Digitaalinen antenniryhmä

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 26. maaliskuuta 2014 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 277 muokkausta .

Digitaalinen antenniryhmä (DA) (antenniryhmä digitaalisella signaalinkäsittelyllä) on antenniryhmä [1] , jossa on elementtikohtainen signaalikäsittely, jossa säteilevien elementtien signaalit muunnetaan analogiseksi digitaaliseksi, minkä jälkeen suoritetaan käsittely. tiettyjen algoritmien mukaan [2] .

Yleisempi CAR:n määritelmä sisältää digitaalisen säteenmuodostuksen sekä signaalien vastaanottamiseen että lähettämiseen:

Digitaalinen antenniryhmä (DA) on passiivinen tai aktiivinen antennijärjestelmä, joka on joukko analogisia-digitaalisia (digitaalianalogisia) kanavia, joilla on yhteinen vaihekeskus ja jossa keilanmuodostus suoritetaan digitaalisessa muodossa ilman vaiheen käyttöä. vaihtajat [3] . Ulkomaisessa kirjallisuudessa käytetään vastaavia englanninkielisiä termejä .  digitaalinen antenniryhmä tai eng.  älykäs antenni [4]

Ero CAR:n ja aktiivisen vaiheistetun antennin (AFAR) välillä piilee tiedonkäsittelymenetelmissä. AFAR perustuu lähetin-vastaanotinmoduuliin (RPM), joka sisältää kaksi kanavaa: vastaanotto ja lähetys . Jokaiseen kanavaan on asennettu vahvistin sekä kaksi amplitudi-vaihejakauman ohjaavaa laitetta: vaiheensiirrin ja vaimennin .

Digitaalisissa antenniryhmissä jokaiselle kanavalle on asennettu digitaalinen lähetin-vastaanotinmoduuli, jossa analogisen signaalin amplitudin ja vaiheen ohjausjärjestelmä korvataan digitaalisella signaalin synteesi- ja analysointijärjestelmällä ( DAC / ADC ) [3] [5] [6] [ 7] [8] .

CAR-teorian alkuperä

Digitaalisten antenniryhmien (DAA) teoria sai alkunsa monikanava-analyysin teoriasta (Multichannel Estimation) [9] [10] . Sen alkuperä juontaa juurensa 1920 -luvulle tuolloin kehitetyistä menetelmistä radiosignaalien saapumissuunnan määrittämiseksi kahden antennin yhdistelmällä niiden lähtöjännitteiden vaihe-eron tai amplitudien perusteella. Samalla arvioitiin yksittäisen signaalin saapumissuunta oskilloskoopin näytölle säteen piirtämien Lissajous-kuvioiden lukemien perusteella . Esimerkki tällaisesta on julkaisu [11] . Yksinkertaisin patenttihaku paljastaa useita kymmeniä patentteja , jotka käyttävät samanlaisia ​​teknisiä ratkaisuja tutkaille , radiosuunnanmittajille ja navigointilaitteille. Puhumme esimerkiksi ns. vaihevertailusuuntamittarista (US-patentti nro 2423437) tai amplitudivertailusuuntamittarista (US-patentti nro 2419946) [9] [10] .

Tämä lähestymistapa johti 1940 -luvun lopulla kolmikanavaisten antennianalysaattoreiden teoriaan, joka tarjosi ratkaisun ongelmaan erottaa ilmakohteen ja alla olevasta pinnasta heijastuneen "antipodin" signaalit ratkaisemalla järjestelmän. kolmikanavaisen signaaliseoksen kompleksisista jännitteistä muodostettuja yhtälöitä [12] . Frederick Brooks julkaisi tulokset kokeellisista mittauksista käyttämällä samanlaista kolmen antennin laitetta vuonna 1951 [13] .

