Фазированная антенная решетка

Материал из wikixw
Перейти к навигации Перейти к поиску

Данная статья посвящена общей теории электромагнитной фазированной антенной решетки. Для ультразвукового и медицинского применения воображения, см. Ультразвук фазированной решетки . Оптическое применение см. В разделе Оптика с фазированной антенной решеткой .

Анимация, показывающая, как работает фазированная решетка. Он состоит из массива антенных элементов (а), питаемых от передатчика (TX) . Ток питания для каждой антенны проходит через фазовращатель (φ), управляемый компьютером (C). Движущиеся красные линии показывают волновые фронты радиоволн, излучаемых каждым элементом. Отдельные волновые фронты имеют сферическую форму, но они объединяются (накладываются ) перед антенной для создания плоской волны, пучок радиоволн, движущихся в определенном направлении. Фазовращатели задерживают радиоволны, поступательно идущие вверх по линии, так что каждая антенна испускает свой волновой фронт позже, чем тот, который ниже его. Это приводит к тому, что результирующая плоская волна направляется под углом θ к оси антенны. Изменяя фазовые сдвиги, компьютер может мгновенно изменить угол θ луча. Большинство фазированных антенных решеток имеют двумерные решетки антенн вместо линейной решетки, показанной здесь, и луч может быть направлен в двух измерениях. Показано, что скорость распространения радиоволн значительно замедляется.

В теории антенн фазированная решетка обычно означает электронно сканируемую решетку, управляемую компьютером решетку антенн, которая создает пучок радиоволн, который может быть электронным образом направлен в разные стороны без перемещения антенн. в антенной решетке ток радиочастоты от передатчика подается на отдельные антенны с правильной фазой соотношение таково, что радиоволны от отдельных антенн складываются вместе, чтобы увеличить излучение в нужном направлении, в то время как отмена для подавления излучения в нежелательных направлениях. В фазированной решетке мощность от передатчика подается на антенны через устройства, называемые фазовращателями, управляемые компьютерной системой, которая может изменять фазу в электронном виде, таким образом направляя луч радиоволн в другое направление. Поскольку массив должен состоять из многих небольших антенн (иногда тысячи) для достижения высокого коэффициента усиления, фазированные решетки в основном практичны на высокой частоте конец радиочастотного спектра, в СВЧ-и СВЧ-диапазонах, в которых антенные элементы удобно малы.

Фазированные решетки были изобретены для использования в военных радиолокационных системах, чтобы быстро направить луч радиоволн по небу для обнаружения самолетов и ракет. Эти системы в настоящее время широко используются и распространяются на гражданские цели. Принцип фазированной решетки также используется в акустике, а фазированные решетки акустических преобразователей используются в медицинских ультразвуковых томографах ( phased array ultrasonics), нефтегазовой разведке ( reflection seismology) и военных гидроакустических системах.

Термин "фазированная антенная решетка" также используется в меньшей степени для нестационарных антенных решеток, в которых фиксируется фаза питающей мощности и, следовательно, диаграмма направленности антенной решетки.[ например, антенны AM broadcast radio, состоящие из нескольких мачтовых излучателей, подаваемых так, чтобы создать определенную диаграмму направленности, также называются "фазированными решетками".

Анимация, показывающая диаграмму направленности фазированной решетки из 15 антенных элементов, расположенных на расстоянии четверти длины волны друг от друга, поскольку разность фаз между соседними антеннами смещена между -120 и 120 градусами. Темная область-это луч или главный лепесток, в то время как световые линии, веером расходящиеся вокруг него, являются боковыми лепестками .

Типы[править]

Фазированные антенные решетки имеют несколько форм. Однако наиболее распространенными из них являются пассивная фазированная решетка (PESA), активная электронно-сканирующая решетка (AESA), гибридная формирующая пучок фазированная решетка и цифровая формирующая пучок решетка (DBF).

