Антена з інваріантною до частоти сигналу та завади діаграмою спрямованості для завадозахисту контрольно-корегуючої станції

Антена з інваріантною до частоти сигналу та завади діаграмою спрямованості для завадозахисту контрольно-корегуючої станції, що містить плоску антенну решітку, пристрій аналізу та керування діаграмою спрямованості, діаграмоутворюючу схему, при цьому плоска антенна решітка містить ідентичні елементи випромінення, які розташовані один від одного на відстані не більше, аніж половина довжини хвилі корисного сигналу, діаграмоутворююча схема містить лінії затримки, яка відрізняється тим, що додатково містить дві ідентичні плоскі антенні решітки, дві ідентичні діаграмоутворюючі схеми, два ідентичних пристрої аналізу та U 2 (19) 1 3 39899 ня шляхом усунення недоліків прототипу забезпечити завадозахист контрольно-корегуючої станції та гарантувати експлуатаційну точність навігаційних визначень в складній електромагнітній обстановці її роботи. Суть корисної моделі в антені з інваріантною до частоти сигналу та завади діаграмою спрямованості для завадозахисту контрольно-корегуючої станції, що містить плоску антенну решітку, пристрій аналізу та управління діаграмою спрямованості, діаграмо-утворюючу схему, при цьому плоска антенна решітка містить ідентичні елементи випромінення, які розташовані один від одного на відстані не більше аніж половина довжини хвилі корисного сигналу, діаграмоутворююча схема містить лінії затримки полягає в тому, що додатково містить дві ідентичні плоскі антенні решітки, дві ідентичні діаграмоутворюючі схеми, два ідентичних пристрої аналізу та управління діаграмою спрямованості, три ідентичні системи моноімпульсних пеленгаторів, три ідентичні суматори, при цьому плоскі антенні решітки з'єднані між собою під кутом 45° до лінії місцевого горизонту, кожна система моноімпульсних пеленгаторів містить сумарні та різницеві канали, при чому сигнали з кожного елемента плоскої антенної решітки поступають на входи відповідної діаграмоутворюючої схеми, сигнали з виходів діаграмоутворюючої схеми поступають на входи відповідної системи моноімпульсних пеленгаторів, сигнали з виходів різницевих каналів системи моноімпульсних пеленгаторів поступають на входи пристрою аналізу та управління діаграмою спрямованості, а сигнали з сумарних каналів системи моноімпульсних пеленгаторів поступають на входи відповідного суматора та на входи вільних каналів контрольно-корегуючої станції, сигнал з ви ходу суматорів поступають на вхід пристрою аналізу та управління діаграмою спрямованості, а сигнали з виходу пристрою аналізу та управління діаграмою спрямованості поступають на входи діаграмоутворюючої схеми. Порівняння технічного рішення, що заявляється із прототипом, дозволяє зробити висновок, що додатково містить дві ідентичні плоскі антенні решітки, дві ідентичні діаграмоутворюючі схеми, два ідентичних пристрої аналізу та управління діаграмою спрямованості, три ідентичні системи моноімпульсних пеленгаторів, три ідентичні суматори, при цьому плоскі антенні решітки з'єднані між собою під кутом 45° до лінії місцевого горизонту, кожна система моноімпульсних пеленгаторів містить сумарні та різницеві канали, при чому сигнали з кожного елемента плоскої антенної решітки поступають на входи відповідної діаграмоутворюючої схеми, сигнали з виходів діаграмоутворюючої схеми поступають на входи відповідної системи моноімпульсних пеленгаторів, сигнали з виходів різницевих каналів системи моноімпульсних пеленгаторів поступають на входи пристрою аналізу та управління діаграмою спрямованості, а сигнали з сумарних каналів системи моноімпульсних пеленгаторів поступають на входи відповідного суматора та на входи вільних каналів контрольно-корегуючої станції, сигнал з ви ходу суматорів 4 поступають на вхід пристрою аналізу та управління діаграмою спрямованості, а сигнали з виходу пристрою аналізу та управління діаграмою спрямованості поступають на входи діаграмоутворюючої схеми. Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де на Фіг. 1 подана функціональна схема антени з інваріантною до частоти сигналу та завади діаграмою спрямованості для завадозахисту контрольно-корегуючої станції, на Фіг. 2 показано взаємне розташування плоских антенних решіток, на Фіг. 3 показано, як приклад, принцип роботи антени з інваріантною до частоти сигналу та завади діаграмою спрямованості для завадозахисту контрольно-корегуючої станції, на Фіг. 4 представлено принцип ділення однієї плоскої антенної решітки на антенні підрешітки. Антена з інваріантною до частоти сигналу та завади діаграмою спрямованості для завадозахисту контрольно-корегуючої станції конструктивно містить (див. Фіг. 1) три плоскі антенні решітки 1, три діаграмоутворюючі схеми 2, три системи моноімпульсних пеленгаторів 3, три суматори 4, три пристрої аналізу та управління діаграмою спрямованості 5. З врахуванням стаціонарності контрольнокорегуючої станції для забезпечення бачення усіх видимих навігаційних космічних апаратів її антену необхідно представити у вигляді трьох ідентичних плоских антенних решіток, розміщених під кутом 45° до лінії місцевого горизонту і розташованих на сторонах зрізаної піраміди (див. Фіг. 2). Тоді кожна з антенних решіток буде відповідати за певну частину простору. Антена з інваріантною до частоти сигналу та завади діаграмою спрямованості для завадозахисту контрольно-корегуючої станції працює наступним чином (див. Фіг. 3). Сигнали від космічних навігаційних апаратів та завад приймаються плоскими антенними решітками і поступають до діаграмоутворюючих схем. В діаграмоутворюючих схемах 2 на базі кожної плоскої антенної решітки 1 синтезується S інваріантних антенних решіток. Кожна інваріантна антенна решітка формується з L антенних підрешіток, що фізично побудовані на базі однієї плоскої антенної решітки (див. Фіг. 4). Діаграми спрямованості антенних підрешіток задаються послідовністю r r r r r r F11 u, u max 1, w , K, F1l u, umax l , w ,K , F1L u, umax L , w . r u - одиничний вектор, що характеризує напрямок спостереження; w - колова частота сигналу; r umax - одиничний вектор, що характеризує напрямок головного максимуму ДС АР. Після кожної l-ої антенної підрешітки в діаграмоутворюючих схемах 2 включені частотні фільтри r Ф u ,w з частотною характеристикою l 0 p , для фільr u трації сигналів з напрямків 0p , де p - номер нуля діаграми спрямованості інваріантної антенної решітки. ( ) ( ) ( ( ) ) 5 39899 Тоді на виході s-ої інваріантної антенної решітки отримується діаграма спрямованості, яку можливо задати у вигляді визначника F11 F12 K F1l K F1L r r Ф 21 Ф22 K K K Ф2L FIAP u, u0p , w = K K K Фpl K K ФL1 ФL 2 K K K ФLL , (1) Фp, l де - частотна характеристика базових фільтрів, p=2...L, l=l...L. За рахунок використання базових фільтрів діаграма спрямованості інваріантної антенної решітки r u у напрямку 0p перетворюватиметься в нуль, оскільки визначник (1) перетворюється в нуль при рівних або пропорційних рядках. Таким чином на виході діаграмоутворюючи х схем 2 отримується S незалежних від часто ти сигналу та завад діаграм спрямованості, що мають свій головний максимум та формують провали голчатої форми в напрямку завад. На базі S - кількості інваріантних антенних ( ) решіток побудовано M моноімпульсних пеленгаторів. Кількість моноімпульсних пеленгаторів вибирається по кількості каналів в контрольнокорегуючій станції. Оскільки сумарно-різницевий канал моноімпульсного пеленгатору утворений двома інваріантними антенними решітками, то 6 S = 2M . Діаграма спрямованості кожної пари інваріантної антенної решітки по різницевому каналу забезпечує пошук одного із видимих навігаційних космічних апаратів, а по сумарному - супровід та отримання сигналу від даного навігаційного космічного апарату. Напрямки максимумів підрешіток, наприклад в площині зміни кута 9, визначаються як qmax 1 = qНКА 1 - Dq , qmax 2 = qНКА 1 + D q , Dq обирається, виходячи з умови перетиде нання діаграми спрямованості на рівні половинної потужності. Підвищення ефективності антени з інваріантною до частоти сигналу та завади діаграмою спрямованості для завадозахисту контрольнокорегуючої станції, що заявляється у порівнянні з прототипом, досягається за рахунок синтезу інваріантних антенних решіток та вибору їх взаємного розташування. Джерела інформації: 1. Скорик Е. Т., Крюков А. В. Адаптивная компенсация помех в спутниковых радионавигационных системах // Космічна наука та технологія. 2001. Т 7. №4. С.126-132. - аналог. 2. Коваленко М. В. Синтез інваріантних антенних решіток. Вісник ЖІТІ. 2001. №6. С.178-184. прототип. 7 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 39899 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601