Антенная решетка со сканированием

Предложенная антенная решетка со сканированием содержит магистральную линию, ответвители, включающие в себя излучатель и смеситель. Отличается тем, что в каждой ответвитель дополнительно включены смеситель и два фильтра. Включение дополнительного смесителя обеспечивает уменьшение длины магистральной линии, что сокращает потери энергии в ней в два раза. Включение фильтров и дополнительного смесителя расширяет функциональные возможности антенной решетки, так как обеспечивает работу с любым источником основного сигнала.

Предлагаемая полезная модель относится к сканирующим антенным решеткам и может быть использована в радиолокации, гидролокации, системах радиосвязи, телевидении.

Известны антенные решетки со сканированием, в которых перемещение диаграммы направленности по угловым координатам осуществляется с использованием смесителей путем изменения значения частоты колебаний.

Такие антенные решетки могут быть использованы только в случаях, когда для получения сигнала излучения заданной частоты в секторе сканирования имеется возможность одновременно изменять частоту сигналов, поступающих на входы смесителей, так как fизл=fc+fг,

где fизл - частота излучаемого сигнала,

fc - частота основного сигнала,

fг - частота сигнала гетеродина.

В некоторых случаях частота основного сигнала fc является фиксированной и задается отдельным устройством (например, в системах опознавания государственной принадлежности целей частота основного сигнала fc и вид модуляции определяется типом запросчика).

В этом случае частота сигнала излучения fизл в секторе сканирования антенной решетки будет изменяться с изменением частоты сигнала гетеродина fг, a автоответчики, находящиеся на борту летальных аппаратов и настроенные на определенную частоту не будут принимать эти сигналы.

Кроме того, для обеспечения широкоугольного сканирования, необходимая в этом случае длина магистральной линии имеет большие потери энергии.

Из известных антенных решеток со сканированием наиболее близкой по технической сущности, схемному решению и эксплуатационным характеристикам является антенная решетка с частотным сканированием, содержащая магистральную линию, ответвители, включающие в себя излучатель и смеситель, один

вход которого подключен к магистральной линии, а другой к источнику основного сигнала, и выбранная за прототип.

Недостатками этой антенной решетки с частотным сканированием являются:

- большие потери энергии в магистральной линии, обусловленные большой ее длиной;

- зависимость от частоты источника основного сигнала, что сужает ее функциональные возможности.

Сущность предлагаемой антенной решетки с частотным сканированием заключается в том, что она содержит магистральную линию, ответвители, включающие в себя излучатель и смеситель, один выход которого подключен к магистральной линии, другой - к источнику основного сигнала. Отличается тем, что каждый ответвитель дополнительно содержит смеситель и два фильтра, причем вход одного фильтра подключен к выходу основного смесителя, а выход - к входу дополнительного смесителя, второй вход которого подключен к магистральной линии, при этом между его выходом и излучателем включен другой фильтр.

Введение дополнительного смесителя обеспечивает уменьшение длины магистральной линии, что сокращает потери энергии в ней в два раза.

Включение фильтров и дополнительного смесителя обеспечивает работу антенной решетки с любым источником основного сигнала, что расширяет ее функциональные возможности.

Сущность предлагаемой антенной решетки поясняется чертежом, на котором представлена схема антенной решетки.

Антенная решетка состоит из:

- магистральной линии 1;

- ответвителей 2, содержащие смесители 3 и 4;

- фильтры 5 и 6;

- излучатель 7.

Предлагаемая антенная решетка работает следующим образом и поясняется на примере одного ответвителя. В других ответвителях действия с сигналами аналогичны.

На один вход смесителя 3 от источника основного сигнала поступает сигнал fc с заданной частотой. На другой вход смесителя 3 поступает сигнал fг с частотой гетеродина с магистральной линии. При этом на выходе смесителя 3 образуются колебания с частотой mfc±nfг, где m и n - целые числа.

Фильтр 5 пропускает только сигнал с частотой fc+fг (либо fc-fг) и подавляет остальные частоты. На вход смесителя 4, подключенного к выходу фильтра 5, поступает сигнал с частотой fc+fг (либо fc-fг), который обеспечивает прогрессивное изменение фазы между ответвителями 2, определяемое значением частоты сигнала fг гетеродина. На второй вход смесителя 4 поступает сигнал fг с частотой гетеродина с магистральной линии. На выходе смесителя 4 образуется сигнал с частотой m(fc+fг)±nfг. Фильтр 6 подавляет все частоты и пропускает лишь одну разностную частоту (fc+fг)-fг=fc, либо (fc-fг)+fг=fc с дополнительным прогрессивным изменением фазы между ответвителями 2, определяемой значением частоты гетеродина.

Таким образом, в излучателе 7 антенной решетки возбуждаются колебания с требуемой частотой fc, не зависящей от значения частоты гетеродина fг, а линейное изменение фазы в излучателе 7 будет в два раза больше. Это позволяет уменьшить длину магистральной линии и соответственно уменьшить потери энергии в ней в два раза.

Предлагаемая антенная решетка с частотным сканированием прошла проверку, которая показала положительные результаты и принята к использованию в РЛС.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1. Патент №42915.

Антенная решетка со сканированием, содержащая магистральную линию, ответвители, включающие в себя излучатель и смеситель, один выход которого подключен к магистральной линии, другой - к источнику основного сигнала, отличающаяся тем, что каждый ответвитель дополнительно содержит смеситель и два фильтра, причем вход одного фильтра подключен к выходу основного смесителя, а выход - к входу дополнительного смесителя, второй вход которого подключен к магистральной линии, при этом между его выходом и излучателем включен другой фильтр.