Пассивная фазированная решетка или пассивная электронно-сканированная решетка (PESA) - это фазированная решетка , в которой антенные элементы соединены с одним передатчиком и/или приемником, как показано в анимации вверху [ требуется разъяснение ] . ПЭС являются наиболее распространенным типом фазированной антенной решетки. Вообще говоря, PESA использует один приемник / возбудитель для всего массива.

Активная фазированная решетка или активная электронно-сканированная решетка (AESA) - это фазированная решетка, в которой каждый антенный элемент имеет аналоговый передатчик / приемник (T/R) модуль что создает фазовый сдвиг, необходимый для электронного управления лучом антенны. Активные решетки-это более продвинутая технология фазированных решеток второго поколения, которая используется в военных приложениях; в отличие от Pesa они могут излучать несколько пучков радиоволн на нескольких частотах в разных направлениях одновременно. Однако количество одновременных Пучков ограничено практическими причинами электронной упаковки формирователя(ов) пучка примерно до трех одновременных пучков для AESA. Каждый формирователь луча имеет приемник / возбудитель, подключенный к нему.

Гибридный луч формируя фазированную решетку можно думать как сочетание из AESA и цифровой луч формируя фазированную решетку. Он использует подрешетки, которые являются активными фазированными решетками (например, подрешетка может быть 64, 128 или 256 элементов, и количество элементов зависит от системных требований). Субарреи объединяются вместе, чтобы сформировать полный массив. Каждый subarray имеет свои собственные цифровые приемник / возбудитель. Этот подход позволяет создавать кластеры одновременных лучей.

Фазированная решетка цифрового формирования пучка (DBF) имеет цифровой приемник/возбудитель на каждом элементе в массиве. Сигнал на каждом элементе оцифровывается приемником / возбудителем. Это означает, что антенные лучи могут быть сформированы цифровым способом в полевой программируемой матрице элементов (FPGA) или в массивном компьютере. Такой подход позволяет формировать несколько одновременных антенных Пучков.

Одна из возможных физических реализаций фазированной антенной решетки называется конформной антенной решеткой . это фазированная решетка, в которой отдельные антенны, вместо того, чтобы быть расположенными в плоской плоскости, установлены на криволинейной поверхности. Фазовращатели компенсируют различные длины пути распространения волн за счет изменяющегося положения антенных элементов на поверхности, что позволяет решетке излучать плоскую волну. Конформные антенны используются в самолетах и ракетах, чтобы интегрировать антенну в криволинейную поверхность самолета для уменьшения аэродинамического сопротивления.

История[править]

Направленная антенна Фердинанда Брауна 1905 года, которая использовала принцип фазированной антенной решетки, состоящей из 3-х монопольных антенн в равностороннем треугольнике. Четвертьволновая задержка в фидлинии одной антенны привела к тому, что массив стал излучать в луче. Задержка смогла быть переключена вручную в любое из 3 питаний, поворачивая луч антенны 120°.

Передача фазированной антенной решетки первоначально была показана в 1905 году нобелевским лауреатом Карлом Фердинандом Брауном, который продемонстрировал улучшенную передачу радиоволн в одном направлении. во время Второй мировой войны Нобелевский лауреат Луис Альварес использовал передачу фазированной решетки в быстроуправляемой радиолокационной системе для "наземного управляемого подхода", системы для помощи в посадке самолетов. В то же время, GEMA в Германии построила Mammut 1. позже он был адаптирован для радиоастрономии, что привело к Нобелевским премиям по физике для Энтони Хьюиша и Мартина Райла после разработки нескольких больших фазированных решеток на Кембриджский университет . Эта конструкция также используется для радиолокации и обобщается в интерферометрических радиоантеннах.

Макрофотография некоторых из 2677 скрещенных дипольных антенных элементов, составляющих плоскую антенную решетку. Эта антенна произвела узкий луч" карандаша " только 2.2° широко.