Tällaisten tutkaongelmien ratkaisemisen monimutkaistuminen 1950-luvun loppuun mennessä loi edellytykset elektronisen laskentatekniikan käytölle tällä alueella [9] . [10] . Esimerkiksi vuonna 1957 julkaistiin Ben S. Meltontin ja Leslie F. Baileyn artikkeli [14] , jossa ehdotettiin vaihtoehtoja algebrallisten signaalinkäsittelytoimintojen toteuttamiseksi käyttämällä elektronisia piirejä, jotka ovat niiden analogeja, konekorrelaattorin luomiseksi . konekorrelaattori) tai analogiseen tietokoneeseen perustuva signaalinkäsittelytietokone. Itse asiassa tämä loi symbioosin vastaanottavasta järjestelmästä ja erityisen laskimen signaaliparametrien arvioimiseksi.

Digitaalisen tekniikan analogisten laskentavälineiden korvaaminen kirjaimellisesti kolme vuotta myöhemmin, vuonna 1960, sisältyi ajatukseen käyttää nopeaa tietokonetta suunnanhakuongelman ratkaisemiseen, alun perin maanjäristyksen sijainnin määrittämiseen liittyen. episentrumi [9] [10] . Tämän idean ensimmäisenä toteuttanut B. A. Bolt [15] kirjoitti ohjelman IBM 704:lle seismisen suunnan määrittämiseen pienimmän neliösumman menetelmällä. Melkein samanaikaisesti hänen kanssaan Australian National Universityn Flynnin työntekijä käytti samanlaista lähestymistapaa [16] .

Huolimatta siitä, että näissä kokeissa anturien ja tietokoneen välinen rajapinta toteutettiin rei'itetyillä tiedonsyöttökorteilla, tällainen ratkaisu oli ratkaiseva askel kohti CAR:n syntyä. Edelleen jäi vain ratkaistava ongelma anturielementeiltä vastaanotetun digitaalisen tiedon syöttämisestä suoraan tietokoneeseen , poissulkien rei'itettyjen korttien valmisteluvaihe ja operaattorin osallistuminen ylimääräisenä linkkinä. Samanaikaisesti sensoristen antureiden joukosta tulevan tiedon käsittelyn parantamisen ongelman ratkaisu voitaisiin rajoittaa ohjelmistojen kehittämiseen niihin integroitua tietokonetta varten [9] [10] . Siitä hetkestä lähtien samanlaisia ​​ratkaisuja voitiin toistaa missä tahansa radiotekniikan sovelluksissa.

Ilmeisesti Neuvostoliitossa ensimmäinen, joka kiinnitti huomion monikanava-analysaattoreiden mahdollisuuksiin, oli Polikarpov B.I. Polikarpov B. I. osoitti perustavanlaatuisen mahdollisuuden erottaa signaalilähteet, joiden kulmaetäisyys on pienempi kuin antennijärjestelmän pääkeilan leveys [9] [10] .

Varyukhin V. A. ja Zablotsky M. A. ehdottivat kuitenkin erityistä ratkaisua säteilylähteiden super-Rayleigh-resoluution ongelmaan vasta vuonna 1962 , jotka keksivät sopivan menetelmän suunnan mittaamiseksi sähkömagneettisen kentän lähteisiin [18] . Tämä menetelmä perustui monikanavaisten amplitudi-, vaihe- ja vaiheamplitudi-analysaattoreiden lähdöissä olevien monimutkaisten jänniteamplitudien jakaumaan sisältyvien tietojen käsittelyyn, ja se mahdollisti pääkeilan leveydellä sijaitsevien lähteiden kulmakoordinaatit. vastaanottavan antennijärjestelmän [9] [10] .

