Антенна решітка та спосіб створення цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб створення цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою з використанням вихідних сигналів, генерованих решіткою антенних елементів у відповідь на приймання електромагнітних хвиль, де кожен антенний елемент безпосередньо зв'язаний з антенним модулем, кожний з яких обробляє вихідний сигнал, генерований відповідним антенним елементом, який відрізняється тим, що спосіб складається з етапів:

формування кожним антенним модулем сигналу робочої частоти з вихідного сигналу, генерованого відповідним зв'язаним з ним антенним елементом;

перетворення кожним антенним модулем сигналу робочої частоти в комплексний цифровий антенний сигнал на першій швидкості передавання даних;

множення кожним антенним модулем комплексного цифрового антенного сигналу на комплексний коефіцієнт пелюстки діаграми направленості, за рахунок чого генерується комплексний сигнал елемента пелюстки на другій швидкості передавання даних;

асинхронне складання генерованих комплексних сигналів елементів пелюсток діаграми направленості у групи, котрі містять принаймні два антенні модулі, з формуванням комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості за допомогою комплексних суматорів на відповідних антенних модулях, що зв'язані між собою так, щоб формувати відповідні ланцюжки послідовного асинхронного комплексного додавання;

отримання цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою з комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перша швидкість передачі даних і друга швидкість передачі даних однакові.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що друга швидкість передачі даних кратна першій швидкості передачі даних, і тим, що спосіб містить, крім того, етап:

зміни в кожному антенному модулі комплексного коефіцієнта пелюстки діаграми направленості з темпом другої швидкості передавання даних, щоб таким чином при першій швидкості передавання даних генерувати кратне число комплексних сигналів пелюсток, кожен з яких являє собою наперед задану пелюстку діаграми направленості.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що кратне число комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості ущільнюють у часі на ланцюжках послідовного асинхронного комплексного додавання.

5. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що кожний антенний модуль містить, крім того, комплексні суматори, котрі утворюють кратні ланцюжки послідовного асинхронного комплексного додавання, пов'язані з кожним антенним модулем, при цьому кратне число комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості просторово ущільнюють на кратних ланцюжках послідовного асинхронного комплексного додавання.

6. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що кожний антенний модуль містить, крім того, суматори, котрі утворюють кратні ланцюжки послідовного асинхронного комплексного додавання, пов'язані з кожним антенним модулем, при цьому кратне число комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості піддають як просторовому, так і часовому ущільненню на кратних ланцюжках послідовного асинхронного комплексного додавання.

7. Спосіб за будь-яким одним із пунктів від 1 до 6, який відрізняється тим, що на етапі асинхронного додавання генерованих комплексних сигналів елементів пелюсток діаграми направленості додавання здійснюється у вигляді групи, котра містить усі антенні модулі.

8. Спосіб за будь-яким одним із пунктів від 1 до 6, який відрізняється тим, що на етапі асинхронного додавання генерованих комплексних сигналів елементів пелюсток діаграми направленості у групи, антенні модулі поділені принаймні на дві групи, та тим, що етап отримання цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою з комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості, додатково визначає комплексний сигнал пелюстки, з цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою, з ланцюжка послідовного асинхронного комплексного додавання кожної групи.

9. Антенна решітка, що містить принаймні два антенні елементи, пристосовані для приймання електромагнітних хвиль, і містить діаграмоутворюючий пристрій, пристосований для формування принаймні однієї пелюстки приймальної діаграми направленості, яка відрізняється тим, що принаймні частина діаграмоутворюючого пристрою безпосередньо пов'язана з відповідним антенним елементом, при цьому кожна частина діаграмоутворюючого пристрою, котра безпосередньо пов'язана з антенним елементом, утворює антенний модуль цього антенного елемента, де модуль антенного елемента містить:

приймальний пристрій, пристосований, щоб забезпечити сигнал робочої частоти;

аналого-цифровий перетворювач і I/Q розгалужувач, пристосовані, щоб перетворювати отримуваний від приймального пристрою сигнал робочої частоти в I і Q цифрові комплексні сигнали з першою швидкістю передавання даних;

помножувач, пристосований, щоб перемножувати комплексні цифрові I і Q сигнали з комплексним коефіцієнтом пелюстки діаграми направленості, формуючи, таким чином, комплексний сигнал елемента пелюстки діаграми направленості з другою швидкістю передавання даних;

схему-защіпку елемента, пристосовану, щоб зафіксувати комплексний сигнал елемента пелюстки з допомогою синхронізуючого сигналу з метою формування фіксованого комплексного сигналу елемента пелюстки діаграми направленості;

асинхронний комплексний суматор, пристосований, щоб додавати фіксований комплексний сигнал елемента пелюстки до вхідного комплексного сигналу частини пелюстки, формуючи вихідний комплексний сигнал частини пелюстки;

та тим, що вихідні сигнали частини пелюстки діаграми направленості одного модуля антенного елемента зв'язані з вхідним комплексним сигналом частини пелюстки діаграми направленості подальшого модуля антенного елемента, внаслідок чого формується шлях послідовного асинхронного додавання фіксованих комплексних сигналів елемента пелюстки для модулів антенних елементів, що генерують комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості.

10. Антенна решітка за п. 9, яка відрізняється тим, що містить, крім того, схему-защіпку для пелюстки діаграми направленості, пристосовану, щоб запам'ятовувати комплексний сигнал пелюстки з допомогою синхронізуючого сигналу, при цьому і схема-защіпка елемента, і схема-защіпка пелюстки синхронізуються одночасно.

11. Антенна решітка за п. 10, яка відрізняється тим, що схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з першою швидкістю передавання даних.

12. Антенна решітка за п. 10, яка відрізняється тим, що схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з другою швидкістю передавання даних, причому друга швидкість передавання даних кратна першій швидкості передавання даних, та тим, що комплексний коефіцієнт пелюстки діаграми направленості змінюється з темпом другої швидкості передавання даних, щоб таким чином при першій швидкості передавання даних генерувати кратне число комплексних сигналів пелюсток, кожен з яких являє собою наперед задану пелюстку діаграми направленості.

13. Антенна решітка за п. 12, яка відрізняється тим, що кратні комплексні сигнали пелюстки діаграми направленості ущільнені в часі на шляху послідовного асинхронного додавання.

14. Антенна решітка за п. 10, яка відрізняється тим, що друга швидкість передавання даних кратна першій швидкості передавання даних, та тим, що комплексний коефіцієнт пелюстки діаграми направленості змінюється з темпом другої швидкості передавання даних, щоб таким чином при першій швидкості передавання даних генерувати кратне число комплексних сигналів елементів пелюсток, кожен з яких являє собою наперед задану пелюстку діаграми направленості, та тим, що кожний з модулів антенних елементів, крім того, містить:

одну або більшу кількість додаткових схем-защіпок елемента, пристосованих, щоб зафіксувати комплексний сигнал елемента пелюстки діаграми направленості з допомогою синхронізуючого сигналу, аби сформувати один або більшу кількість додаткових фіксованих комплексних сигналів елемента пелюстки діаграми направленості з третьою швидкістю передавання даних;

один або більше додаткових асинхронних комплексних суматорів, кожен з яких пристосований, щоб додавати один із цих одного або більшої кількості додаткових фіксованих комплексних сигналів елемента пелюстки до вхідного комплексного сигналу частини пелюстки, при цьому кожен з них формує додатковий вихідний комплексний сигнал частини пелюстки діаграми направленості;

та тим, що кожний додатковий вихідний сигнал частини пелюстки діаграми направленості одного модуля антенного елемента зв'язаний з відповідним додатковим вхідним комплексним сигналом частини пелюстки діаграми направленості подальшого модуля антенного елемента, формуючи таким чином один або більшу кількість додаткових шляхів послідовного асинхронного додавання одного або більшої кількості додаткових фіксованих комплексних сигналів елементів пелюсток тих модулів антенних елементів, які генерують один або більшу кількість додаткових комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості, та тим, що антена містить, крім того, одну додаткову схему-защіпку пелюстки для кожного додаткового шляху послідовного асинхронного додавання, причому кожна додаткова схема-защіпка пелюстки, пристосована, щоб запам'ятовувати додатковий комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості з допомогою синхронізуючого сигналу, де одна або більша кількість додаткових схем-защіпок елемента і одна або більша кількість схем-защіпок пелюстки синхронізуються одночасно.

15. Антенна решітка за п. 14, яка відрізняється тим, що третя швидкість передавання даних така ж як перша швидкість передавання даних, отже, кожна відповідна схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з першою швидкістю передавання даних, а всі комплексні сигнали пелюсток діаграми направленості просторово ущільнені на шляху послідовного асинхронного додавання та на одному або більшій кількості додаткових шляхів послідовного асинхронного додавання.

16. Антенна решітка за п. 14, яка відрізняється тим, що третя швидкість передавання даних кратна другій швидкості передавання даних, та тим, що схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з третьою швидкістю передавання даних, таким чином, всі кратні комплексні сигнали пелюсток діаграми направленості ущільнені як просторово, так і в часі на всіх шляхах послідовного асинхронного додавання.

17. Антенна решітка за будь-яким одним із пунктів від 9 до 16, яка відрізняється тим, що всі модулі антенних елементів антенної решітки розташовані на шляхах послідовного асинхронного додавання.

18. Антенна решітка за будь-яким одним із пунктів від 9 до 16, яка відрізняється тим, що модулі антенних елементів антенної решітки розділені принаймні на дві групи, де кожна група має окремі шляхи послідовного асинхронного додавання, а комплексні сигнали пелюсток подаються в центральну частину діаграмоутворюючого пристрою для проведення завершальних розрахунків відповідних пелюсток діаграми направленості.

