Фазированные антенные решетки и их назначение. Структура курса

Содержание

Слайд 2

Типы диаграммоформирования Формирование остронаправленного луча (лучей) Создание ДН сложной формы Формирование нуля (нулей) в диаграмме направленности

Типы диаграммоформирования

Формирование остронаправленного луча (лучей)
Создание ДН сложной формы
Формирование нуля (нулей) в

диаграмме направленности
Слайд 3

Контурная диаграмма

Контурная диаграмма

Слайд 4

Контурная диаграмма

Контурная диаграмма

Слайд 5

Еще диаграммы сложной формы Расширение луча Формирование нулей

Еще диаграммы сложной формы

Расширение луча
Формирование нулей

Слайд 6

Метод преобразования Фурье Задать требуемую форму диаграммы Провести преобразование Фурье Полученную

Метод преобразования Фурье

Задать требуемую форму диаграммы
Провести преобразование Фурье
Полученную функцию использовать как

амплитудное распределение

В общем случае – не работает

Слайд 7

Явление Гиббса при формировании столообразной ДН

Явление Гиббса при формировании столообразной ДН

Слайд 8

Явление Гиббса при формировании столообразной ДН (логарифмический масштаб)

Явление Гиббса при формировании столообразной ДН (логарифмический масштаб)

Слайд 9

Метод парциальных диаграмм (Вудворта-Лоусона) ДН сложной формы представляется как взвешенная сумма

Метод парциальных диаграмм (Вудворта-Лоусона)

ДН сложной формы представляется как взвешенная сумма парциальных ДН
Парциальные

ДН – остронаправленные ДН, формируемые апертурой
Амплитудное распределение в раскрыве есть взвешенная сумма распределений контурных ДН

Работает с оговорками
(оптимизация весов, подавление БЛ)

Слайд 10

Двумерная теорема Котельникова ДН сложной формы представляется как взвешенная сумма парциальных

Двумерная теорема Котельникова

ДН сложной формы представляется как взвешенная сумма парциальных ДН
Парциальные

ДН расположены на регулярной сетке
Парциальные ДН – остронаправленные ДН, формируемые апертурой
Амплитудное распределение в раскрыве есть взвешенная сумма распределений для парциальныхДН

Откуда брать веса парциальных ДН? С каким шагом расставлять?

Слайд 11

К доказательству двумерной теоремы Котельникова

К доказательству двумерной теоремы Котельникова

Слайд 12

Явление Гиббса при формировании столообразной ДН (логарифмический масштаб)

Явление Гиббса при формировании столообразной ДН (логарифмический масштаб)

Слайд 13

Кластер для формирования одномерной ДН

Кластер для формирования одномерной ДН

Слайд 14

Формирование одномерной диаграммы из кластеров

Формирование одномерной диаграммы из кластеров

Слайд 15

Столообразная контурная диаграмма, сформированная методом кластеров

Столообразная контурная диаграмма, сформированная методом кластеров

Слайд 16

Представление Щелкунова Поле эквидистантной линейной решетки: Пусть тогда Пусть тогда Итак,

Представление Щелкунова

Поле эквидистантной линейной решетки:

Пусть

тогда

Пусть

тогда

Итак, поле может быть представлено

полиномом:

… и полностью определяется набором комплексных нулей

Слайд 17

Единичная окружность Модуль величины всегда равен единице Аргумент величины При Связь

Единичная окружность

Модуль величины

всегда равен единице

Аргумент величины

При

Связь между

и

не прямая и

даже не линейная!!!