Myöhemmin Varyukhin V. A. kehitti yleisen monikanava-analysaattoreiden teorian, joka perustuu kompleksisten jänniteamplitudien jakautumiseen antenniryhmän lähdöissä olevan tiedon käsittelyyn [10] . Tässä teoriassa tarkastellaan menetelmiä lähteiden kulmakoordinaattien määrittämiseksi niiden välisistä kulmaetäisyyksistä, signaalien välisistä vaihe- ja energiasuhteista sekä teoreettisia johtopäätöksiä toteuttavien laitteiden toimintakaavioita. Lähdeparametrit määritetään ratkaisemalla suoraan korkean asteen transsendenttisia yhtälöitä, jotka kuvaavat monikanava-analysaattorin vastefunktiota. Varyukhin V. A. voitti korkean asteen transsendenttisten yhtälöiden järjestelmien ratkaisemisessa syntyneet vaikeudet tuntemattomien "erotuksella", jossa kulmakoordinaattien määrittäminen pelkistyy kahden tai jopa yhden yhtälön ratkaisemiseen ja monimutkaisten amplitudien määrittäminen pelkistyy ratkaisemiseen. lineaariset yhtälöjärjestelmät kertaluvun N [19] .

Tärkeä virstanpylväs V. A. Varjuhhinin tieteellisten tulosten tunnustamisessa oli hänen väitöskirjansa puolustaminen teknisten tieteiden tohtorin tutkintoa varten, joka tapahtui vuonna 1967. Hänen kehittämiensa teoreettisten perusteiden erottuva piirre on järjestelmän maksimaalinen automatisointi. signaalien koordinaattien ja parametrien estimointiprosessia, kun taas ulkomailla tällä kertaa syntyi seismisen monikanava-analysaattorin vastefunktion muodostamiseen ja sen resoluution arviointiin perustuva lähestymistapa visuaalisiin vaikutelmiin . Puhumme Capon-menetelmästä ja edelleen kehitetyistä menetelmistä MUSIC, ESPRIT ja muista spektrin estimointimenetelmistä [20] . Varyukhinin tieteellisen koulun pääasiallisten teoreettisten saavutusten omaperäisyys , jonka hän ja hänen opiskelijansa ovat saaneet (ensinkin nyt A.M.:ssaVasilevsky , mukaan lukien nopean Fourier - muunnosoperaation perusteella muodostetut . Tämä koskee signaalien super-Rayleigh-resoluution (superresoluutio) ongelman vähentämistä toissijaisten vastaanottokanavien lähdöissä M-asteen algebrallisen yhtälön ratkaisemiseksi, jossa M on lähteiden lukumäärä, signaaliparametrien puolueettoman arvioinnin mahdollisuutta, niiden lähteiden tuntemattoman määrän määrittäminen ja muut tärkeät näkökohdat. Määritelty tieteellinen ryhmä kehitti ja testasi kattavasti useita tutkamalleja CAR:n kanssa, sen edustajien osallistuessa, onnistuneet maatestit ainutlaatuisen 64-kanavaisen tutkan prototyypin CAR :lla [7] [8] . ulos .

Neuvostoliiton tiedeakatemian tieteellisen neuvoston vuonna 1977 järjestämä osastojen välinen tieteellinen ja tekninen kokous "tilastollisen radiofysiikan" ongelmasta (puheenjohtaja - akateemikko Yu. B. Kobzarev ) ja Sotilastykistöakatemian maavoimien ilmapuolustusosasto. . M. I. Kalinina ( Kiova ) antoi virallisen aseman termille "digitaalinen antenniryhmä" ja totesi V. A. Varyukhinin tieteellisen koulun ensisijaisen aseman vastaavan teorian kehittämisessä ja käytännön toteutuksessa . V. A. , 1962 [21] .