В 2004 году исследователи из Калифорнийского технологического института продемонстрировали первый интегрированный приемник с фазированной антенной решеткой на основе кремния на частоте 24 ГГц с 8 элементами. за этим последовала их демонстрация передатчика с фазированной антенной решеткой CMOS 24 ГГц в 2005 году и полностью интегрированного приемопередатчика с фазированной антенной решеткой 77 ГГц со встроенными антеннами в 2006 году командой Caltech. В 2007 году исследователи DARPA анонсировали 16-элементную фазированную антенную решетку, которая также была интегрирована со всеми необходимыми схемами на одном кремниевом чипе и работала на частоте 30-50 ГГц.

Относительные амплитуды-а также конструктивные и разрушительные интерференционные эффекты среди сигналов, излучаемых отдельными антеннами, определяют эффективную диаграмму направленности излучения антенной решетки. Фазированная решетка может использоваться для наведения фиксированной диаграммы направленности или быстрого сканирования по азимуту или высоте. Одновременное электрическое сканирование по азимуту и углу места было впервые продемонстрировано в фазированной антенной решетке в компании Hughes Aircraft Company, Калифорния в 1957 году.

Приложения[править]

Вещание[править]

Активная фазированная антенная решетка РЛС внутри носа американского истребителя F-22 Raptor. Практически все боевые самолеты в настоящее время используют РЛС с фазированной решеткой.

В технике вещания фазированные антенные решетки используются многими радиостанциями AM broadcast для повышения уровня сигнала и , следовательно, охвата в городе лицензии, сводя к минимуму помехи в других областях. Из-за различий между дневным и ночным распространением ионосферы на частотах средних волн, обычно для станций AM-вещания происходит смена дневных ( groundwave ) и ночных ( skywave ) диаграмм направленности путем переключения фазовых и энергетических уровней, подаваемых на отдельные антенные элементы ( мачтовые излучатели ) ежедневно на восходе и закате солнца . Для коротких волн вещание многие станции используют массивы горизонтальных диполей. Общее расположение использует 16 диполей в массиве 4×4. Обычно это происходит перед отражателем из проволочной сетки. Фазирование часто переключается, чтобы обеспечить управление лучом по азимуту,а иногда и по высоте.

Радары BMEWS & PAVE PAWS

Более скромные системы фазированной антенной решетки longwire могут быть использованы частными радиолюбителями для приема длинноволновых, среднечастотных (AM) и коротковолновых радиопередач с больших расстояний.


На УКВ , фазированные решетки широко используются для FM-вещания . Они значительно увеличивают коэффициент усиления антенны , увеличивая излучаемую радиочастотную энергию к горизонту, что, в свою очередь, значительно увеличивает диапазон вещания станции . В этих ситуациях расстояние до каждого элемента от передатчика идентично или составляет одну (или другое целое число ) длину волны друг от друга. Фазировка антенной решетки таким образом , что нижние элементы слегка задерживаются (за счет увеличения расстояния до них), вызывает наклон луча вниз, что очень полезно, если антенна находится довольно высоко на радиовышке .

Радиолокационная станция с фазированной антенной решеткой Mammut Первой мировой войны

Другие настройки фазы могут увеличить нисходящее излучение в дальнем поле без наклона основного лепестка, создавая нулевую заливку для компенсации чрезвычайно высоких горных вершин или уменьшить ее в ближнем поле, чтобы предотвратить чрезмерное воздействие этих работников или даже соседних домовладельцев на местах. Последний эффект также достигается за счет полуволнового интервала – вставки дополнительных элементов на полпути между существующими элементами с полноволновым интервалом. Эта фазировка обеспечивает примерно такое же горизонтальное усиление, как и полуволновое расстояние; то есть пятиэлементный полуволновой массив равен девятиэлементному или десятиэлементному полуволновому массиву.