Текст

1. Спосіб створення цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою з використанням вихідних сигналів, генерованих решіткою антенних елементів у відповідь на приймання електромагнітних хвиль, де кожен антенний елемент безпосередньо зв'язаний з антенним модулем, кожний з яких обробляє вихідний сигнал, генерований відповідним антенним елементом, який відрізняється тим, що спосіб складається з етапів: формування кожним антенним модулем сигналу робочої частоти з вихідного сигналу, генерованого відповідним зв'язаним з ним антенним елементом; перетворення кожним антенним модулем сигналу робочої частоти в комплексний цифровий антенний сигнал на першій швидкості передавання даних; множення кожним антенним модулем комплексного цифрового антенного сигналу на комплексний коефіцієнт пелюстки діаграми направленості, за рахунок чого генерується комплексний сигнал елемента пелюстки на другій швидкості передавання даних; асинхронне складання генерованих комплексних сигналів елементів пелюсток діаграми направленості у групи, котрі містять принаймні два антенні модулі, з формуванням комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості за допомогою комплексних суматорів на відповідних антенних модулях, що зв'язані між собою так, щоб формувати відповідні ланцюжки послідовного асинхронного комплексного додавання; 2 (19) 1 3 7. Спосіб за будь-яким одним із пунктів від 1 до 6, який відрізняється тим, що на етапі асинхронного додавання генерованих комплексних сигналів елементів пелюсток діаграми направленості додавання здійснюється у вигляді групи, котра містить усі антенні модулі. 8. Спосіб за будь-яким одним із пунктів від 1 до 6, який відрізняється тим, що на етапі асинхронного додавання генерованих комплексних сигналів елементів пелюсток діаграми направленості у групи, антенні модулі поділені принаймні на дві групи, та тим, що етап отримання цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою з комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості, додатково визначає комплексний сигнал пелюстки, з цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою, з ланцюжка послідовного асинхронного комплексного додавання кожної групи. 9. Антенна решітка, що містить принаймні два антенні елементи, пристосовані для приймання електромагнітних хвиль, і містить діаграмоутворюючий пристрій, пристосований для формування принаймні однієї пелюстки приймальної діаграми направленості, яка відрізняється тим, що принаймні частина діаграмоутворюючого пристрою безпосередньо пов'язана з відповідним антенним елементом, при цьому кожна частина діаграмоутворюючого пристрою, котра безпосередньо пов'язана з антенним елементом, утворює антенний модуль цього антенного елемента, де модуль антенного елемента містить: приймальний пристрій, пристосований, щоб забезпечити сигнал робочої частоти; аналого-цифровий перетворювач і I/Q розгалужувач, пристосовані, щоб перетворювати отримуваний від приймального пристрою сигнал робочої частоти в I і Q цифрові комплексні сигнали з першою швидкістю передавання даних; помножувач, пристосований, щоб перемножувати комплексні цифрові I і Q сигнали з комплексним коефіцієнтом пелюстки діаграми направленості, формуючи, таким чином, комплексний сигнал елемента пелюстки діаграми направленості з другою швидкістю передавання даних; схему-защіпку елемента, пристосовану, щоб зафіксувати комплексний сигнал елемента пелюстки з допомогою синхронізуючого сигналу з метою формування фіксованого комплексного сигналу елемента пелюстки діаграми направленості; асинхронний комплексний суматор, пристосований, щоб додавати фіксований комплексний сигнал елемента пелюстки до вхідного комплексного сигналу частини пелюстки, формуючи вихідний комплексний сигнал частини пелюстки; та тим, що вихідні сигнали частини пелюстки діаграми направленості одного модуля антенного елемента зв'язані з вхідним комплексним сигналом частини пелюстки діаграми 80725 4 направленості подальшого модуля антенного елемента, внаслідок чого формується шлях послідовного асинхронного додавання фіксованих комплексних сигналів елемента пелюстки для модулів антенних елементів, що генерують комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості. 10. Антенна решітка за п. 9, яка відрізняється тим, що містить, крім того, схему-защіпку для пелюстки діаграми направленості, пристосовану, щоб запам'ятовувати комплексний сигнал пелюстки з допомогою синхронізуючого сигналу, при цьому і схема-защіпка елемента, і схемазащіпка пелюстки синхронізуються одночасно. 11. Антенна решітка за п. 10, яка відрізняється тим, що схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з першою швидкістю передавання даних. 12. Антенна решітка за п. 10, яка відрізняється тим, що схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з другою швидкістю передавання даних, причому друга швидкість передавання даних кратна першій швидкості передавання даних, та тим, що комплексний коефіцієнт пелюстки діаграми направленості змінюється з темпом другої швидкості передавання даних, щоб таким чином при першій швидкості передавання даних генерувати кратне число комплексних сигналів пелюсток, кожен з яких являє собою наперед задану пелюстку діаграми направленості. 13. Антенна решітка за п. 12, яка відрізняється тим, що кратні комплексні сигнали пелюстки діаграми направленості ущільнені в часі на шляху послідовного асинхронного додавання. 14. Антенна решітка за п. 10, яка відрізняється тим, що друга швидкість передавання даних кратна першій швидкості передавання даних, та тим, що комплексний коефіцієнт пелюстки діаграми направленості змінюється з темпом другої швидкості передавання даних, щоб таким чином при першій швидкості передавання даних генерувати кратне число комплексних сигналів елементів пелюсток, кожен з яких являє собою наперед задану пелюстку діаграми направленості, та тим, що кожний з модулів антенних елементів, крім того, містить: одну або більшу кількість додаткових схем-защіпок елемента, пристосованих, щоб зафіксувати комплексний сигнал елемента пелюстки діаграми направленості з допомогою синхронізуючого сигналу, аби сформувати один або більшу кількість додаткових фіксованих комплексних сигналів елемента пелюстки діаграми направленості з третьою швидкістю передавання даних; один або більше додаткових асинхронних комплексних суматорів, кожен з яких пристосований, щоб додавати один із цих одного або більшої кількості додаткових фіксованих 5 комплексних сигналів елемента пелюстки до вхідного комплексного сигналу частини пелюстки, при цьому кожен з них формує додатковий вихідний комплексний сигнал частини пелюстки діаграми направленості; та тим, що кожний додатковий вихідний сигнал частини пелюстки діаграми направленості одного модуля антенного елемента зв'язаний з відповідним додатковим вхідним комплексним сигналом частини пелюстки діаграми направленості подальшого модуля антенного елемента, формуючи таким чином один або більшу кількість додаткових шляхів послідовного асинхронного додавання одного або більшої кількості додаткових фіксованих комплексних сигналів елементів пелюсток тих модулів антенних елементів, які генерують один або більшу кількість додаткових комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості, та тим, що антена містить, крім того, одну додаткову схему-защіпку пелюстки для кожного додаткового шляху послідовного асинхронного додавання, причому кожна додаткова схема-защіпка пелюстки, пристосована, щоб запам'ятовувати додатковий комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості з допомогою синхронізуючого сигналу, де одна або більша кількість додаткових схем-защіпок елемента і одна або більша кількість схем-защіпок пелюстки синхронізуються одночасно. 15. Антенна решітка за п. 14, яка відрізняється тим, що третя швидкість передавання даних така ж як перша швидкість передавання даних, отже, кожна відповідна схема-защіпка елемента і схема Винахід стосується зв'язку або чутливих приймальних антенних решіток, а конкретніше, стосується способу і пристрою динамічного керування однією або більшою кількістю пелюсток діаграми направленості антенних решіток. Щоб досягти бажаної гнучкості стосовно дальності дії та/або ширини смуги частот в системах зв'язку на передових позиціях або в таких чутливих системах, як радар, потрібні великі антенні решітки з керованим формуванням діаграми направленості. Антенні решітки з великою кількістю антенних елементів, незалежно від того, застосоване аналогове чи цифрове формування діаграми направленості, вимагатиме передачі надмірно великої кількості інформації, оскільки кожен елемент антени повинен передати значення свого сигналу до діаграмоутворюючого пристрою. Щоб забезпечити гнучкість і розумну ефективність витрат, на сьогоднішній день формування діаграми направленості практично повністю здійснюється за допомогою цифрової обробки сигналів. Системи антенних решіток з цифровим формуванням діаграми направленості, що використовуються в даний час, зазвичай дуже складні, наслідком чого є їх висока вартість і 80725 6 защіпка пелюстки синхронізуються з першою швидкістю передавання даних, а всі комплексні сигнали пелюсток діаграми направленості просторово ущільнені на шляху послідовного асинхронного додавання та на одному або більшій кількості додаткових шляхів послідовного асинхронного додавання. 16. Антенна решітка за п. 14, яка відрізняється тим, що третя швидкість передавання даних кратна другій швидкості передавання даних, та тим, що схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з третьою швидкістю передавання даних, таким чином, всі кратні комплексні сигнали пелюсток діаграми направленості ущільнені як просторово, так і в часі на всіх шляхах послідовного асинхронного додавання. 17. Антенна решітка за будь-яким одним із пунктів від 9 до 16, яка відрізняється тим, що всі модулі антенних елементів антенної решітки розташовані на шляхах послідовного асинхронного додавання. 18. Антенна решітка за будь-яким одним із пунктів від 9 до 16, яка відрізняється тим, що модулі антенних елементів антенної решітки розділені принаймні на дві групи, де кожна група має окремі шляхи послідовного асинхронного додавання, а комплексні сигнали пелюсток подаються в центральну частину діаграмоутворюючого пристрою для проведення завершальних розрахунків відповідних пелюсток діаграми направленості. велике енергоспоживання. Першим прикладом є система, де кожний елемент антени посилає свій радіочастотний (RF) сигнал до централізованого діаграмоутворюючого пристрою, котрий виконує аналого-цифрове (A/D) перетворення і подальшу обробку цифрового сигналу. Система згідно з цим першим прикладом, по мірі зростання числа антенних елементів, швидко призведе до надмірно громіздкої мережі радіочастотного зв'язку. Така система вимагала б також дуже просунутого процесора сигналів. У другому прикладі кожен елемент антени виконує всю необхідну попередню аналогову обробку сигналу і A/D перетворення. Далі цифрові сигнали від кожного елемента антени мають бути або безпосередньо поданими на центральний цифровий діаграмоутворюючий пристрій, наслідком чого є велика кількість кабелів і з'єднувачів, або мають бути поданими на центральний цифровий діаграмоутворюючий пристрій з допомогою шини цифрових даних, що вимагає застосувати шину даних з дуже високою пропускною здатністю, яка була б надто дорогою. Система згідно з другим прикладом також вимагала б дуже просунутого центрального процесора сигналів для обрахування бажаної 7 головної пелюстки або пелюсток діаграми направленості. Третій приклад - це гібридна система, що має як цифрове, так і аналогове формування діаграми направленості. Антенна решітка поділена на підблоки, де кожен підблок містить більш легко кероване число елементів антени. Антенні елементи кожного підблока формують діаграму направленості спільно, аналоговим способом, перед A/D перетворенням і передачею сигналів до центрального цифрового блока формування діаграми направленості. Третій приклад часто вважають гарним компромісом, проте він не надає всіх переваг цифрового формування діаграми направленості. А тому, здається, ще існує простір для подальших