Tietenkin johtopäätöksen tekeminen tiettyjen tieteellisten lähestymistapojen tärkeydestä ja tärkeydestä CAR:n yleisen teorian muodostamisprosessissa on kiittämätön tehtävä, kun otetaan huomioon useimpien teosten suljettu luonne ja se, että ei ole mahdollista perehtyä yksityiskohtaisesti tuon ajan tieteellinen perintö. Tässä hahmoteltu historiallinen poikkeama vain nostaa ajan verhoa tieteellisen tutkimuksen kehityksen yli ja sen tarkoituksena oli osoittaa historiallista taustaa vasten yhteinen markkinarako ja aikakehys monikanava-analyysin teorian syntymiselle. CAR-teorian kehityksen historiallisten vaiheiden yksityiskohtainen esittely ansaitsee erillisen tarkastelun.

Lähetys- ja vastaanottomoduuli CAR

CAR PPM:ssä [22] [23] on kaksi tietojenkäsittelykanavaa :

Vastaanottava kanava

Vastaanottokanavan perusta on ADC [22] [23] . Analogi-digitaali-muunnin korvaa kaksi laitetta aktiivisen moduulin analogisessa toteutuksessa: vaiheensiirtimen ja vaimentimen. ADC:n avulla voit vaihtaa signaalin analogisesta esityksestä digitaaliseen analysointia varten digitaalisessa signaalinkäsittelypiirissä.

ADC :n oikeaa toimintaa varten kanavassa on myös kaksi muuta laitetta.

Lähetyskanava

Lähetyskanavan perustana on digitaali-analogia-muunnin , jota käytetään digitaalisen signaalin synteesiin [22] [23] . Lähetyskanavassa se korvaa vaiheensiirtimen ja vaimentimen sekä osan generaattorista - signaalin synteesilaitteen, modulaattorin ja taajuussyntetisaattorin ( paikallinen oskillaattori ).

Kanavan DAC :n jälkeen signaali kulkee tehovahvistimen läpi ja sen lähettää antenni [22] [23] . Vaatimukset lähettävälle kanavalle vahvistimelle ovat erilaiset kuin vastaanottokanavalla. Tämä liittyy vahvistimen tulon tehotasoon [3] . Moduulin avaruudesta vastaanottama signaali on suuruusluokkaa pienempi kuin syntetisoitu DAC .

Vastaanotto- ja lähetyskanavien erottaminen

Koska molemmat kanavat toimivat yhdelle lähettäjälle, on välttämätöntä erottaa kanavat, jotta lähettävän kanavan signaali ei tunkeudu vastaanottavaan kanavaan. Tätä tarkoitusta varten PPM:ään asennetaan kiertovesipumppu , jonka erotus on noin 30 dB, tai antennilevyssä käytetään metamateriaalia .

Taajuusmuunnos CAR:ksi

Kun työskennellään signaaleilla, joiden digitalisointi tai digitaali-analogiamuunnos kantoaaltotaajuudella on tehotonta (riittävä bittileveys ja käytettävissä olevan ADC / DAC :n kanavointi , niiden suuri virrankulutus jne.), voidaan suorittaa yksi tai useampi välitaajuusmuunnos. DAC :ssa [22] [23] . On huomattava, että mikä tahansa taajuusmuunnos aiheuttaa ylimääräisiä virheitä signaalinkäsittelyssä ja vähentää CAR:n mahdollisia ominaisuuksia.

Synkronointijärjestelmä

Tämä järjestelmä on suunniteltu muodostamaan referenssitaajuuksien verkko, joka varmistaa digitaalisen säteenmuodostusjärjestelmän ohjelmisto- ja laitteistokompleksin kaikkien komponenttien synkronisen toiminnan, antaa kellosignaalin ADC :lle ja DAC :lle , avainnointisuodattimia, generoi lähettimen laukaisupulsseja muuttuva käyttöjakso ohjataan keskustietokonemoduulista, antavat vertailusignaalin analogiselle pääoskillaattorille ja kytkentäohjaussignaaleja vastaanottomoduulien ominaisuuksien korjaamiseksi [24] . Synkronointijärjestelmän on varmistettava ADC :n ja DAC :n kellosignaalien jitterin minimointi , muuten signaalilähteiden kulmasuunnan haun tarkkuus ja aktiivisen häiriön vaimennussyvyys heikkenevät [25] [26] [27] .

