антенных элементов и N-лучевую ДОС, причем первые выходы АЭ соединены с соответствующими входами первой ДОС. Closest to the technical nature of the proposed device is the MAP, which contains M antenna elements and N-beam DOS, with the first outputs of the AE connected to the corresponding inputs of the first DOS.

Такая МАР создает веер независимых лучей, но эти лучи характеризуются невысокой направленностью, неодинаковы по уровню, а рабочий сектор углов ограничен направленностью АЭ. Such a MAP creates a fan of independent rays, but these rays are characterized by a low directivity, are uneven in level, and the working sector of the angles is limited by the directivity of the AE.

Целью изобретения является повышение направленности, выравнивание уровня лучей и расширение рабочего сектора углов. The aim of the invention is to increase the directivity, leveling the rays and expanding the working sector of the corners.

Для достижения указанной цели антенные элементы выполнены триортогональными, введены вторая и третья ДОС и N весовых сумматоров, причем вторые и третьи выходы антенных элементов соединены соответственно с соответствующими входами второй и третьей ДОС, а одноименные выходы всех ДОС соединены с входами соответствующих весовых сумматоров. To achieve this goal, the antenna elements are triorthogonal, the second and third DOS and N weight adders are introduced, the second and third outputs of the antenna elements are connected respectively to the corresponding inputs of the second and third DOS, and the outputs of the same name of all DOS are connected to the inputs of the corresponding weight adders.

На чертеже представлена структурная схема многолучевой антенной решетки. The drawing shows a structural diagram of a multipath antenna array.

Она содержит триортогональные антенные элементы 1, три идентичные диаграммообразующие схемы 2 и N неидентичных весовых сумматоров 3₁, 3₂...3_N.It contains triorthogonal antenna elements 1, three identical beam-forming circuits 2 and N of non-identical weight adders 3 ₁ , 3 ₂ ... 3 _N.

Многолучевая антенная решетка работает следующим образом. Multipath antenna array operates as follows.

При приеме радиоволны многолучевой антенной решеткой сигналы с одноименных выходов М триортогональных антенных элементов 1 поступают на входы соответствующей ДОС 2, где проходят фазовую обработку, обеспечивающую формирование веера N лучей. Сигналы с одноименных (например, n-x) выходов каждой из трех ДОС 2 поступают на входы соответствующей ДОС 2, где проходят фазовую обработку, обеспечивающую формирование веера N лучей. Сигналы с одноименных (например, n-x) выходов каждой из трех ДОС 2 поступают на входы соответствующего (n-го) сумматора 3, где осуществляется их весовая обработка, при которой совмещается максимум кардиоидной диаграммы направленности антенного элемента 1 с направлением соответствующего (n-го) луча, причем это совмещение осуществляется одновременно для всех лучей, что и обеспечивает повышение направленности лучей, выравнивание их уровней и расширение рабочего сектора вплоть до кругового. When a radio wave is received by a multipath antenna array, signals from the same outputs M of the triorthogonal antenna elements 1 are fed to the inputs of the corresponding DOS 2, where they undergo phase processing, which ensures the formation of a fan of N rays. The signals from the same name (for example, n-x) outputs of each of the three DOS 2 are fed to the inputs of the corresponding DOS 2, where they undergo phase processing, providing the formation of a fan of N rays. The signals from the same name (for example, nx) outputs of each of the three DOS 2 are fed to the inputs of the corresponding (n-th) adder 3, where they are weighted, which combines the maximum cardioid radiation pattern of the antenna element 1 with the direction of the corresponding (n-th) beam, and this combination is carried out simultaneously for all rays, which ensures an increase in the directivity of the rays, leveling their levels and expanding the working sector right up to the circular one.

Claims

MULTI-BEAM ANTENNA ARRAY, containing M antenna elements, the first outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first diagram-forming circuit (DOS), characterized in that, in order to increase the directivity, align the level of the rays and expand the working sector of the angles, the antenna elements are made triorthogonal, the second and the third DOS and N weight adders, the second and third outputs of the antenna elements are connected respectively to the corresponding inputs of the second and third DOS, and the same outputs of all DOS are connected enes with inputs of the corresponding weighted adders.