удосконалень в області цифрового формування діаграми направленості в антенних решітках з великим числом антенних елементів. Задачею винаходу є визначити спосіб і пристрій антенної решітки, якими долаються вищезгадані недоліки. Іншою задачею винаходу є визначити спосіб виготовлення та пристрій антенної решітки, який можна виготовити з ефективним витрачання коштів. Згідно з винаходом, вищезазначені цілі досягаються способом створення цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою, з допомогою певної кількості однакових антенних модулів, і запропонованою системою, яка забезпечує здійснення цього способу. Це досягається шляхом запровадження обробки сигналу на кожному антенному модулі і шляхом створення ланцюжка асинхронного послідовного додавання через антенні модулі, щоб принаймні частково обрахувати цифровий сигнал діаграмоутворюючого пристрою. У варіантах здійснення винаходу, яким віддається перевага, виконується часове і просторове ущільнення оброблюваного сигналу з метою обрахування додаткових цифрових сигналів діаграмоутворюючого пристрою. Згадані вище цілі досягаються також з допомогою способу створення цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою з використанням вихідних сигналів, генерованих решіткою антенних елементів у відповідь на приймання електромагнітних хвиль. Кожний антенний елемент безпосередньо зв'язаний з антенним модулем, кожен з яких обробляє вихідний сигнал, генерований відповідним антенним елементом. Згідно з винаходом спосіб складається з певної кількості етапів. На першому етапі кожний антенний модуль формує сигнал робочої частоти з вихідного сигналу, генерованого відповідним зв'язаним з ним антенним елементом. На другому етапі кожний антенний модуль перетворює сигнал робочої частоти в комплексний цифровий антенний сигнал на першій швидкості передавання даних. На третьому етапі кожний антенний модуль перемножує комплексний цифровий антенний сигнал з комплексним коефіцієнтом пелюстки діаграми направленості, генеруючи комплексний сигнал елемента пелюстки на другій швидкості передавання даних. Комплексні коефіцієнти 80725 8 пелюстки діаграми направленості зазвичай здебільшого неоднакові на всіх антенних модулях, а знаходяться в залежності від бажаної пелюстки і від того, який антенний елемент в решітці сполучений з цим антенним модулем. На четвертому етапі генеровані комплексні сигнали елементів пелюстки діаграми направленості асинхронно складають у групи, котрі містять принаймні два антенні модулі. Таким чином, комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості формують за допомогою комплексних суматорів на відповідних антенних модулях, що зв'язані між собою так, щоб формувати відповідні ланцюжки послідовного асинхронного комплексного додавання. І нарешті, на п'ятому етапі із сформованого/генерованого комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості отримують цифровий сигнал діаграмоутворюючого пристрою. В деяких варіантах перша швидкість передачі даних і друга швидкість передачі даних однакові. В інших варіантах друга швидкість передачі даних кратна першій швидкості передачі даних, а тому спосіб, відповідно, додатково містить етап зміни, в кожному антенному модулі, комплексного коефіцієнта пелюстки діаграми направленості з темпом другої швидкості передавання даних, щоб таким чином при першій швидкості передавання даних генерувати кратне число комплексних сигналів пелюсток, кожен з яких являє собою наперед задану пелюстку діаграми направленості. В деяких варіантах кратне число комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості ущільнюють у часі на ланцюжках послідовного асинхронного комплексного додавання. В інших варіантах кожний антенний модуль містить, крім того, комплексні суматори, котрі утворюють кратні ланцюжки послідовного асинхронного комплексного додавання, пов'язані з кожним антенним модулем. Тоді кратне число комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості просторово ущільнюють на кратних ланцюжках послідовного асинхронного комплексного додавання. У ще інших варіантах кожний антенний модуль містить, крім того, суматори, які утворюють кратні ланцюжки послідовного асинхронного комплексного додавання, пов'язані з кожним антенним модулем, але тепер кратне число комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості піддають як просторовому, так і часовому ущільненню на кратних ланцюжках послідовного асинхронного комплексного додавання. На етапі асинхронного додавання генерованих комплексних сигналів елементів пелюсток, додавання здійснюється у вигляді групи, котра в деяких варіантах містить усі антенні модулі, в той час як в інших варіантах антенні модулі поділені принаймні на дві групи, і тоді етап отримання цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою з комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості, додатково визначає комплексний сигнал пелюстки, з цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою, з 9 ланцюжка послідовного асинхронного комплексного додавання кожної групи. Одна або більша кількість характерних ознак різних вищеописаних способів, згідно з винаходом, можуть бути об'єднані в будь-якій бажаній формі, оскільки ці характерні ознаки несуперечливі. Вищезазначені цілі досягаються також, згідно з винаходом, антенною решіткою, що містить принаймні два антенні елементи, пристосовані для приймання електромагнітних хвиль. Антенна решітка містить діаграмоутворюючий пристрій, пристосований для формування принаймні однієї пелюстки приймальної діаграми направленості. Згідно з винаходом принаймні частина діаграмоутворюючого пристрою безпосередньо пов'язана з відповідним антенним елементом. Кожна частина діаграмоутворюючого пристрою, котра безпосередньо пов'язана з антенним елементом, утворює антенниймодуль цього антенного елемента. Модуль антенного елемента містить приймальний пристрій, аналого-цифровий перетворювач і I/Q розгалужувач, помножувач, схему-защіпку елемента та асинхронний комплексний суматор. Приймальний пристрій пристосований, щоб забезпечити сигнал робочої частоти. Аналого-цифровий перетворювач і I/Q розгалужувач пристосовані, щоб перетворювати отримуваний від приймального пристрою сигнал робочої частоти в І і Q цифрові комплексні сигнали з першою швидкістю передавання даних. Помножувач пристосований, щоб перемножувати комплексні цифрові І і Q сигнали з комплексним коефіцієнтом пелюстки діаграми направленості, формуючи, таким чином, комплексний сигнал елемента пелюстки з другою швидкістю передавання даних. Схема-защіпка елемента пристосована, щоб зафіксувати комплексний сигнал елемента пелюстки з допомогою синхронізуючого сигналу з метою формування фіксованого комплексного сигналу елемента пелюстки діаграми направленості. Асинхронний комплексний суматор пристосований, щоб додавати фіксований комплексний сигнал елемента пелюстки до вхідного комплексного сигналу частини пелюстки діаграми направленості, формуючи вихідний комплексний сигнал частини пелюстки діаграми направленості. Крім того, вихідні сигнали частини пелюстки одного модуля антенного елемента зв'язані з вхідним комплексним сигналом частини пелюстки подальшого модуля антенного елемента, внаслідок чого формується шлях послідовного асинхронного додавання фіксованих комплексних сигналів елементів пелюстки для модулів антенних елементів, котрий генерує комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості. Перший антенний модуль в шляху послідовного асинхронного додавання буде додавати подане значення, як свій вхідний комплексний сигнал частини пелюстки діаграми направленості, де поданим значенням може бути тестове значення або початкове значення, наприклад, константа рівняння. Останній антенний модуль в шляху послідовного асинхронного додавання буде видавати, як свій вихідний сигнал частини 80725 10 пелюстки діаграми направленості, одне з двох, або комплексний сигнал пелюстки, що являє собою наперед задану пелюстку діаграми направленості, або комплексний сигнал пелюстки, який потребує додаткової обробки, щоб стати наперед заданою пелюсткою діаграми направленості. Останній випадок трапляється тоді, коли розглядуваний шлях послідовного асинхронного додавання містить лише підмножину всіх антенних елементів антенної решітки. Переважним є випадок, коли антенна містить, крім того, схему-защіпку для пелюстки, котра пристосована, щоб запам'ятовувати комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості з допомогою синхронізуючого сигналу. І схемазащіпка елемента, і схема-защіпка пелюстки синхронізуються одночасно. В деяких варіантах здійснення винаходу схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з першою швидкістю передавання даних. В інших варіантах здійснення винаходу схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з другою швидкістю передавання даних. Далі, друга швидкість передавання даних кратна першій швидкості передавання даних, і тоді комплексний коефіцієнт пелюстки діаграми направленості змінюється з темпом другої швидкості передавання даних, щоб таким чином при першій швидкості передавання даних генерувати кратне число комплексних сигналів пелюсток, кожен з яких являє собою наперед задану пелюстку діаграми направленості. В такому разі перевага віддається також тому, коли кратна кількість комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості може бути ущільнена в часі на шляху послідовного асинхронного додавання. Ще в інших варіантах здійснення винаходу друга швидкість передавання даних кратна першій швидкості передавання даних. Тоді комплексний коефіцієнт пелюстки діаграми направленості змінюється з темпом другої швидкості передавання даних, щоб таким чином при першій швидкості передавання даних генерувати кратне число комплексних сигналів елементів пелюсток. Кожний з цих комплексних сигналів елементів пелюсток являє собою наперед задану пелюстку діаграми направленості. В таких варіантах здійснення винаходу корисно, коли кожний з модулів антенних елементів містить, крім того, одну або більшу кількість додаткових схем-защіпок елемента та один або більше додатковий асинхронний комплексний суматор. Одна або більша кількість додаткових схем-защіпок елемента пристосовані, щоб зафіксувати комплексний сигнал елемента пелюстки діаграми направленості з допомогою синхронізуючого сигналу, аби сформувати один або більшу кількість додаткових фіксованих комплексних сигналів елементів пелюсток з третьою швидкістю передавання даних. Кожен з одного або більшої кількості додаткових асинхронних комплексних суматорів пристосований, щоб додавати один із цих одного або більшої кількості додаткових фіксованих комплексних сигналів елементів пелюсток до вхідного комплексного сигналу 11 частини пелюстки діаграми направленості, при цьому кожен з них формує додатковий вихідний комплексний сигнал частини пелюстки. Далі, кожен додатковий вихідний сигнал частини пелюстки одного модуля антенного елемента зв'язаний з відповідним додатковим вхідним комплексним сигналом частини пелюстки подальшого модуля антенного елемента, формуючи таким чином один або більшу кількість додаткових шляхів послідовного асинхронного додавання одного або більшої кількості додаткових фіксованих комплексних сигналів елементів пелюсток від модулів антенних елементів, генеруючи один або більше додаткових комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості. Відповідно антена містить, крім того, одну додаткову схему-защіпку пелюстки діаграми направленості для кожного додаткового шляху послідовного асинхронного додавання. Кожна додаткова схема-защіпка пелюстки пристосована, щоб запам'ятовувати додатковий комплексний сигнал пелюстки з допомогою синхронізуючого сигналу. Одна або більша кількість додаткових схем-защіпок елементів і одна або більша кількість схем-защіпок пелюстки синхронізуються одночасно. В деяких залежних варіантах здійснення винаходу третя швидкість передавання даних така ж, як і перша швидкість передавання даних. Отже, кожна відповідна схема-защіпка елемента і схемазащіпка пелюстки синхронізуються з першою швидкістю передавання даних, а всі комплексні сигнали пелюсток діаграми направленості просторово