Järjestelmä vastaanottavien kanavien ominaisuuksien korjaamiseen

Digitaalinen järjestelmä vastaanottokanavien ominaisuuksien korjaamiseksi on suunniteltu kompensoimaan digitaalisesti tekniset virheet, jotka johtavat kanavien väliseen ja kvadratuuriseen epäidenttisyyteen CAR:n vastaanottokanavien ominaisuuksissa.

Monikanavaisissa järjestelmissä, jotka sisältävät digitaalisen antenniryhmän, amplitudi-taajuusominaisuuksien (AFC) kanavien välinen identiteetti on erittäin tärkeä kanavien välisen signaalinkäsittelyn aikana esiintyvien moninkertaisten häiriöiden minimoimiseksi. Mitä korkeampi tämä indikaattori (yleensä taajuusvasteen pääkaistanleveyden alueella, he pyrkivät saavuttamaan kanavien välisen korrelaation kanavan lähetyskertoimien välillä 0,999:ään asti) ja sitä leveämpi taajuuskaista, jolla se täyttää sitä suurempi on vastaavan radioteknisen järjestelmän kohinansieto.

Määritellyn identiteetin lisäämiseksi tulisi käyttää erikoisalgoritmeja vastaanottokanavien taajuusvasteen kanavien väliseen korjaukseen [28] .

Aktiivisissa CAR:issa voidaan myös korjata lähetyskanavien ominaisuuksia. [29] Korjausjärjestelmän toiminta tapahtuu kahdessa päätilassa - korjauskertoimien laskenta ohjaussignaaleista ja signaalijännitteiden digitaalisten lukemien korjaustila niiden käsittelyprosessissa aiemmin laskettujen painokertoimien mukaisesti. [30] [31] [32]

Digital Diagram Formation System (DDO)

Digitaalinen keilanmuodostus tarkoittaa säteilykuvion digitaalista synteesiä vastaanottotilassa sekä tietyn sähkömagneettisen kentän jakauman muodostamista antenniryhmän aukossa - lähetystilassa [33] [34] . Se on suurella määrällä kanavia sisältävä tietokoneverkko, joka yhdistää useita digitaalisia signaalinkäsittelymoduuleja [33] [34] . Nopeaan Fourier - muunnosoperaatioon perustuva digitaalinen säteenmuodostus [ . yleisinon[37][36][35]]29

Digitaalisten kaavioiden muodostusmenetelmät jaetaan adaptiivisiin ja ei-adaptiivisiin.

Edut analogisiin AJOVALoihin verrattuna

CAR:n muuttaminen standardiratkaisuksi nykyaikaisille tutka-, viestintä- ja satelliittinavigointivälineille johtuu useista niiden eduista verrattuna PAR :iin [7] :

Element base

Historiallisessa mielessä CAR:n elementtikannan kehitykseen vaikutti merkittävästi siirtyminen yksikanavaisista monikanavaisista ADC ( DAC ) mikropiireistä, uusien standardien ilmaantuminen liitäntäväylille ja sulautettujen tietokonejärjestelmien moduuleille, viive digitaalisten signaaliprosessorien ( DSP ) parantamisessa yleismikroprosessoreista, edistyminen FPGA -tyyppisten kenttäohjelmoitavien logiikkapiirien ( FPGA ) kehityksessä . Vastaavasti määritellyn elementtikannan kehittämisessä suhteessa vastaanottaviin CAR:iin voidaan ehdollisesti erottaa neljä jaksoa [10] .

Ensimmäisen tekniikat liittyvät yksikanavaisten ADC :iden käyttöön ja digitaalisen signaalinkäsittelyn toteuttamiseen vastaanottavissa kanavissa käyttämällä yksittäisiä summaimien [10], rekisterien jne. vuosina 1989-1992 (katso kuva).

