Вопросы радиоэлектроники. 2019; : 73-82
Анализ точности пространственной синхронизации временного положения сигналов импульсной фазированной антенной решетки субнаносекундного диапазона при наличии случайных временных канальных задержек
https://doi.org/10.21778/2218-5453-2019-6-73-82Аннотация
Представлена структура импульсной фазированной антенной решетки (ИФАР) субнаносекундного диапазона с системой автоматической синхронизации временного положения излучаемых сверхкоротких импульсов. Про-веден анализ причин возникновения и дана количественная оценка инструментальной ошибки каналов ИФАР. Оценен парциальный вклад в инструментальную ошибку функциональных узлов канала. Проведено математиче-ское моделирование с целью оценки влияния разброса канальных задержек на суммарную интенсивность излу-чаемого сигнала для гауссового и нормального законов распределения. Определен допустимый диапазон раз-броса значений канальных задержек, соотнесенный к длительности излучаемых антенными модулями импульсов, при приемлемом снижении качества их пространственной синхронизации. Указаны места возможной локализа-ции в структуре ИФАР временных модуляторов, предназначенных для начальной юстировки каналов и электрон-ного сканирования лучом диаграммы направленности. Сформулированы требования к параметрам модуляторов сплиттера. Результаты моделирования подтверждены экспериментальными исследованиями.
Список литературы
1. Астанин Л. Ю., Костылев А. А. Основы сверхширокополосных радиолокационных измерений. М.: Радио и связь, 1989. 182 с.
2. Taylor J. D. Ultra-wideband radar technology. CRC Press Boca Raton, 2000. 424 p.
3. Кошелев В. И. Антенные системы для излучения мощных сверхширокополосных импульсов. III Всероссийская конференция «Радиолокация и связь». ИРЭ РАН, 2000. C. 8–14.
4. Шахнович И. В. Сверхширокополосная связь, второе рождение? // Электроника: Наука, Технологии, Бизнес. 2001. № 4. C. 8–14.
5. Kardo-Sysoev A. F., Brylevsky V. I., et al. Generation and radiation of powerful nanosecond and subnanosecond pulses at high pulse repetition rate for UWB systems. Proceedings of International Ultra-wideband Conference, Washington, DC, 1999.
6. Кочин Л. Б., Страхов С. Ю., Матвеев С. А. Особенности работы беспроводного канала передачи энергии в динамическом режиме // Вопросы радиоэлектроники. 2018. № 7. С. 79–88.
7. Kardo-Sysoev A. F., Zazulin S. V., et al. Ultra wideband pulsad syncronized antenna array. Proceedings of International Confеrence Euroem 2000. Edinburgh, 2000. P. 343–349.
8. Активная фазированная решетка для излучения субнаносекундных импульсов / А. Ф. Кардо-Сысоев, С. В. Зозулин, А. Н. Флеров, А. Д. Французов // Проблемы транспорта. 2000. № 3. С. 179–194.
9. Юревич Е. И. Теория автоматического управления. 4-е изд. СПб.: БХВ-Петербург, 2016. 560 с.
10. Флеров А. Н., Флерова А. А. Автоматическая синхронизация временного положения излучаемых сигналов импульсной фазированной антенной решетки субнаносекундного диапазона // Радиопромышленность. 2017. № 4. С 26–33.
Issues of radio electronics. 2019; : 73-82
ANALYSIS OF ACCURACY OF SPATIAL SYNCHRONIZATION OF TEMPORAL POSITION OF SIGNALS OF PULSED PHASED ANTENNA ARRAY OF SUBNANOSECOND RANGE IN PRESENCE OF RANDOM CHANNEL DELAYS
https://doi.org/10.21778/2218-5453-2019-6-73-82Abstract
The structure of the pulsed phased antenna array (PPAA) of the sub nanosecond range with the system of automatic synchronization of the temporal position of the emitted ultra short pulses is presented. The analysis of the causes and the quantitative estimation of the instrumental error of the PPAA channels has been carried out. The partial contribution to the instrumental error of the channel functional nodes is estimated. Mathematical modeling has been carried out in order to assess the effect of channel delay spread on the total intensity of the emitted signal for the Gaussian and normal laws of their distribution. An acceptable range of variation of channel delay values is determined, correlated to the duration of the pulses emitted by the antenna modules, with an acceptable reduction in the quality of their spatial synchronization. The locations of possible localization in the PPAA structure of temporal modulators intended for the initial alignment of channels and electronic scanning by the beam of the radiation pattern are indicated. The requirements for the parameters of splitter modulators are formulated. The simulation results are confirmed by experimental studies.
References
1. Astanin L. Yu., Kostylev A. A. Osnovy sverkhshirokopolosnykh radiolokatsionnykh izmerenii. M.: Radio i svyaz', 1989. 182 s.
2. Taylor J. D. Ultra-wideband radar technology. CRC Press Boca Raton, 2000. 424 p.
3. Koshelev V. I. Antennye sistemy dlya izlucheniya moshchnykh sverkhshirokopolosnykh impul'sov. III Vserossiiskaya konferentsiya «Radiolokatsiya i svyaz'». IRE RAN, 2000. C. 8–14.
4. Shakhnovich I. V. Sverkhshirokopolosnaya svyaz', vtoroe rozhdenie? // Elektronika: Nauka, Tekhnologii, Biznes. 2001. № 4. C. 8–14.
5. Kardo-Sysoev A. F., Brylevsky V. I., et al. Generation and radiation of powerful nanosecond and subnanosecond pulses at high pulse repetition rate for UWB systems. Proceedings of International Ultra-wideband Conference, Washington, DC, 1999.
6. Kochin L. B., Strakhov S. Yu., Matveev S. A. Osobennosti raboty besprovodnogo kanala peredachi energii v dinamicheskom rezhime // Voprosy radioelektroniki. 2018. № 7. S. 79–88.
7. Kardo-Sysoev A. F., Zazulin S. V., et al. Ultra wideband pulsad syncronized antenna array. Proceedings of International Conference Euroem 2000. Edinburgh, 2000. P. 343–349.
8. Aktivnaya fazirovannaya reshetka dlya izlucheniya subnanosekundnykh impul'sov / A. F. Kardo-Sysoev, S. V. Zozulin, A. N. Flerov, A. D. Frantsuzov // Problemy transporta. 2000. № 3. S. 179–194.
9. Yurevich E. I. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya. 4-e izd. SPb.: BKhV-Peterburg, 2016. 560 s.
10. Flerov A. N., Flerova A. A. Avtomaticheskaya sinkhronizatsiya vremennogo polozheniya izluchaemykh signalov impul'snoi fazirovannoi antennoi reshetki subnanosekundnogo diapazona // Radiopromyshlennost'. 2017. № 4. S 26–33.