ущільнені на шляху послідовного асинхронного додавання та на одному або більшій кількості додаткових шляхів послідовного асинхронного додавання. В інших залежних варіантах здійснення винаходу третя швидкість передавання даних кратна другій швидкості передавання даних, а схема-защіпка елемента і схема-защіпка пелюстки синхронізуються з третьою швидкістю передавання даних. Таким чином, всі кратні комплексні сигнали пелюсток діаграми направленості ущільнені як просторово, так і в часі на всіх шляхах послідовного асинхронного додавання. Переважно, коли всі модулі антенних елементів антенної решітки містяться в усіх шляхах послідовного асинхронного додавання або модулі антенних елементів антенної решітки розділені принаймні на дві групи. При цьому кожна група має окремі шляхи послідовного асинхронного додавання. Далі, комплексні сигнали пелюсток діаграми направленості подаються в центральну частину діаграмоутворюючого пристрою для проведення завершальних розрахунків відповідних пелюсток діаграми направленості. Характерні ознаки різних вищеописаних варіантів системи антенної решітки, згідно з винаходом, можуть бути об'єднані в будь-якій бажаній формі, допоки не виникне конфліктної ситуації. Пропозиція способу одержання цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою та пропозиція системи антенної решітки згідно з 80725 12 винаходом дає значну кількість переваг над відомими способами і системами. Основна задача винаходу полягає в тому, щоб уможливити побудову антенних решіток дуже великих розмірів, в межах від сотень до десятків тисяч антенних елементів. Згідно з винаходом, це стає можливим, перш за все, за рахунок переміщення обробки сигналу, в її істотній частині, на антенні модулі, котрі знаходяться в безпосередньому з'єднанні/зв'язку з відповідним антенним елементом. Далі, за рахунок витримування модулів антени простими і однаковими, за рахунок виключення потреби в різних кратних синхронізуючих сигналах, що досягнуто шляхом застосування ланцюжків послідовного асинхронного комплексного додавання, антенні модулі взаємозамінні, а їх виробництво у великих кількостях вартісно ефективне. Інші переваги цього винаходу стануть зрозумілими з опису. Короткий опис ілюстрацій Далі винахід, з метою його пояснення, але в жодному сенсі не обмеження, буде описано детальніше з посиланням на наступні ілюстрації, серед яких: Фіг.1 ілюструє приклад системи антенної решітки з центральним блоком обробки сигналів, Фіг.2А ілюструє приклад антенної решітки із принаймні частковою обробкою сигналу, безпосередньо пов'язаною з кожним окремим елементом антени, Фіг.2В ілюструє часову діаграму для системи антенної решітки згідно з Фіг.2А, Фіг.3А ілюструє антенну решітку з поліпшеною обробкою сигналу, пов'язаною безпосередньо з кожним окремим елементом антени, Фіг.3В ілюструє часову діаграму для обробки сигналу від системи антенної решітки з Фіг.3А, Фіг.4А ілюструє приклад антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу з часовим ущільненням, Фіг .4В ілюструє часову діаграму для обробки сигналу від системи антенної решітки з Фіг.4А, Фіг.5 ілюструє альтернативне розташування помножувачів, щоб при обробці сигналу подолати відносну повільність використаних помножувачів у порівнянні з використаними суматорами, Фіг.6А ілюструє приклад антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу з просторовим ущільненням, тобто кратними ланцюжками асинхронних суматорів, Фіг.6В ілюструє часову діаграму для обробки сигналу від системи антенної решітки з Фіг.6А, Фіг.7 ілюструє блок-схему системи антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу, безпосередньо пов'язаною з кожним окремим елементом антени, Фіг.8 ілюструє блок-схему розширеної системи антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу, безпосередньо пов'язаною з кожним окремим елементом антени. Детальний опис Щоб прояснити спосіб і пристрій згідно з винаходом, нижче будуть описані деякі приклади його використання з посиланням на Фіг.1-8. На Фіг.1 показано приклад системи антенної решітки з центральним блоком 109 обробки сигналів. Система антенної решітки містить елементи 110, 111, 112, 113 антени, які або 13 безпосередньо приєднані 102, 104,106, 108 до центрального блока 109 обробки сигналу, або приєднані 102, 104, 106, 108 до нього через відповідні приймальні пристрої 101, 103, 105, 107, котрі розташовані на елементах 110, 111, 112, 113 антени або поблизу них. Така система антенної решітки може бути прийнятною при дуже обмеженій кількості антенних елементів, скажімо, з максимальним числом в межах десятків елементів антени. Якщо кількість елементів антени зростає, то число необхідних з'єднань 102, 104, 106, 108 стає важко контрольованим, а необхідна обчислювальна потужність центрального блока 109 обробки сигналу стає дуже великою. Якщо ж з кожним елементом антени пов'язані приймальні пристрої і A/D перетворювачі, аби передавати прийняті значення в цифровій формі, то підхожа верхня границя кількості елементів антени буде вищою. Ці причини, а тим більше, ймовірно, очікувана гнучкість, повернули фокус уваги від обробки аналогових сигналів, натомість, у напрямку обробки цифрових сигналів. Доступність більш швидкодіючих, дешевших і більш точних A/D перетворювачів та пристроїв для обробки цифрових сигналів, що коли-небудь з'являться, зіграють важливу роль у запровадженні великих систем антенних решіток за межами дослідницьких лабораторій. Аби мати спроможність реалізувати великі системи антенних решіток, котрі містять антенні елементи в кількостях від сотень до десятків тисяч, важливий аспект, згідно з винаходом, полягає в тому, щоб розосередити обробку цифрових сигналів, тобто принаймні частково проводити цифрову обробку прийнятих сигналів на кожному елементі антени або дуже близько до нього. Цифрові розрахунки, які потрібно виконати, самі по собі відносно прості і згідно з винаходом можуть бути розосереджені. Щоб розрахувати пелюстку діаграми направленості L, необхідно мати різні комплексні коефіцієнти ап, які пов'язані з певними антенними елементами п, комплексний (I/Q) прийнятий сигнал Vn від N елементів антени, комплексні помножувачі і комплексні суматори. У математичному вираженні L=Σ аn×Vn, де n=1...N. Розосереджена обробка цифрового сигналу вмотивована також потребою зменшеної ширини смуги, тобто пропускної здатності, між елементами антени і центральним процесором, коли число елементів антени стає більшим, ніж число бажаних пелюсток діаграми направленості, що мають бути визначеними. Найбільш зручним це буде для антенних решіток із сотнею або більше елементів антени. Таким чином, діаграмоутворюючий пристрій антенної решітки, згідно з винаходом, розосереджений, принаймні частково, до кожного з елементів антени, аби на місці, принаймні частково, розраховувати бажані пелюстки діаграми направленості. На Фіг.2А показано приклад такої антенної решітки з принаймні частковою обробкою сигналу, безпосередньо пов'язаною з кожним окремим антенним елементом 210, 211, 212, 213. Будемо посилатися також на Фіг.2В, де показана часова діаграма для системи антенної решітки з Фіг.2А. 80725 14 Кожен елемент 210, 211, 212, 213 антени має пов'язаний з ним антенний модуль 290, 291, 292, 293, тобто антенний модуль 290, 291, 292, 293 знаходиться на відповідному антенному елементі 210, 211, 212, 213 або дуже близько до нього. До складу кожного антенного модуля 290, 291, 292, 293 звичайно буде входити приймальний пристрій 201, який містить A/D перетворювач і I/Q розгалужувач, щоб передавати комплексний сигнал 271 антени, антенний I/Q сигнал. Далі антенний I/Q сигнал 271 надійде для обробки цифрового сигналу в діаграмоутворюючий пристрій, де першим знаходиться комплексний помножувач 225, котрий перемножує антенний I/Q сигнал 271 з характерним для пелюстки і характерним для антенного модуля 290, 291, 292, 293 комплексним ваговим коефіцієнтом W1, W2, W3, W4, щоб генерувати комплексний сигнал 273 елемента пелюстки діаграми направленості. Комплексні сигнали 273 елементів пелюстки діаграми направленості кожного антенного модуля 290, 291, 292, 293 фіксуються у відповідній схемізащіпці 230, 231, 232, 233 помножувача на позитивному фронті 250, 259 синхроімпульсів CLK L схеми-защіпки, коли вважається, що помножувачі 225 готові і мають уже встановлені вихідні значення 273. В цьому застосуванні вважається, що схеми-защіпки фіксуватимуть значення на позитивних фронтах синхроімпульсів. У першому циклі всі схеми-защіпки 230, 231, 232, 233 помножувачів завантажуються на позитивному фронті 250 їх синхронізуючого сигналу CLK L. У такому разі суматор 240 першого антенного модуля 290 додає фіксований комплексний сигнал елемента пелюстки, котрий знаходиться в схемі-защіпці 230 помножувача, до значення 227 за умовчанням, оскільки він стоїть першим у ланцюжку суматора. Коли вважається, що суматор 240 установив вихідні значення, тобто закінчив додавання, позитивний фронт 252 синхронізуючого сигналу CLK A1 схеми-защіпки суматора защіпає результат першого антенного модуля 290 в схему-защіпку 220 його суматора. Далі суматор 241 другого антенного модуля 291 додасть значення схеми-защіпки 231 його помножувача до результату першого антенного модуля 290. Коли вважається, що суматор 241 установив вихідні значення, позитивний фронт 254 синхронізуючого сигналу CLK A2 схеми-защіпки суматора защіпає результат другого антенного модуля 291 в схему-защіпку 221 його суматора. Далі суматор 242 третього антенного модуля 292 додасть значення схеми-защіпки 232 помножувача, з фіксованим комплексним сигналом елемента пелюстки, до результату другого антенного модуля 291. Коли суматор 242 установив вихідні значення, позитивний фронт 256 синхронізуючого сигналу CLK A3 схеми-защіпки суматора защіпає результат третього антенного модуля 292 в схему-защіпку 222 його суматора. Нарешті, оскільки цей приклад містить тільки чотири антенні модулі 290, 291, 292, 293, суматор 243 четвертого антенного модуля 293 додасть значення, обчислене третім антенним модулем 292, до свого комплексного сигналу елемента 15 пелюстки, зафіксованого в схемі-защіпці 233 його помножувача. Після наперед заданого періоду часу, коли вважається, що суматор 243 установив вихідні значення, позитивний фронт 258 синхронізуючого сигналу CLK A4 схеми-защіпки суматора защіпає результат четвертого антенного модуля 293 в схему-защіпку 223 його суматора, даючи бажаний сформований комплексний сигнал 229 пелюстки діаграми направленості. Як видно із зазначеного вище, всі антенні модулі 290, 291, 292, 293 вимагають різних синхронізуючих сигналів CLK A1, CLK A2, CLK A3, CLK A4.' Синхронізуючі сигнали CLK A1, CLK A2, CLK A3, CLK A4 кратні, крім того, числу антенних модулів 290, 291, 292, 293, і вони вищі по частоті, ніж частота переданих комплексних сигналів 229 пелюстки діаграми направленості. Шляхом почергового здійснення додавань, пропускну здатність можна збільшити ціною ще більшої кількості та різноманітності синхронізуючих сигналів для кожного конкретного антенного модуля 290, 291, 292, 293. Конструювання системи антенної решітки, що складається з п'ятдесяти або більше антенних модулів у ланцюжку додавання, було б надто складним. Згідно з винаходом ці недоліки долаються введенням ланцюжка послідовного асинхронного комплексного додавання. На Фіг.3А показана така антенна решітка з поліпшеною обробкою сигналу, пов'язаною безпосередньо з кожним окремим антенним елементом 310, 311, 312, 313. На Фіг.3А проілюстрована основна концепція повністю розробленого винаходу. Робиться також посилання на Фіг.3В, де показана часова діаграма для обробки сигналу від системи антенної решітки з Фіг.3А. Як і антенні модулі, що описані раніше, кожен антенний модуль 390, 391, 392, 393 згідно з Фіг.3А має зв'язаний з ним антенний елемент 310, 311, 312, 313 і, крім того, містить приймальний пристрій 301, до складу якого входять засоби для A/D перетворення і засоби для I/Q розгалужування. Кожний антенний модуль 380, 381, 382, 383 містить, до того ж, комплексний помножувач 325, щоб перемножувати антенний I/Q сигнал з відповідним коефіцієнтом W1, W2, W3, W4 пелюстки діаграми направленості. Далі результати перемножень