Классически

Слайд 18

Для различного шага элементов При При перекрытие При безопасно

Для различного шага элементов

При

При

перекрытие

При

безопасно

Слайд 19

Управление положением второго нуля

Управление положением второго нуля

Слайд 20

Расширение луча

Расширение луча

Слайд 21

Амплитуда, необходимая для расширения луча

Амплитуда, необходимая для расширения луча

Слайд 22

Попытка формирования контурной диаграммы

Попытка формирования контурной диаграммы

Слайд 23

Приведенные до сих пор примеры касались только линейных решеток Представление по

Приведенные до сих пор примеры касались только линейных решеток

Представление по Щелкунову

затруднительно распросттранить на двумерный случай
Метод парциальных диаграмм распространяется с легкостью
Слайд 24

Формирование весов на прямоугольной сетке

Формирование весов на прямоугольной сетке

Слайд 25

Контурная ДН на прямоугольной сетке

Контурная ДН на прямоугольной сетке

Слайд 26

Формирование весов на гексагональной сетке

Формирование весов на гексагональной сетке

Слайд 27

Контурная ДН на гексагональной сетке

Контурная ДН на гексагональной сетке

Слайд 28

Типы диаграммоформирования Формирование остронаправленного луча (лучей) Создание ДН сложной формы Формирование нуля (нулей) в диаграмме направленности

Типы диаграммоформирования

Формирование остронаправленного луча (лучей)
Создание ДН сложной формы
Формирование нуля (нулей) в

диаграмме направленности
Слайд 29

Формирование узкого нуля представлением Щелкунова: Просто установить в этом направлении один из нулей полинома

Формирование узкого нуля представлением Щелкунова:

Просто установить в этом направлении один из

нулей полинома
Слайд 30

Формирование узкого нуля методом парциальных диаграмм: (sidelobe canceller) Сформировать ДН в

Формирование узкого нуля методом парциальных диаграмм: (sidelobe canceller)

Сформировать ДН в направлении сигнала
Получить

поле E1 направлекния помехи
Сформировать ДН в направлении помехи
Получить поле Е2 с направления помехи
Вычислить Е3 – комплексное отношение полей
Вычислить сумму распределений для ДН в направлении цели и в направлении помехи – с коэффициентом минус Е3
Полученная сумма сформирует ДН с нулем в направлении помехи.
Слайд 31

Две диаграммы

Две диаграммы

Слайд 32

Подавление помехи единственной антенной.

Подавление помехи единственной антенной.

Слайд 33

Дополнительная антенна для подавления помехи

Дополнительная антенна для подавления помехи

Слайд 34

Две диаграммы

Две диаграммы

Слайд 35

Подавление первого бокового лепестка

Подавление первого бокового лепестка

Слайд 36

Подавление первого бокового лепестка - амплитуда

Подавление первого бокового лепестка - амплитуда

Слайд 37

Подавление первого бокового лепестка - фаза

Подавление первого бокового лепестка - фаза

Слайд 38

Сумма двух полей в апертуре

Сумма двух полей в апертуре

Слайд 39

К вопросу о точности установки корректирующей диаграммы (точность определения направления на помеху)

К вопросу о точности установки корректирующей диаграммы (точность определения направления на помеху)

Слайд 40

Подавление первого бокового лепестка

Подавление первого бокового лепестка

Слайд 41

Подавление помехи в главном луче

Подавление помехи в главном луче

Слайд 42

К вопросу о глубине нуля

К вопросу о глубине нуля

Слайд 43

Факторы, влияющие на глубину нуля Точность установки фазы Точность установки амплитуды

Факторы, влияющие на глубину нуля

Точность установки фазы
Точность установки амплитуды
Количество каналов антенны
Точность

определения отношения полей.

Ошибка в один градус в первом боковом лепестке «стоит» -50 дБ

Слайд 44

К вопросу о глубине нуля

К вопросу о глубине нуля

Слайд 45

Для антенн с конечной шириной полосы Диаграмма масштабируется с частотой Необходимо

Для антенн с конечной шириной полосы

Диаграмма масштабируется с частотой
Необходимо формировать не

только глубокий, но и широкий ноль.
Для этого, можно использовать несколько близко расположенных нулей.
Слайд 46

Формирование широкого нуля в первом боковом лепестке

Формирование широкого нуля в первом боковом лепестке