Бахвалов В. Б., Лукашук О. В., Усіченко А. В. ВАТ “АТ Науково-дослідний інститут радіотехнічних вимірювань” Харків, Україна e-mail: common (8) _niiri. kharkov. сот

Анотація Пропонується технічне рішення з побудови радіолокатора для вимірювання малих кутів місця повітряних об’єктів. Пропозиція грунтується на використанні дзеркальної антени спеціальної конструкції і амплітудного методу пеленгування.

I. Вступ

Для вимірювання кутових координат повітряних цілей у наземних радіолокаторах наведення зазвичай використовують відомі амплітудні і фазові методи вимірювання. Істотним недоліком відомих методів є те, що вони не забезпечують вимір малих кутів місця повітряної цілі над землею. Це пояснюється шкідливим впливом землі на роботу угломерной системи.

Для усунення цього недоліку пропонується нове технічне рішення з побудови маловисотних радіолокатора.

II. Основна частина

Нова пропозиція грунтується на використанні антеною системи з дзеркальної антени і кільцевої щілинної антени, вирізаної на параболічному дзеркалі дзеркальної антени, і використанні для прийому сигналів першого каналу дзеркальної антени і різницевого каналу двох прийомних антен. Це забезпечують можливість вимірювання амплітудним методом малих кутів місця цілі над землею, підвищує точність вимірювання та зменшує розміри антеною системи.

На виходах приймачів встановлений обчислювач кута місця мети по амплітудах вихідних напруг цих приймачів з допомогою співвідношення

Рис. 5 Fig. 5

Кожен елемент представляє собою частину ланцюга БМ. Аналіз даної схеми проводиться за допомогою матриці передачі А, яка розраховується за формулами:

де Анм -Елементи матриці передачі еквівалентних схем БМ.

В якості діелектрика коаксіалу використовується фторопласт-4 з 8 = 2,1.

III. Висновок

Побудований графік залежності на частоті геометрії БМ fcp= 2.18 ГГц показує, що розв’язка на частоті передачі становить близько 40дБ. При цьому для узгодження хвильові опору підвідних ліній БМ і внутрішніх розрізняються V2 разів.

Таким чином, запропонований варіант СРО найбільш простий у виконанні, шірокополос і забезпечує разом з смуговими фільтрами необхідну розв’язку в (70-80) дБ.

IV. Список літератури

[1] Конструювання і розрахунок полоськових пристроїв. За редакцією І. С. Ковальова. М.: Радянське радіо, 1974. 295 с.

OPTIMIZATION OF SUM-DIFFERENCE CHANNELS OF RECEIVING-TRANSMITTING ANTENNAS USING INFORMATION SIGNAL FOR REALIZATION OF SELF-POINTING WITH MINIMAL MUTUAL INFLUENCE

Burmasov V. A., Lukashuk E. V., Kolosova Y. V.

JSK “Scientific-research institution of radio engineering measurements” Ltd., Kharkov, Ukraine e-mail: common&niiri.kharkov. com

Abstract -The paper is dedicated to the antennas with sumdifference signal processing (SDSP), providing signal reception and transmission for space vehicle tracking. Basic design principles and optimization results of the SDSP structural configurations are considered.

I. Introduction

Antenna systems providing signal reception and transmission for space vehicle tracking require the development of antennas with SDSP.

The structural design of SDSP defines the number of irradiators, used, for example, in reflector antenna. If sum-difference and receive-transmission channels are separate it is necessary to use five irradiators, if they are combined only four.

II. Main part

Every of SDSP configurations has its own advantages and disadvantages. One possible variant of SDSP architecture is represented in fig.1-3.

The S*DSP configuration in fig.1 operates with 4 irradiators. Here the receive-transmission channel isolation of 50-60 dB provided by microwave gate and band-pass filter, does not satisfy the specified value of 70-80 dB.

The SDSP configuration in fig.2 operates with 5 irradiators. And band-pass filter and circulator provide the required isolation level here. The difference and transmission channels are fully isolated because the irradiators used don’t radiate along the 90° direction. And only one-fifth part of the received power coupled into the irradiator “0”, requiring the highly sensitive low noise amplifiers (LNA) and making the receiver part fabrication expensive.

The SDSP configuration proposed in the paper is shown in fig.3 It has four irradiators, posses the simplest circuit solution and consists of the two balance bridges (BB) and single power combiner (divider). More over, BB provides the bandwidth about 20% compared with (9-10)% required.

The isolation between transmitting and difference channels £ and A is determined by the isolation of BB inputs in the frequency region (2.0-2.3) GHz and may be performed with coaxials, strip lines and metallic waveguides. However, the analysis showed, that the most preferable version is the BB with the coaxial basis, which has the minimal attenuation (about 0.015dB/m). The attenuation of the non-symmetrical stripline (about 0.25 dB/m) is bigger than that in coaxial line, whereas the BB with metallic waveguide basis has big sizes, which makes the BB construction rather bulky and difficult for the tuning. Thus for the waveguide wide face dimension a = 0,7 X and Ак (10-13) ст the BB circular length is about 1,5 Ак (15-І 8,5) cm.

Because the BB construction is based on long transmission lines and geometrical analysis is performed at the mean frequency, the isolation value S13 (dB) between inputs £ and A is frequency dependent as shown in fig. 4.

Analysis was made in terms of wave matrices S, where the element S13 was calculated as dimensionless quantity. The BB scattering matrix is represented with two partial matrices S++13 and S+13 for in phase and out of phase excitation, respectively. As a result the BB could be transformed into two equivalent configurations of fig. 5 with lumped parameters each.

III. Conclusion

The L13 (f) graph depicted at the frequency fnean=2.18 GHz of the BB geometry shows that the isolation at the transmission frequency is about 40 dB. At the same time to provide matching the impedance of BB feeding lines and intrinsic ones differ in V2 times.

So the SDSP configuration proposed is the simplest in realization has a wide bandwidth and together with band-pass filters provides necessary isolation of (70-80) dB.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.