защіпаються/запам'ятовуються в схемах-защіпках 330, 331, 332, 333 помножувачів на позитивному фронті 350, 359 синхронізуючого сигналу CLK. Таким чином, фіксовані, з допомогою позитивного фронту 350, комплексні сигнали елемента пелюстки стають доступними для ланцюжка послідовного асинхронного комплексного додавання. Ланцюжок послідовного асинхронного комплексного додавання складається з одного комплексного суматора 340, 341, 342, 343 для кожного модуля 380, 381, 382, 383 антени. Комплексні суматори 340, 341, 342, 343 безпосередньо зв'язані між собою без будьяких проміжних синхронізованих схем-защіпок, призначених для проміжних результатів. Коли фіксовані комплексні сигнали елемента пелюстки та значення 327 за умовчанням стають доступними для суматорів 340, 341, 342, 343, то 80725 16 кожен суматор буде додавати свої вхідні значення, щоб в результаті установити вихідне значення. Установлення вихідних значень буде пульсувати вниз через суматори, тобто, як тільки перший суматор 340 в ланцюжку установив свої вихідні значення, за ним скоро слідуватиме наступний по ланцюжку суматор 341 і так далі. Коли буде визначено, що кінцевий суматор 343 виконав свою операцію, тобто після часу установлення ланцюжка послідовного асинхронного комплексного додавання, результат кінцевого суматора 343 защіпається в схему-защіпку 328 комплексного сигналу пелюстки, щоб таким чином забезпечити комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, з допомогою позитивного фронту 359 синхронізуючого сигналу CLK, який в той же час защіпає нові значення в схеми-защіпки 330, 331, 332, 333 помножувачів. Завдяки тому, що не потрібні схеми-защіпки, котрі вимагають спеціальних синхронізуючих сигналів, антенні модулі стають менш складними. Найбільша вигода, ймовірно, полягає в уникненні багатофазних синхронізуючих сигналів, які є різними для конкретних антенних модулів. Згідно з винаходом антенні модулі однакові і потребують однакових синхронізуючих сигналів. У цьому прикладі потрібен тільки один синхронізуючий сигнал CLK, який має ту ж частоту, що й інформаційний сигнал, котрий подається від приймальних пристроїв 301, тобто частоту A/D перетворювача. Пропускна здатність збільшена, оскільки час установлення ланцюжка послідовного асинхронного комплексного додавання менший, ніж той час, який необхідний, щоб синхронізувати комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості через таку ж кількість антенних модулів, описаних у зв'язку з Фігурами 2А і 2В. Завдяки утримуванню антенних модулів простими і однаковими, зростає надійність. Часто буває бажаним обрахувати/визначити кілька пелюсток діаграми направленості одночасно. При цьому не бажано дублювати всі антенні модулі для кожної додаткової пелюстки, котра має бути визначеною. Проте при швидкостях, які дуже високі порівняно з бажаними частотами подавання сигналу / опитування, тобто з роздільною здатністю по дальності, корисними є спеціалізовані комплексні помножувачі і суматори. Існує також обмеження на швидкість A/D перетворення, пов'язане із ступенем дискретності A/D перетворювача, що накладає обмеження на можливу частоту подавання сигналу / опитування антенного модуля. На Фіг.4А показано приклад антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу і здатністю обчислити, з A/D перетворювача для кожного опитування, чотири різні пелюстки діаграми направленості при їх часовому ущільненні. Буде зроблено також посилання на Фіг.4В, де показана часова діаграма для обробки сигналу від системи антенної решітки з Фіг.4А. Як і антенні модулі згідно з Фіг.3А, антенні модулі 480, 481, 482, 483 згідно з Фіг.4А мають зв'язані з ними антенні елементи 410, 411, 412, 413, приймальні пристрої 401, що містять A/D перетворювачі і I/Q 17 розгалужуванні, помножувачі 425, схеми-защіпки 430, 431, 432, 433 помножувачів і комплексні суматори 440, 441, 442, 443 ланцюжка послідовного асинхронного комплексного додавання. Антенні модулі 480, 481, 482, 483 згідно з Фіг.4А містять селектор 415 коефіцієнтів, яким керують синхронізуючі сигнали і який для кожного синхронізуючого сигналу вибирає один новий коефіцієнт для нової пелюстки діаграми направленості. Даний метод забезпечення різних коефіцієнтів є лише прикладом того, як це можна зробити. Надалі відповідно до цього прикладу обчислюють чотири різні пелюстки діаграми направленості, кожна з яких має різні коефіцієнти W1A, W1B, W1C, W1D, W2A, W2B, W2C, W2D, W3A, W3B, W3C, W3D, W4A, W4B, W4C, W4D для різних антенних модулів 480, 481, 482, 483. Ці коефіцієнти, відповідно, можуть бути завантажені в пам'ять. Отримані чотири різні комплексні сигнали 429 пелюсток діаграми направленості ущільнені в часі на єдиному ланцюжку послідовного асинхронного комплексного додавання, за рахунок використання синхронізуючого сигналу CLK, який має в чотири рази вищу частоту, ніж частота опитування FEED антенних I/Q сигналів. Під час першого переднього фронту 451 синхронізуючого сигналу CLK, який співпадає з переднім фронтом 450 сигналу опитування FEED, вибираються коефіцієнти W1A, W2A, W3A, W4A для першої пелюстки діаграми направленості, які защіпають, у схеми-защіпки 430, 431, 432, 433 помножувачів, результат від множення коефіцієнтів W1D, W2D, W3D, W4D для четвертої пелюстки діаграми направленості на попередній антенний I/Q сигнал, а комплексний сигнал третьої пелюстки, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, защіпається в схему-защіпку 428 комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості. Під час другого переднього фронту 452 синхронізуючого сигналу CLK, вибираються коефіцієнти W1B, W2B, W3B, W4B для другої пелюстки діаграми направленості, які защіпають, у схеми-защіпки 430, 431, 432, 433 помножувачів, результат від множення коефіцієнтів W1A, W2A, W3A, W4A для першої пелюстки діаграми направленості на поточний антенний I/Q сигнал, а комплексний сигнал четвертої пелюстки, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, защіпається в схемузащіпку 428 комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості. Під час третього переднього фронту 453 синхронізуючого сигналу CLK, вибираються коефіцієнти W1C, W2C, W3C, W4C для третьої пелюстки діаграми направленості, які защіпають, у схеми-защіпки 430, 431, 432, 433 помножувачів, результат від множення коефіцієнтів W1B, W2B, W3B, W4B для другої пелюстки діаграми направленості на поточний антенний I/Q сигнал, а комплексний сигнал першої пелюстки, отриманий для поточного антенного I/Q сигналу, защіпається в схемузащіпку 428 комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості. Під час четвертого переднього фронту 454 синхронізуючого сигналу 80725 18 CLK, вибираються коефіцієнти W1D, W2D, W3D, W4D для четвертої пелюстки діаграми направленості, які защіпають, у схеми-защіпки 430, 431, 432, 433 помножувачів, результат від множення коефіцієнтів W1C, W2C, W3C, W4C для третьої пелюстки діаграми направленості на поточний антенний I/Q сигнал, а комплексний сигнал другої пелюстки, отриманий для поточного антенного I/Q сигналу, защіпається в схемузащіпку 428 комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості. П'ятий передній фронт 455 синхронізуючого сигналу співпадає з новим переднім фронтом сигналу опитування FEED, вказуючи на початок нового циклу. Таким чином, в межах одного періоду опитування FEED маємо ущільнені в часі чотири різні пелюстки діаграми направленості. Слід відмітити, що всі антенні модулі для обробки сигналу все ще потребують лише єдиного синхронізуючого сигналу, причому цей синхронізуючий сигнал є однаковим для всіх антенних модулів і має частоту, яка відповідає частоті вирахуваних пелюсток діаграми направленості. Залежно від вибраних швидкостей передавання даних та швидкості дії комплексних суматорів і комплексних помножувачів можуть виникати вузькі місця, викликані тим, що для бажаного застосування наявний комплексний суматор або комплексний помножувач не достатньо швидкодіючий. На Фіг.5 показано альтернативне розміщення помножувачів, призначене для того, щоб при обробці сигналу подолати відносну повільність використовуваних комплексних помножувачів порівняно з використовуваними комплексними суматорами. На Фіг.5 показана лише частина антенного модуля, пов'язана з антенним елементом 510. Приймальний пристрій 501, котрий містить A/D перетворювач і I/Q розгалужувач, буде попередньо обробляти електромагнітний сигнал, одержаний елементом антени, для подальшої обробки сигналу. В цьому прикладі антенний I/Q сигнал від приймального пристрою 501 подається до двох комплексних помножувачів 524, 525. Кожен помножувач 524, 525 множить антенний I/Q сигнал на різні коефіцієнти Wa, Wb пелюстки діаграми направленості. Результати операцій множення, два різні комплексні сигнали елемента пелюстки, защіпаються у відповідних схемахзащіпках 534, 535 помножувачів, з допомогою відповідних синхронізуючих сигналів CLKa, CLKb. У більшості застосувань ними буде один і той же синхронізуючий сигнал. Зафіксований комплексний сигнал 503 елемента пелюстки може подаватися на єдиний ланцюжок послідовних асинхронних комплексних суматорів, як описано стосовно Фіг.4А, даючи можливість схемамзащіпкам 534, 535 помножувачів працювати по черзі, або подаватися на окремі ланцюжки послідовних асинхронних комплексних суматорів такого типу, який буде описано стосовно Фіг.6А. На Фіг.6А показано приклад антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу з просторовим ущільненням, тобто з кратними ланцюжками 19 послідовних асинхронних комплексних суматорів. Такі антенні модулі 680, 681, 682, 683 можуть використовуватися, наприклад, коли швидкість дії ланцюжків послідовного асинхронного комплексного додавання не може задовольнити вимог низки бажаних пелюсток діаграми направленості, які мають бути обчислені за інтервал опитування. Кожен з антенних модулів 680, 681, 682, 683 отримує сигнали від відповідних зв'язаних з ними антенних елементів 610, 611, 612, 613. Крім того, в даному прикладі антенні модулі 680, 681, 682, 683 оснащені комплексними помножувачами 625 і селекторами 615 коефіцієнтів, подібними до тих, що зображені на Фіг.4А. Натомість антенні модулі 680, 681, 682, 683 могли бути оснащені чотирма комплексними помножувачами, в такому разі синхронізуючі сигнали звичайно мали б бути різними. Крім того, кожний антенний модуль 680, 681, 682, 683 містить чотири схеми-защіпки 630, 631, 632, 633 помножувачів, кожна з яких приєднана до комплексного суматора 640, 641, 642, 643. Чотири комплексні суматори 640, 641, 642, 643 кожного антенного модуля 680, 681, 682, 683 належать до окремих ланцюжків послідовних асинхронних комплексних суматорів, при цьому кожен ланцюжок має своє власне початкове значення Ао, Во, Со, Do та свій власний вихід A1 B1, C1 D1 комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості, закритий відповідною схемоюзащіпкою 660, 661, 662, 663 комплексного сигналу пелюстки. Звернімося також до Фіг.6В, на якій зображена часова діаграма для обробки сигналу системи антенної решітки з Фіг.6А. Передній фронт 650 синхронізуючого сигналу CLK W для коефіцієнтів вибирає коефіцієнти W1A, W2A, W3A, W4A для першої пелюстки діаграми направленості, для першого ланцюжка асинхронних суматорів, що повинні бути помноженими на поточний антенний I/Q сигнал. Другий передній фронт 651 синхроімпульсу CLK W для коефіцієнтів вибирає коефіцієнти W1B, W2B, W3B, W4B для другої пелюстки діаграми направленості, для другого ланцюжка асинхронних суматорів, що повинні бути помноженими на поточний антенний I/Q сигнал. Третій передній фронт 652 синхронізуючого сигналу CLK W для коефіцієнтів вибирає коефіцієнти W1C, W2C, W3C, W4C для третьої пелюстки діаграми направленості, для третього ланцюжка асинхронних суматорів, що повинні бути помноженим на поточний антенний I/Q сигнал. Четвертий передній фронт 653 синхроімпульсу CLK W для коефіцієнтів вибирає коефіцієнти W1D, W2D, W3D, W4D для четвертої пелюстки діаграми направленості, для четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, що повинні бути помноженими на поточний антенний I/Q сигнал. П'ятий передній фронт 659 синхронізуючого сигналу CLK W для коефіцієнтів вибирає коефіцієнти W1A, W2A, W3A, W4A