Радар[править]

Радиолокационные системы с фазированной решеткой также используются военными кораблями многих флотов. Из-за быстроты , с которой луч может быть направлен, радиолокаторы с фазированной решеткой позволяют военному кораблю использовать одну радиолокационную систему для обнаружения и отслеживания поверхности (обнаружение судов), обнаружения и отслеживания воздуха (обнаружение самолетов и ракет) и возможности восходящей линии связи ракет. Прежде чем использовать эти системы, каждая ракета класса "земля-воздух" в полете требовала специального радиолокатора управления огнем это означало, что радиолокационное оружие могло поражать лишь небольшое число одновременных целей. Фазированные антенные системы могут быть использованы для управления ракетами на средней фазе полета ракеты. Во время оконечной части полета, непрерывные волны управления огнем режиссеры обеспечивают окончательное наведение на цель. Поскольку антенная решетка имеет электронное управление, фазированные антенные решетки могут направлять лучи радара достаточно быстро, чтобы поддерживать качественную траекторию управления огнем на многих целях одновременно, а также управлять несколькими ракетами в полете.

РЛС с фазированной антенной решеткой AN / SPY-1, входящая в состав боевой системы Aegis, развернутой на современных крейсерах и эсминцах США, "способна выполнять функции поиска, сопровождения и наведения ракет одновременно с возможностью поражения более 100 целей." аналогичным образом, многофункциональная радиолокационная станция с фазированной антенной решеткой Thales Herakles, используемая на вооружении Франции и Сингапура, имеет пропускную способность в 200 целей и способна обеспечить автоматическое обнаружение целей, подтверждение и инициирование отслеживания в одном сканировании, одновременно обеспечивая обновление среднего курса наведения на ракеты MBDA Aster, запущенные с корабля.[23] Военно-морские силы Германии и Королевские военно-морские силы Нидерландов разработали радиолокационную систему с активной фазированной решеткой (АПАР). Мим-104 Patriot и другие наземные зенитные системы используют РЛС с фазированной решеткой для аналогичных целей.

Фазированные антенные решетки используются в Корабельном гидролокаторе, в активном (передача и прием) и пассивном (только прием), а также в корпусном и буксируемом гидролокаторе . Смотрите также: РЛС с активной фазированной антенной решеткой, SMART-L, активная электронная сканирующая антенная решетка, боевая система Aegis и AN / SPY-1

Космический зонд связи[править]

Космический аппарат MESSENGER был космическим зондом, совершившим полет к планете Меркурий (2011-2015 гг. ). Это была первая миссия в глубоком космосе, которая использовала фазированную антенную решетку для связи . Излучающие элементы представляют собой циркулярно-поляризованные щелевые волноводы . Антенна, которая использует диапазон X, использовала 26 излучающих элементов и может изящно деградировать .

Использование исследований погоды[править]

Радиолокационная установка AN / SPY-1A в Национальной лаборатории сильных штормов, Норман, Оклахома. Заключая radome обеспечивает защиту от атмосферных воздействий.

Национальная лаборатория сильных штормов использует фазированную антенную решетку SPY-1A, предоставленную Военно-морским флотом США, для исследования погоды на своем объекте Норман, штат Оклахома, с 23 апреля 2003 года. Следует надеяться, что исследования приведут к лучшему пониманию грозы и торнадо, что в конечном итоге приведет к увеличению времени предупреждения и улучшению прогнозирования торнадо. В настоящее время участниками проекта являются Национальная лаборатория сильных штормов и Национальный центр радиолокационных операций метеорологической службы, Локхид Мартин, ВМС США, Университет Оклахомы Школа метеорологии, школа электротехники и вычислительной техники, а также Центр Исследований атмосферных радаров, штат Оклахома, регенты по высшему образованию, Федеральное авиационное управление и базовая торговля и промышленность. Этот проект включает исследования и разработки , будущую передачу технологии и потенциальное развертывание системы на всей территории Соединенных Штатов. Ожидается, что на завершение строительства потребуется от 10 до 15 лет, а первоначальное строительство составит примерно 25 млн. долл.США. Команда японского передового Института вычислительной техники RIKEN (AICS) начала экспериментальные работы по использованию РЛС с фазированной решеткой с новым алгоритмом для быстрого прогнозирования погоды .