Toinen jakso johtuu ensimmäisten teollisuustietokoneiden ja ISA- ja PCI-standardien rajapintojen ilmestymisestä, jolloin tuli mahdolliseksi käyttää omaa DSP -moduuliaan jokaiselle vastaanottokanavalle , mikä rajasi rakentavasti CAR:n digitaaliset ja analogiset segmentit. [8] [10] [33] [40] . Tarve ensisijaisen digitaalisen signaalinkäsittelyn tiukkaan synkronointiin kaikissa CAR:n vastaanottokanavissa pakotti meidät kuitenkin luopumaan DSP -moduuleista tulevaisuudessa ja korvaamaan ne erityisesti suunnitelluilla moduuleilla FPGA - tyyppisillä FPGA :illa .

Kolmas jakso elementtikannan kehityksessä liittyy siirtymiseen CompactPCI -standardin käyttöön ja 4- ja 8-kanavaisten ADC -sirujen käyttöön monikanavaisissa digitaalisissa signaalinkäsittelymoduuleissa [8] [10] [33] [ 34] [40] . Sen pääperiaatteet olivat digitaalisen prosessoinnin maksimaalinen integrointi asentamalla yhdelle 6U-formaatin levylle jopa 32 kanavaa analogisesta digitaaliseen signaalimuunnos ja vastaava kerrostettu käsittely niiden lähtönäytteistä ensin useissa ja sitten yhdessä FPGA :ssa . Samaan aikaan tapahtui siirtyminen integroituihin analogisiin signaalinkäsittelymoduuleihin. Tapauksissa, joissa se oli tarkoituksenmukaista, tällaiseen integrointiin käytettiin monikanavaisia ​​analogisia vahvistinsiruja, muissa tapauksissa integrointi suoritettiin yhdistämällä rakentavasti useita vastaanottomoduuleja (jopa 4 - 8) yhdeksi yksiköksi, jolla oli yhteinen johdotus tehoa, ohjausta varten. signaalit, paikallisoskillaattorisignaalit ja monikanavaliitin kommunikointia varten digitaalilohkon kanssa (katso kuva).

Nykyiselle, neljännelle ajanjaksolle on ominaista edellisen sukupolven ratkaisujen skaalautuminen käyttämään PCI Express -standardin mukaisia ​​tietokonemoduuleja ja -liitäntöjä . Tässä tapauksessa voidaan soveltaa CompactPCI Serial , CompactPCI .jne.OpenVPX,PlusIO [41] . Puhumme myös ADC- ja FPGA -sirujen upottamisesta LTCC -tekniikoihin ja sen analogeihin perustuvien monikanavaisten signaalivastaanottimien lohkoihin . Siirtyminen OpenVPX -standardiin kaikista siihen liittyvistä ongelmista huolimatta mahdollistaa tiedonsiirtonopeuden huomattavan lisäämisen, mikä vähentää niiden käsittelyaikaa.

Venäjällä valmistetaan useita integroituja piirejä CAR:n rakentamista varten. Digitaalisen syntetisaattorin 1508PL8T mikropiiri on tarkoitettu käytettäväksi lähetystiellä . Tämä siru toteuttaa toiminnot syntetisoida monimutkainen (mukaan lukien chirp ja muun tyyppiset modulaatiot) laajakaistainen (jopa 800 MHz) mittaussignaali, joka ottaa käyttöön amplitudivaiheen esivääristymän ja muuntamisen digitaalisesta analogiseksi. On myös synkronointityökaluja, jotka varmistavat toiminnan osana CAR:ta.