для першої пелюстки діаграми направленості, для першого ланцюжка асинхронних суматорів, що мають бути помноженими на наступний антенний I/Q сигнал. Отже, цикл повторюється. Передній фронт 655 80725 20 синхронізуючого сигналу CLK А першого ланцюжка асинхронних суматорів буде защіпати результат множення коефіцієнтів W1A, W2A, W3A, W4A першої пелюстки діаграми направленості на поточний антенний I/Q сигнал у відповідні схемизащіпки 630 помножувачів першого ланцюжка асинхронних суматорів. Цей передній фронт 655 синхронізуючого сигналу CLK А першого ланцюжка асинхронних суматорів буде защіпати також комплексний сигнал першої пелюстки, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, в схемузащіпку 660 комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості першого ланцюжка асинхронних суматорів. Передній фронт 656 синхронізуючого сигналу CLK В другого ланцюжка асинхронних суматорів буде защіпати результат множення коефіцієнтів W1B, W2B, W3B, W4B другої пелюстки діаграми направленості на поточний антенний I/Q сигнал у відповідні схемизащіпки 631 помножувачів другого ланцюжка асинхронних суматорів. Цей передній фронт 656 синхронізуючого сигналу CLK В другого ланцюжка асинхронних суматорів буде защіпати також комплексний сигнал другої пелюстки, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, в схемузащіпку 661 комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості другого ланцюжка асинхронних суматорів. Передній фронт 657 синхронізуючого сигналу CLK C третього ланцюжка асинхронних суматорів буде защіпати результат множення коефіцієнтів W1C, W2C, W3C, W4C третьої пелюстки діаграми направленості на поточний антенний I/Q сигнал у відповідні схемизащіпки 632 помножувачів третього ланцюжка асинхронних суматорів. Цей передній фронт 657 синхронізуючого сигналу CLK C третього ланцюжка асинхронних суматорів буде защіпати також комплексний сигнал третьої пелюстки, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, в схему-защіпку 662 комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості третього ланцюжка асинхронних суматорів. Передній фронт 658 синхронізуючого сигналу CLK D четвертого ланцюжка асинхронних суматорів буде защіпати результат множення коефіцієнтів W1D, W2D, W3D, W4D четвертої пелюстки діаграми направленості на поточний антенний I/Q сигнал у відповідні схеми-защіпки 633 помножувачів четвертого ланцюжка асинхронних суматорів. Цей передній фронт 658 синхронізуючого сигналу CLK D четвертого ланцюжка асинхронних суматорів буде защіпати також комплексний сигнал четвертої пелюстки, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, в схему-защіпку 660 комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості четвертого ланцюжка асинхронних суматорів. Слід відмітити, що всі антенні модулі вимагають для обробки сигналу все ще однакових синхронізуючих сигналів CLK A, CLK В, CLK С, CLK D, CLK W, хоча в даних варіантах здійснення винаходу цих синхронізуючих сигналів кілька. Більшість синхронізуючих сигналів CLK A, CLK В, CLK С, CLK D мають ту ж частоту, що і частота опитування FEED. 21 Звичайно можна об'єднати формування пелюстки діаграми направленості з просторовим ущільненням, як описано згідно з Фіг.6А, і часовим ущільненням, як описано згідно з Фіг.4А. На Фіг.7 показана блок-схема такої системи антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу, яка безпосередньо пов'язана з кожним окремим елементом антени і містить формування пелюстки діаграми направленості як з просторовим, так і з часовим ущільненням. Кожний з антенних модулів 780, 781, 783 містить приймальний пристрій 701, який перетворює електромагнітні сигнали, прийняті відповідними антенними елементами 710, 711, 713, до бажаних амплітуди і частоти, котрі придатні для наступних A/D перетворювача і I/Q розгалужувача 775. Антенні модулі 780, 781, 783 містять, крім того, один або більше комплексних помножувачів 725, пам'ять для одного або більше комплексних коефіцієнтів 715 для різних бажаних пелюсток діаграми направленості, і один або більшу кількість комплексних суматорів 740 для ланцюжків послідовних асинхронних комплексних суматорів. Система антенної решітки передбачає подавання початкових значень А0, В0, С0, D0, E0 для ланцюжків послідовних асинхронних суматорів і має схеми-защіпки 728 комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості для результатів ланцюжків послідовних асинхронних суматорів, множини комплексних сигналів A1-Am, B1-Bm, C1Cm, D1-Dm, E1-Em пелюсток з часовим і просторовим ущільненням. Коли число елементів антени в антенній решітці стає дуже великим, то ланцюжки послідовних асинхронних комплексних суматорів можуть стати надто довгими. В такому випадку ланцюжки послідовних асинхронних комплексних суматорів ділять, а результати підланцюжків подають в центральний блок обробки сигналів для їх завершальної обробки. На Фіг.8 показана блоксхема розширеної системи антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу, безпосередньо пов'язаною з кожним окремим елементом антени, і з розділеними ланцюжками послідовних асинхронних комплексних суматорів. Показані три підмодулі 885, 886, 887 антенної решітки, кожен з яких містить антенні елементи 810, 811, 812 і зв'язані з ними антенні модулі 880, 881, 882. Ланцюжки послідовних асинхронних комплексних суматорів підмодулів 885, 886, 887 антенної решітки закінчуються схемами-защіпками 802, 804, 806 комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості, чиї значення далі подають 803, 805, 807 до центрального блока 809 обробки сигналів для їх завершальної обробки. Підсумовуючи можна сказати, що в основному винахід може бути описаний як спосіб і система, яка забезпечує ефективний метод створення одного або більшої кількості сигналів діаграмоутворюючого пристрою від антенної решітки, котра містить певну кількість антенних елементів, де кожен антенний елемент пов'язаний безпосередньо з антенним модулем, шляхом використання ланцюжків послідовного асинхронного комплексного додавання, 80725 22 розосереджених серед антенних модулів. Винахід не обмежується описаними вище варіантами його здійснення, і можливі ще варіанти в межах обсягу доданої формули. Фіг.1 ілюструє приклад системи антенної решітки з центральним блоком обробки сигналів, 101 перший можливий приймальний пристрій на відповідному першому елементі антени, 102 перше з'єднання/кабель між першим елементом антени, з приймальним пристроєм або без нього, і центральним блоком обробки сигналів, 103 другий можливий приймальний пристрій на відповідному другому елементі антени, 104 друге з'єднання/кабель між другим елементом антени, з приймальним пристроєм або без нього, і центральним блоком обробки сигналів, 105 третій можливий приймальний пристрій на відповідному третьому елементі антени, 106 третє з'єднання/кабель між третім елементом антени, з приймальним пристроєм або без нього, і центральним блоком обробки сигналів, 107 четвертий можливий приймальний пристрій на відповідному четвертому елементі антени, 108 четверте з'єднання/кабель між четвертим елементом антени, з приймальним пристроєм або без нього, і центральним блоком обробки сигналів, 109 центральний блок обробки сигналів, 110 перший антенний елемент антенної решітки, 111 другий антенний елемент антенної решітки, 112 третій антенний елемент антенної решітки, 113 четвертий антенний елемент антенної решітки. Фіг.2А ілюструє приклад антенної решітки з принаймні частковою обробкою сигналу, безпосередньо пов'язаною з кожним окремим елементом антени, 201 приймальний пристрій, A/D перетворювач і I/Q розгалужувач першого антенного модуля, 210 перший антенний елемент антенної решітки, 211 другий антенний елемент антенної решітки, 212 третій антенний елемент антенної решітки, 213 четвертий антенний елемент антенної решітки, 220 схема-защіпка суматора першого антенного модуля, 221 схема-защіпка суматора другого антенного модуля, 222 схема-защіпка суматора третього антенного модуля, 223 схема-защіпка суматора четвертого антенного модуля, 225 помножувач першого антенного модуля, який множить прийняте антеною значення на коефіцієнт W1, 227 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід ланцюжка суматорів, 23 229 результат ланцюжка суматора, комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, 230 схема-защіпка помножувача першого антенного модуля, 231 схема-защіпка помножувача другого антенного модуля, 232 схема-защіпка помножувача третього антенного модуля, 233 схема-защіпка помножувача четвертого антенного модуля, 240 суматор першого антенного модуля, який складає значення за умовчанням із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат запам'ятовується в схемі-защіпці суматора першого антенного модуля, 241 суматор другого антенного модуля, який складає значення схеми-защіпки суматора першого антенного модуля із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат запам'ятовується в схемі-защіпці суматора другого антенного модуля, 242 суматор третього антенного модуля, який складає значення схеми-защіпки суматора другого антенного модуля із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат запам'ятовується в схемі-защіпці суматора третього антенного модуля, 243 суматор четвертого антенного модуля, який складає значення схеми-защіпки суматора третього антенного модуля із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат запам'ятовується в схемі-защіпці суматора четвертого антенного модуля, 271 антенний I/Q сигнал, 273 антенний I/Q сигнал, помножений на коефіцієнт W1, 290 перший антенний модуль, 291 другий антенний модуль, 292 третій антенний модуль, 293 четвертий антенний модуль, CLKA1 синхронізуючий сигнал для завантаження схеми-защіпки суматора першого антенного модуля, CLKA2 синхронізуючий сигнал для завантаження схеми-защіпки суматора другого антенного модуля, CLKA3 синхронізуючий сигнал для завантаження схеми-защіпки суматора третього антенного модуля, CLK A4 синхронізуючий сигнал для завантаження схеми-защіпки суматора четвертого антенного модуля, CLK L синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів усіх антенних модулів, W1 значення коефіцієнта першого антенного модуля для отримання бажаної пелюстки діаграми направленості, W2 значення коефіцієнта другого антенного модуля для отримання бажаної пелюстки діаграми направленості, W3 значення коефіцієнта третього антенного модуля для отримання бажаної пелюстки діаграми направленості, 80725 24 W4 значення коефіцієнта четвертого антенного модуля для отримання бажаної пелюстки діаграми направленості. Фіг.2В ілюструє часову діаграму для системи антенної решітки згідно з Фіг.2А, 250 передній фронт синхронізуючого сигналу схем-защіпок помножувачів, який завантажує антенний I/Q сигнал, помножений на коефіцієнт, у відповідні схеми-защіпки помножувачів, 252 передній фронт синхронізуючого сигналу для завантаження схеми-защіпки суматора першого антенного модуля, коли суматор першого антенного модуля закінчив додавання, 254 передній фронт синхронізуючого сигналу для завантаження схеми-защіпки суматора другого антенного модуля, коли суматор другого антенного модуля закінчив додавання, 256 передній фронт синхронізуючого сигналу для завантаження схеми-защіпки суматора третього антенного модуля, коли суматор третього антенного модуля закінчив додавання, 258 передній фронт синхронізуючого сигналу для завантаження схеми-защіпки суматора четвертого антенного модуля, коли суматор четвертого антенного модуля закінчив додавання, 259 передній фронт синхронізуючого сигналу схем-защіпок помножувачів, який вказує на початок нового циклу, CLKA1 синхронізуючий сигнал для завантаження схеми-защіпки суматора першого антенного модуля, CLKA2 синхронізуючий сигнал для завантаження схеми-защіпки суматора другого антенного модуля, CLK A3 синхронізуючий сигнал для завантаження схеми-защіпки суматора третього антенного модуля, CLK A4 синхронізуючий сигнал для завантаження схеми-защіпки суматора четвертого антенного модуля, CLK L синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів усіх антенних модулів. Фіг.3А ілюструє антенну решітку з поліпшеною обробкою сигналу, пов'язаною безпосередньо з кожним