Оптика[править]

Основная статья: Оптика с фазированной антенной решеткой

В пределах видимого или инфракрасного спектра электромагнитных волн возможно построение оптических фазированных решеток . Они использованы в мультиплексорах и фильтрах длины волны для целей радиосвязи, управления лазерным лучом , и голографии. Гетеродинное детектирование синтетической антенной решетки является эффективным методом мультиплексирования всей фазированной антенной решетки на одноэлементный фотоприемник . Динамическое формирование луча в оптическом передатчике с фазированной антенной решеткой может использоваться для электронного растрового или векторного сканирования изображений без использования линз или механически движущихся частей в безлинзовом проекторе. Были продемонстрированы, что оптически приемники фазированной решетки могут подействовать как lensless камеры выборочно смотря на различных направлениях.

Спутниковые широкополосные интернет-трансиверы[править]

OneWeb и Starlink - это две группы спутников на низкой околоземной орбите, которые строятся с 2020 . Они предназначены для обеспечения широкополосного подключения потребителей к интернету; пользовательские терминалы обеих систем будут использовать фазированные антенные решетки.

Радиочастотная идентификация (RFID)[править]

К 2014 году фазированные антенные решетки были интегрированы в RFID-системы, чтобы увеличить площадь охвата одной системы на 100% до 76 200 м2 (820 000 кв. футов), все еще используя традиционные пассивные метки УВЧ.

Человеко-машинные интерфейсы (HMI)[править]

Фазированная решетка акустических преобразователей, названная воздушнодесантным ультразвуковым тактильным дисплеем (AUTD), была разработана в 2008 году в лаборатории Синода Токийского университета для индуцирования тактильной обратной связи. было продемонстрировано, что эта система позволяет пользователю интерактивно манипулировать виртуальными голографическими объектами.

Математическая перспектива и формулы[править]

Математически фазированная решетка является примером N-щелевой дифракции, в которой поле излучения в точке приема является результатом когерентного сложения N точечных источников в линию. Поскольку каждая отдельная антенна действует как щель, излучающая радиоволны, их дифракционная картина может быть вычислена путем добавления фазового сдвига φ к граничному члену.

Мы начнем с N-щелевой дифракционной картины, полученной на странице дифракционного формализма, с N N} Нщелями одинакового размера a a} одини расстояния d д.

  • ψ = ψ 0 sin ⁡ ( π a λ sin ⁡ θ ) π a λ sin ⁡ θ sin ⁡ ( N 2 k d sin ⁡ θ ) sin ⁡ ( k d 2 sin ⁡ θ )

Теперь, добавив термин φ к эффекту k d sin ⁡ θ }бахромы во втором члене, получим:

Диаграмма направленности фазированной антенной решетки в полярной системе координат.

Взятие квадрата волновой функции дает нам интенсивность волны.

  • I = I 0 ( sin ⁡ ( π a λ sin ⁡ θ ) π a λ sin ⁡ θ ) 2 ( sin ⁡ ( N 2 ( 2 π d λ sin ⁡ θ + ϕ ) ) sin ⁡ ( π d λ sin ⁡ θ + ϕ 2 ) ) 2 I = I 0 ( sin ⁡ ( π a λ sin ⁡ θ ) π a λ sin ⁡ θ ) 2 ( sin ⁡ ( π λ N d sin ⁡ θ + N 2 ϕ ) sin ⁡ ( π d λ sin ⁡ θ + ϕ 2 ) ) 2

Теперь разместите излучатели на расстоянии d = λ 4 {4}}}друг от друга. Это расстояние выбрано для простоты расчета, но может быть скорректировано как любая скалярная часть длины волны.

  • I = I 0 ( sin ⁡ ( π a λ sin ⁡ θ ) π a λ sin ⁡ θ ) 2 ( sin ⁡ ( π 4 N sin ⁡ θ + N 2 ϕ ) sin ⁡ ( π 4 sin ⁡ θ + ϕ 2 ) ) 2 ^{2}}}

Поскольку синус достигает своего максимума при π 2 {2}}, мы устанавливаем числитель второго члена = 1.