Vastaanottotiellä on mahdollista käyttää 1288XK1T digitaalista nelikanavaista vastaanotinta, joka valitsee ja esikäsittelee digitaalisesti ADC :ltä vastaanotetut signaalit [42] . Erittäin tehokas ratkaisu on PKK Milandr JSC:n 16-kanavaisen analogisen digitaalisen signaalin muunnoslohko, joka sisältää kuusitoista 14-bittistä ADC :tä K5101NV01, digitaaliset signaaliprosessorit K1967VN04 ja FPGA ADC -näytteiden alustavaa digitaalista käsittelyä varten , mukaan lukien niiden desimointi ja suodatus . [43] .

Yksityiskohtainen kuvaus mahdollisista vaihtoehdoista digitaalisen signaalinkäsittelyn laitteistokäyttöön CAR : ssa .julkaisuissaV.I.:nSlyusaresitettyon

Tämän vaiheen piirre on myös siirtyminen radiofotonisten tekniikoiden laajaan käyttöön Keski-Afrikan tasavallassa.

Signaaliparametrien estimointimenetelmät

Radiophotonic CAR

Aluksi ajatus radiofotonisten tekniikoiden käytöstä CAR:ssa rajoittui ADC - kellopulssien kuituoptiseen johdotukseen koko vastaanottokanavajoukon yli. Tässä tapauksessa ADC :n laukaisemiseksi optiset pulssit oli muunnettava kellovideosignaaleiksi valoilmaisimien avulla. [25] . Tämä lähestymistapa mahdollistaa esimerkiksi ADC -kellosignaalien siirron yksinkertaistamisen pyörivien kosketinliitosten kautta kantoalustan kiinteistä laitteista pyörivään digitaaliseen antenniryhmään.

Tällä hetkellä radiofotoniikan kehitys mahdollistaa kuituoptisen rajapinnan käytön myös CAR:n antennielementtien vastaanottamien radiosignaalien siirtoon [46] [47] . Ensin analogisen vastaanottimen lähdössä laajakaistainen radiosignaali moduloi optista kantoaaltoa, ja ennen kuin se syötetään ADC :hen  , tapahtuu käänteinen muunnos, jolloin radiosignaali palautetaan myöhempää digitointia varten. Vastaavia operaatioita radiosignaalien optisella muodostamisella voidaan käyttää myös CAR:ien lähettämisessä [47] .

Radiofotoniset CAR:t ovat radiofotonisten tutkien perusta . Lisäksi radiofotonisia tekniikoita voidaan toteuttaa seuraavan sukupolven 5G- ja 6G -matkapuhelinverkon tukiasemien CAR:iden sisäisissä liitännöissä . Ylemmän pallonpuoliskon tilaajien kanssa (viestintä monien miehittämättömien ilma -alusten kanssa, tiedonsiirto miehitetyissä lentokoneissa, viestintä matalan kiertoradan satelliittien kanssa) Massive MIMO -järjestelmien antennielementtien määrä on useita satoja. Tällaisten monikanavaisten DAC:ien laitteistototeutuksen yksinkertaistamiseksi ja kustannusten alentamiseksi monimuotokuituoptisten liitäntöjen käyttö niissä eräänlaisena radiofotoniikkana on ainoa järkevä valinta paitsi signaalien vastaanottamiseen myös tiedonsiirtoon .

Hybridiheijastinantennit CAR:lla

Tämän tyyppinen CAR on peiliheijastimen ja polttotasossa sijaitsevan CAR:n yhdistelmä . Tämä rakenne mahdollistaa monitiesäteilykuvion saamisen kapealla tilasektorilla . [48] ​​.

Esimerkkejä CAR:n täytäntöönpanosta

Tutka-asemat

MIMO-järjestelmät

CAR:a käytetään solukkoviestintäjärjestelmissä, jotka toteuttavat MIMO -tekniikkaa [3] (Massive MIMO).