окремим елементом антени, 301 приймальний пристрій, A/D перетворювач і I/Q розгалужувач першого антенного модуля, 310 перший антенний елемент антенної решітки, 311 другий антенний елемент антенної решітки, 312 третій антенний елемент антенної решітки, 313 четвертий антенний елемент антенної решітки, 325 помножувач першого антенного модуля, який множить прийняте антеною значення на коефіцієнт W1, 327 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід ланцюжка суматорів, 328 схема-защіпка комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості, 25 329 результат ланцюжка суматора, комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, 330 схема-защіпка помножувача першого антенного модуля, 331 схема-защіпка помножувача другого антенного модуля, 332 схема-защіпка помножувача третього антенного модуля, 333 схема-защіпка помножувача четвертого антенного модуля, 340 суматор першого антенного модуля, який складає значення за умовчанням із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат подається на суматор другого антенного модуля, 341 суматор другого антенного модуля, який складає значення суматора першого антенного модуля із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат подається на суматор третього антенного модуля, 342 суматор третього антенного модуля, який складає значення суматора другого антенного модуля із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат подається на суматор четвертого антенного модуля, 343 суматор четвертого антенного модуля, який складає значення суматора третього антенного модуля із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат подається на схему-защіпку комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості, 380 перший антенний модуль, 381 другий антенний модуль, 382 третій антенний модуль, 383 четвертий антенний модуль, CLK синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів усіх антенних модулів і для завантаження комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього ланцюжка суматорів, W1 значення коефіцієнта для першого антенного модуля для отримання бажаної пелюстки діаграми направленості, W2 значення коефіцієнта для другого антенного модуля для отримання бажаної пелюстки діаграми направленості, W3 значення коефіцієнта для третього антенного модуля для отримання бажаної пелюстки діаграми направленості, W4 значення коефіцієнта для четвертого антенного модуля для отримання бажаної пелюстки діаграми направленості. Фіг.3В ілюструє часову діаграму для обробки сигналу системи антенної решітки з Фіг.3А, 350 передній фронт синхронізуючого сигналу схемзащіпок помножувачів, який завантажує антенний I/Q сигнал, помножений на коефіцієнт, у відповідні схеми-защіпки помножувачів, і завантажує комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості в схему-защіпку з ланцюжка асинхронного додавання, 359 передній фронт синхронізуючого сигналу, який вказує на початок нового циклу, CLK синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів усіх антенних модулів і для завантаження комплексного сигналу пелюстки 80725 26 діаграми направленості з усього ланцюжка асинхронного додавання. Фіг.4А ілюструє приклад антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу з часовим ущільненням, 401 приймальний пристрій, A/D перетворювач і I/Q розгалужувач першого антенного модуля, 410 перший антенний елемент антенної решітки, 411 другий антенний елемент антенної решітки, 412 третій антенний елемент антенної решітки, 413 четвертий антенний елемент антенної решітки, 415 селектор коефіцієнтів, керований синхронізуючими сигналами, 425 помножувач першого антенного модуля, який перемножує прийняте антеною значення з коефіцієнтом, 427 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід ланцюжка суматорів, 428 схема-защіпка комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості, 429 результат ланцюжка суматора, комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, 430 схема-защіпка помножувача першого антенного модуля, 431 схема-защіпка помножувача другого антенного модуля, 432 схема-защіпка помножувача третього антенного модуля, 433 схема-защіпка помножувача четвертого антенного модуля, 440 суматор першого антенного модуля, який складає значення за умовчанням із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат подається на суматор другого антенного модуля, 441 суматор другого антенного модуля, який складає значення суматора першого антенного модуля із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат подається на суматор третього антенного модуля, 442 суматор третього антенного модуля, який складає значення суматора другого антенного модуля із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат подається на суматор четвертого антенного модуля, 443 суматор четвертого антенного модуля, який складає значення суматора третього антенного модуля із фіксованим значенням помножувача, при цьому результат подається на схему-защіпку комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості, 480 перший антенний модуль, 481 другий антенний модуль, 482 третій антенний модуль, 483 четвертий антенний модуль, CLK синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів усіх антенних модулів і для завантаження комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього ланцюжка суматорів, 27 W1А значення коефіцієнта першого антенного модуля для першої бажаної пелюстки діаграми направленості, W1B значення коефіцієнта першого антенного модуля для другої бажаної пелюстки діаграми направленості, W1C значення коефіцієнта першого антенного модуля для третьої бажаної пелюстки діаграми направленості, W1D значення коефіцієнта першого антенного модуля для четвертої бажаної пелюстки діаграми направленості, W2A значення коефіцієнта другого антенного модуля для першої бажаної пелюстки діаграми направленості, W2B значення коефіцієнта другого антенного модуля для другої бажаної пелюстки діаграми направленості, W2C значення коефіцієнта другого антенного модуля для третьої бажаної пелюстки діаграми направленості, W2D значення коефіцієнта другого антенного модуля для четвертої бажаної пелюстки діаграми направленості, W3A значення коефіцієнта третього антенного модуля для першої бажаної пелюстки діаграми направленості, W3B значення коефіцієнта третього антенного модуля для другої бажаної пелюстки діаграми направленості, W3C значення коефіцієнта третього антенного модуля для третьої бажаної пелюстки діаграми направленості, W3D значення коефіцієнта третього антенного модуля для четвертої бажаної пелюстки діаграми направленості, W4A значення коефіцієнта четвертого антенного модуля для першої бажаної пелюстки діаграми направленості, W4B значення коефіцієнта четвертого антенного модуля для другої бажаної пелюстки діаграми направленості, W4C значення коефіцієнта четвертого антенного модуля для третьої бажаної пелюстки діаграми направленості, W4D значення коефіцієнта четвертого антенного модуля для четвертої бажаної пелюстки діаграми направленості. Фіг.4В ілюструє часову діаграму для обробки сигналу системи антенної решітки з Фіг.4А, 450 передній фронт сигналу опитування, яким уводиться поточне значення антенного сигналу, 451 передній фронт синхронізуючого сигналу, який завантажує антенний I/Q сигнал, помножений на коефіцієнт, у схеми-защіпки відповідних помножувачів, і завантажує комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості з ланцюжка асинхронного додавання в схему-защіпку, та вибирає новий коефіцієнт для нової пелюстки діаграми направленості; W1A, W2A, W3A і W4A вибрані, W1D, W2D, W3D і W4D перемножені на попередній антенний I/Q сигнал і завантажені у відповідні схеми-защіпки помножувачів, W1C, W2C, W3C і W4C - комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, завантажений в схему-защіпку, 452 W1B, W2B, W3B і W4B вибрані, W1A, W2A, W3A і W4A перемножені на поточний антенний I/Q сигнал і завантажені у відповідні 80725 28 схеми-защіпки помножувачів, W1D, W2D, W3D і W4D - комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, завантажений в схемузащіпку, 453 W1C, W2C, W3C і W4C вибрані, W1B, W2B, W3B і W4B перемножені на поточний антенний I/Q сигнал і завантажені у відповідні схеми-защіпки помножувачів, W1 A, W2A, W3A і W4A - комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, отриманий для поточного антенного I/Q сигналу, завантажений в схемузащіпку, 454 W1D, W2D, W3D і W4D вибрані, W1C, W2C, W3C і W4C перемножені на поточний антенний I/Q сигнал і завантажені у відповідні схеми-защіпки помножувачів, W1 В, W2B, W3B і W4B - комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, отриманий для поточного антенного I/Q сигналу, завантажений в схемузащіпку, 455 W1A, W2A, W3A і W4A вибрані, W1D, W2D, W3D і W4D перемножені на поточний антенний I/Q сигнал і завантажені у відповідні схеми-защіпки помножувачів, W1C, W2C, W3C і W4C - комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, отриманий для поточного антенного I/Q сигналу, завантажений в схемузащіпку, 459 передній фронт синхронізуючого сигналу, що вказує на початок нового циклу і уводить наступне значення антенного сигналу, CLK синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів усіх антенних модулів і для завантаження комплексного сигналу пелюстки з усього ланцюжка асинхронного додавання, кратний частоті опитування, за рахунок чого обчислюється кілька пелюсток діаграми направленості, FEED частота опитування / частота оновлення A/D перетворювача. Фіг.5 ілюструє альтернативне розміщення помножувачів, аби при обробці сигналу подолати відносну повільність використовуваних помножувачів порівняно з використовуваними суматорами, 501 приймальний пристрій, A/D перетворювач і I/Q розгалужувач, 503 сигнал до ланцюжка асинхронних суматорів, 510 елемент антени, 524 перший помножувач, який множить прийняте антеною значення на коефіцієнт Wb, 525 другий помножувач, який множить прийняте антеною значення на коефіцієнт Wa, 534 перша схема-защіпка, пов'язана з першим помножувачем, 535 друга схема-защіпка, пов'язана з другим помножувачем, CLKa перший синхронізуючий сигнал, CLKb другий синхронізуючий сигнал, Wa перший коефіцієнт, Wb другий коефіцієнт. Фіг.6А ілюструє приклад антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу з просторовим 29 ущільненням, тобто з кратними ланцюжками асинхронних суматорів, 601 приймальний пристрій, A/D перетворювач і I/Q розгалужувач першого антенного модуля, 610 перший антенний елемент антенної решітки, 611 другий антенний елемент антенної решітки, 612 третій антенний елемент антенної решітки, 613 четвертий антенний елемент антенної решітки, 615 селектор коефіцієнтів, керований синхронізуючими сигналами, 625 помножувач першого антенного модуля, який перемножує прийняте антеною значення з коефіцієнтом, 630 схема-защіпка помножувача першого ланцюжка асинхронних суматорів для першого антенного модуля, 631 схема-защіпка помножувача другого ланцюжка асинхронних суматорів для першого антенного модуля, 632 схема-защіпка помножувача третього ланцюжка асинхронних суматорів для першого антенного модуля, 633 схема-защіпка помножувача четвертого ланцюжка асинхронних суматорів для першого антенного модуля, 640 суматор першого ланцюжка асинхронних суматорів для першого антенного модуля, який складає значення за умовчанням із фіксованим значенням помножувача першого ланцюжка асинхронних суматорів, при цьому результат подається на суматор першого ланцюжка асинхронних суматорів другого антенного модуля, 641 суматор другого ланцюжка асинхронних суматорів для першого антенного модуля, який складає значення за умовчанням із фіксованим значенням помножувача другого ланцюжка асинхронних суматорів, при цьому результат подається на суматор другого ланцюжка асинхронних суматорів другого антенного модуля, 642 суматор третього ланцюжка асинхронних суматорів для першого антенного модуля, який складає значення за умовчанням із фіксованим значенням помножувача третього ланцюжка асинхронних суматорів, при цьому результат подається на суматор третього ланцюжка асинхронних суматорів другого антенного модуля, 643 суматор четвертого ланцюжка асинхронних суматорів для першого антенного