  • π 4 N sin ⁡ θ + N 2 ϕ = π 2 sin ⁡ θ = ( π 2 − N 2 ϕ ) 4 N π sin ⁡ θ = 2 N − 2 ϕ π \end{выровнен}}}

Таким образом, поскольку N становится большим, термин будет доминировать над 2 ϕ π end{matrix}термином. Поскольку синус может колебаться между -1 и 1, мы можем видеть, что настройка ϕ = − π 2 end{matrix}отправит максимальную энергию на угол, заданный

  • θ = sin − 1 ⁡ 1 = π 2 = 90 ∘

Кроме того, мы можем видеть, что если мы хотим отрегулировать угол, под которым излучается максимальная энергия, нам нужно только отрегулировать фазовый сдвиг φ между последовательными антеннами. Действительно, фазовый сдвиг соответствует отрицательному углу максимального сигнала.

Аналогичное вычисление покажет, что знаменатель минимизируется тем же самым фактором.

Различные типы фазированных решеток[править]

Главная статья: Beamforming

Существует два основных типа лучеобразователей. Это формирователи лучей временной области и формирователи лучей частотной области.

Градуированное окно амортизации иногда приложено через сторону блока для того чтобы улучшить представление подавления сторон-лепестка, в дополнение к сдвигу фазы.

Временная область beamformer работает путем введения временных задержек. Основная операция называется "задержка и сумма". Он задерживает входящий сигнал от каждого элемента массива на определенное время, а затем складывает их вместе. Матрица Батлера позволяет одновременно формировать несколько лучей или сканировать один луч по дуге. Наиболее распространенным видом формирователя пучка во временной области является змеевидный волновод. В активных фазированных антенных решетках используются отдельные линии задержки, которые включаются и выключаются. Иттриевый железный гранат фазовращатели изменяют фазовую задержку, используя силу магнитного поля.

Существует два различных типа формирователей луча в частотной области.

Первый тип разделяет различные частотные компоненты, присутствующие в принимаемом сигнале, на несколько частотных ячеек (используя либо дискретное преобразование Фурье (DFT), либо банк фильтров ). Когда к каждому частотному Бину применяются различные формирователи задержки и суммы лучей, в результате главный лепесток одновременно указывает в нескольких различных направлениях на каждой из различных частот. Это может быть преимуществом для линий связи, и использовано с радиолокатором SPS-48.

Другой тип beamformer частотной области использует пространственную частоту. Дискретные выборки берутся из каждого отдельного элемента массива. Образцы обрабатываются с помощью DFT. DFT вводит множественные различные дискретные сдвиги фазы во время обрабатывать. Выходы ДФТ представляют собой отдельные каналы, соответствующие равномерно расположенным пучкам, сформированным одновременно. 1-мерный DFT производит вентилятор различных лучей. 2-мерный DFT производит лучи с конфигурацией ананаса.

Эти методы используются для создания двух видов фазированной антенной решетки.

  • Динамический-массив переменных фазовращателей используется для перемещения луча
  • Фиксированный-положение луча неподвижно относительно стороны массива и вся антенна двинута

Существует еще две подкатегории, которые изменяют вид динамического массива или фиксированного массива.

  • Активные усилители или процессоры находятся в каждом элементе фазовращателя
  • Пассивно-большой центральный усилитель c ослабляющими фазовращателями

Динамическая фазированная антенная решетка[править]

Каждый элемент массива включает регулируемый фазовращатель который совместно использован для того чтобы двинуть луч по отношению к стороне массива.

Динамическая фазированная решетка не требует никакого физического движения для того чтобы направить луч. Луч перемещается электронным способом. Это может производить движение антенны достаточно быстро, чтобы использовать небольшой пучок карандаша для одновременного отслеживания нескольких целей при поиске новых целей с помощью всего одной радиолокационной установки (track while search).

Например, антенне с 2 градусным пучком с частотой импульсов 1 кГц потребуется приблизительно 8 секунд, чтобы охватить всю полусферу, состоящую из 8000 позиций наведения. Эта конфигурация предоставляет 12 возможностей для обнаружения транспортного средства со скоростью 1000 м/с (2200 миль в час; 3600 км / ч) на расстоянии 100 км (62 мили), что подходит для использования в военных целях.[ требуется цитирование]

Положение механически управляемых антенн можно спрогнозировать, что может быть использовано для создания радиоэлектронных средств противодействия, мешающих работе РЛС. Гибкость, возникающая в результате работы фазированной антенной решетки, позволяет направлять лучи в произвольные места, что устраняет эту уязвимость. Это также желательно для военных применений.

Неподвижная фазированная антенная решотка[править]

Антенная решетка, состоящая из неподвижной фазовой коллинеарной антенной решетки с четырьмя элементами

Фиксированные фазированные антенные решетки обычно используются для создания антенны с более желательным форм-фактором, чем обычный параболический отражатель или кассегреновый отражатель . Неподвижные фазированные решетки включают неподвижные фазовращатели. Например, большинство коммерческих FM-радио и телевизионных антенных вышек используют коллинеарную антенную решетку, которая представляет собой неподвижную фазированную решетку из дипольных элементов.

В применениях радиолокатора, этот вид фазированной решетки физически двинут во время процесса следа и развертки. Есть две конфигурации.

  • Множественные частоты с линией задержки
  • Множество соседних балок

Радиолокатор SPS-48 использует несколько частот передачи со змеевидной линией задержки вдоль левой стороны массива для получения вертикального вентилятора из сложенных Пучков. Каждая частота испытывает Различный сдвиг фазы, когда она распространяется вниз по змеевидной линии задержки,которая формирует различные пучки. Банк фильтров используется для разделения отдельных приемных Пучков. Антенна механически вращается.

Полуактивное радиолокационное самонаведение использует моноимпульсный радиолокатор, который опирается на неподвижную фазированную решетку для получения нескольких соседних лучей, которые измеряют угловые ошибки. Этот форм-фактор подходит для установки карданного подвеса в ракетных искателях.

Активная фазированная антенная решетка[править]

Элементы активной электронно-сканирующей антенной решетки (AESA) включают в себя усиление передачи со сдвигом фаз в каждом антенном элементе (или группе элементов). Каждый элемент также включает в себя получение предварительного усиления. Настройка фазовращателя одинакова для передачи и приема.

Активные фазированные антенные решетки не требуют сброса фазы после окончания передающего импульса, что совместимо с доплеровской радиолокационной станцией и импульсно-доплеровской радиолокационной станцией .

Пассивная фазированная антенная решетка[править]

Пассивные фазированные антенные решетки обычно используют большие усилители, которые производят весь СВЧ-сигнал для передачи антенны. Фазовращатели обычно состоят из волноводных элементов, управляемых магнитным полем, градиентом напряжения или эквивалентной технологией.

Процесс сдвига фаз используемый с пассивными фазированными решетками типично кладет луч получать и передает Луч в раскосно противоположные квадранты. Знак сдвига фаз должен быть инвертирован после окончания импульса передачи и до начала периода приема, чтобы разместить луч приема в том же месте, что и Луч передачи. Для этого требуется фазовый импульс, который ухудшает показатели видимости суб-помех на доплеровском радаре и импульсно-доплеровском радаре. В качестве примера можно привести иттриевый железный гранат фазовращатели должны быть изменены после гашения импульса передачи и до начала обработки приемника, чтобы выровнять передающие и приемные пучки. Этот импульс вводит FM-шум, который ухудшает производительность помех.

Пассивная фазированная антенная решетка используется в боевой системе AEGIS.[40] для оценки направления прибытия.

Смотрите также[править]

Инфодемия

Пруф[править]

/antennaarraycalculator.blogspot.com/p/calculator.html