модуля, який складає значення за умовчанням із фіксованим значенням помножувача четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, при цьому результат подається на суматор четвертого ланцюжка асинхронних суматорів другого антенного модуля, 660 схема-защіпка комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості першого ланцюжка асинхронних суматорів, 661 схема-защіпка комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості другого ланцюжка асинхронних суматорів, 80725 30 662 схема-защіпка комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості третього ланцюжка асинхронних суматорів, 663 схема-защіпка комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, 680 перший антенний модуль, 681 другий антенний модуль, 682 третій антенний модуль, 683 четвертий антенний модуль, А0 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід першого ланцюжка асинхронних суматорів, А1 результат першого ланцюжка асинхронних суматорів, перший комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, В0 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід другого ланцюжка асинхронних суматорів, В1 результат другого ланцюжка асинхронних суматорів, другий комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, С0 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід третього ланцюжка асинхронних суматорів, С1 результат третього ланцюжка асинхронних суматорів, третій комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, Do вхід значення за умовчанням / тестовий вхід четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, D0 результат четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, четвертий комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, CLK А синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів першого ланцюжка асинхронних суматорів для всіх антенних модулів і для завантаження першого комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього першого ланцюжка асинхронних суматорів, CLK В синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів другого ланцюжка асинхронних суматорів для всіх антенних модулів і для завантаження другого комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього другого ланцюжка асинхронних суматорів, CLK C синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів третього ланцюжка асинхронних суматорів для всіх антенних модулів і для завантаження третього комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього третього ланцюжка асинхронних суматорів, CLK D синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів четвертого ланцюжка асинхронних суматорів для всіх антенних модулів і для завантаження четвертого комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, CLK W синхронізуючий сигнал для селектора коефіцієнтів, W1А значення коефіцієнта першого антенного модуля для першої бажаної пелюстки діаграми направленості, 31 W1B значення коефіцієнта першого антенного модуля для другої бажаної пелюстки діаграми направленості, W1C значення коефіцієнта першого антенного модуля для третьої бажаної пелюстки діаграми направленості, W1D значення коефіцієнта першого антенного модуля для четвертої бажаної пелюстки діаграми направленості, W2A значення коефіцієнта другого антенного модуля для першої бажаної пелюстки діаграми направленості, W2B значення коефіцієнта другого антенного модуля для другої бажаної пелюстки діаграми направленості, W2C значення коефіцієнта другого антенного модуля для третьої бажаної пелюстки діаграми направленості, W2D значення коефіцієнта другого антенного модуля для четвертої бажаної пелюстки діаграми направленості, W3A значення коефіцієнта третього антенного модуля для першої бажаної пелюстки діаграми направленості, W3B значення коефіцієнта третього антенного модуля для другої бажаної пелюстки діаграми направленості, W3C значення коефіцієнта третього антенного модуля для третьої бажаної пелюстки діаграми направленості, W3D значення коефіцієнта третього антенного модуля для четвертої бажаної пелюстки діаграми направленості, W4A значення коефіцієнта четвертого антенного модуля для першої бажаної пелюстки діаграми направленості, W4B значення коефіцієнта четвертого антенного модуля для другої бажаної пелюстки діаграми направленості, W4C значення коефіцієнта четвертого антенного модуля для третьої бажаної пелюстки діаграми направленості, W4D значення коефіцієнта четвертого антенного модуля для четвертої бажаної пелюстки діаграми направленості. Фіг.6В ілюструє часову діаграму для обробки сигналу системи антенної решітки з Фіг.6А, 650 передній фронт синхронізуючого сигналу для коефіцієнтів, який вибирає новий коефіцієнт для нової пелюстки діаграми направленості, W1 A, W2A, W3A і W4A вибрані для першого ланцюжка асинхронних суматорів, щоб бути помноженими на поточний антенний I/Q сигнал, 651 W1B, W2B, W3B і W4B вибрані для другого ланцюжка асинхронних суматорів, щоб бути помноженими на поточний антенний I/Q сигнал, 652 W1C, W2C, W3C і W4C вибрані для третього ланцюжка асинхронних суматорів, щоб бути помноженими на поточний антенний I/Q сигнал, 653 W1D, W2D, W3D і W4D вибрані для четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, щоб бути помноженими на поточний антенний I/Q сигнал, 80725 32 655 W1A, W2A, W3A і W4A помножені на поточний антенний I/Q сигнал і завантажені у відповідні схеми-защіпки помножувачів першого ланцюжка асинхронних суматорів, а перший комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, завантажений в схемузащіпку, 656 W1B, W2B, W3B і W4B помножені на поточний антенний I/Q сигнал і завантажені у відповідні схеми-защіпки помножувачів другого ланцюжка асинхронних суматорів, а другий комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, завантажений в схемузащіпку, 657 W1C, W2C, W3C і W4C помножені на поточний антенний I/Q сигнал і завантажені у відповідні схеми-защіпки помножувачів третього ланцюжка асинхронних суматорів, а третій комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, завантажений в схемузащіпку, 658 W1D, W2D, W3D і W4D помножені на поточний антенний I/Q сигнал і завантажені у відповідні схеми-защіпки помножувачів четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, а четвертий комплексний сигнал пелюстки діаграми направленості, отриманий для попереднього антенного I/Q сигналу, завантажений в схемузащіпку, 659 W1A, W2A, W3A і W4A вибрані, щоб бути помноженими на наступний антенний I/Q сигнал, CLK А синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів першого ланцюжка асинхронних суматорів усіх антенних модулів і для завантаження першого комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього першого ланцюжка асинхронних суматорів, CLK В синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів другого ланцюжка асинхронних суматорів усіх антенних модулів і для завантаження другого комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього другого ланцюжка асинхронних суматорів, CLK C синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів третього ланцюжка асинхронних суматорів усіх антенних модулів і для завантаження третього комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього третього ланцюжка асинхронних суматорів, CLK D синхронізуючий сигнал для завантаження схем-защіпок помножувачів четвертого ланцюжка асинхронних суматорів усіх антенних модулів і для завантаження четвертого комплексного сигналу пелюстки діаграми направленості з усього четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, CLK W синхронізуючий сигнал для селектора коефіцієнтів, FEED частота опитування / частота оновлення A/D перетворювача, передній фронт сигналу 33 опитування уводить поточне значення антенного I/Q сигналу. Фіг.7 ілюструє блок-схему системи антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу, безпосередньо пов'язаною з кожним окремим елементом антени, 701 приймальний пристрій першого модуля антени, 710 перший антенний елемент антенної решітки, 711 другий антенний елемент антенної решітки, 712 третій антенний елемент антенної решітки, 713 четвертий антенний елемент антенної решітки, 715 подавання коефіцієнтів, 725 помножувач першого антенного модуля, який перемножує прийняте антенне значення з коефіцієнтом, 728 схеми-защіпки комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості, 740 перші суматори в ланцюжках асинхронних суматорів, для першого антенного модуля, які додають значення за умовчанням до фіксованих значень помножувачів відповідного ланцюжка асинхронних суматорів, при цьому результати подаються до суматора відповідного ланцюжка асинхронних суматорів другого антенного модуля, 775 A/D перетворювач і I/Q розгалужувач першого антенного модуля, 780 перший антенний модуль, 781 другий антенний модуль, 783 n-й антенний модуль, А0 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід першого ланцюжка асинхронних суматорів, A1-Am результат першого ланцюжка асинхронних суматорів, множина комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості з часовим ущільненням, В0 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід другого ланцюжка асинхронних суматорів, B1-Bm результат другого ланцюжка асинхронних суматорів, множина комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості з часовим ущільненням, Со вхід значення за умовчанням / тестовий вхід третього ланцюжка асинхронних суматорів, C1-Cm результат третього ланцюжка асинхронних суматорів, множина комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості з часовим ущільненням, D0 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, D1-Dm результат четвертого ланцюжка асинхронних суматорів, множина комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості з часовим ущільненням, Е0 вхід значення за умовчанням / тестовий вхід п'ятого ланцюжка асинхронних суматорів, Е1-Еm результат п'ятого ланцюжка асинхронних суматорів, множина комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості з часовим ущільненням. 80725 34 Фіг.8 ілюструє блок-схему розширеної системи антенної решітки з поліпшеною обробкою сигналу, безпосередньо пов'язаною з кожним окремим елементом антени, 802 схеми-защіпки комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості першого підмодуля антенної решітки, 803 з'єднання/кабель між першим підмодулем антенної решітки і центральним процесором, 804 схеми-защіпки комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості другого підмодуля антенної решітки, 805 з'єднання/кабель між другим підмодулем антенної решітки і центральним процесором, 806 схеми-защіпки комплексних сигналів пелюсток діаграми направленості n-го підмодуля антенної решітки, 807 з'єднання/кабель між n-им підмодулем антенної решітки і центральним процесором, 809 центральний процесор, 810 антенний елемент першого підмодуля антенної решітки, 811 антенний елемент другого підмодуля антенної решітки, 812 антенний елемент η-го підмодуля антенної решітки, 880 антенний модуль першого підмодуля антенної решітки, 881 антенний модуль другого підмодуля антенної решітки, 882 антенний модуль η-го підмодуля антенної решітки, 885 перший підмодуль антенної решітки, 886 другий підмодуль антенної решітки, 887 n-й підмодуль антенної решітки. 35 80725 36 37 80725 38

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Antenna array and a method for generating digital signals for forming the directional pattern of the antenna array

Автори англійською

Falk Kent, Karlsson Ingmar, Lind Hans, Ridderstrole Thomas, Andersson Morgan

Назва патенту російською

Антенная решетка и способ получения цифровых сигналов для формирования диаграммы направленности антенной решетки

Автори російською

Фальк Кент, Карлссон Ингмар, Линд Ханс, Риддерстроле Томас, Андерссон Морган

МПК / Мітки

МПК: H04B 7/08, G01S 7/03

Мітки: створення, антенна, спосіб, цифрового, пристрою, сигналу, решітка, діаграмоутворюючого

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/19-80725-antenna-reshitka-ta-sposib-stvorennya-cifrovogo-signalu-diagramoutvoryuyuchogo-pristroyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Антенна решітка та спосіб створення цифрового сигналу діаграмоутворюючого пристрою</a>

Подібні патенти