Luotain ja ultraäänianturit

CAR-tekniikkaa käytetään hydroakustisissa järjestelmissä (luotaimet ) ja ultraäänidiagnostiikkatyökaluissa [50] [51] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. Antenniryhmä - joukko säteileviä elementtejä, jotka on järjestetty tiettyyn järjestykseen, suunnattu ja viritetty siten, että saadaan tietty säteilykuvio.
  2. GOST 23282-91. Antenniryhmät. Termit ja määritelmät.
  3. 1 2 3 4 Slyusar, V.I. Antenniteorian ja -tekniikan peruskäsitteet. Euklidisen geometrian antennijärjestelmät. fraktaaliantennit. Älykkäät antennit. Digitaaliset antenniryhmät (CAR). CAR-pohjaiset MIMO-järjestelmät. . Kohdat 9.3 - 9.8 kirjassa "Laajakaistaiset langattomat verkot tiedonsiirtoon". / Vishnevsky V.M., Lyakhov A.I., Portnoy S.L., Shakhnovich I.V. – M.: Teknosfääri. - 2005. C. 498 - 569 (2005).
  4. Slyusar, V.I. Älykkäät antennit tulivat sarjaan. . Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2004. - nro 2. C. 62 - 65 (2004).
  5. Slyusar, V.I. Digitaalinen kaavion muodostus on kehittyneiden viestintäjärjestelmien perustekniikka. . Radioamaattori. - 1999. - nro 8. C. 58 - 59 (1999).
  6. Slyusar, V.I. Digitaalinen säteenmuodostus viestintäjärjestelmissä: Tulevaisuus syntyy tänään. . Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2001. - nro 1. C. 6 - 12 (2001).
  7. 1 2 3 4 5 6 7 Slyusar, V.I. Digitaaliset antenniryhmät: tutkan tulevaisuus. . Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2001. - nro 3. C. 42 - 46. (2001).
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 Slyusar, V.I. Digitaaliset antenniryhmät: kehittämisen näkökohtia. (linkki ei saatavilla) . Erikoisvarusteet ja aseet. - Helmikuu, 2002. - Nro 1,2. s. 17 - 23. (2002). Haettu 4. kesäkuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 23. joulukuuta 2018. 
  9. 1 2 3 4 5 6 7 Slyusar VI Origins of the Digital Antenna Array Theory.// International Conference on Antenna Theory and Techniques, 24.-27.5.2017, Kiova, Ukraina. - P.p. 199-201. [yksi]
  10. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Slyusar V. I. Piiritekniikan kehitys Keski-Afrikan tasavallassa: joitakin tuloksia. Osa 1.// Ensimmäinen mailia. Viimeinen maili (lisäosa "Electronics: Science, Technology, Business" -lehdelle). – N1. - 2018. - C. 72 - 77 [2]
  11. H. T. Friis. Oskillografisia havaintoja lyhytaaltojen leviämisen ja häipymisen suunnasta.// Radiotekniikan instituutin julkaisut. - Toukokuu 1928. - Osa 16, numero 5. - Ss. 658-665
  12. EW Hamlin, PA Seay, • WE Gordon. • Uusi ratkaisu radioaaltojen vertikaalisen saapumiskulman ongelmaan.// Journal of Applled Physics. - 1949, voi. 20.-ss. 248-251)
  13. Frederick E. Brooks. Vastaanotin tulokulman mittaamiseen kompleksisessa aallossa.// Proceedings of IRE-April, 1951. - Pp. 407-411)
  14. Ben S. Meltont ja Leslie F. Bailey. Useita signaalikorrelaattoreita.//Geofysiikka. - Heinäkuu, 1957. - Voi. XXII, nro. 3.-ss. 565-588
  15. B.A. Pultti. Maanjäristyskeskuksien, polttosyvyyksien ja lähtöaikojen tarkistus nopealla tietokoneella. //Geophysical Journal. - 1960, voi. 3, numero 4. – s. 433-440
  16. EA Flynn. Paikallinen maanjäristyspaikka elektronisella tietokoneella.//Bulletin of the Seismological Society of America. - Heinäkuu 1960. - Voi. 50, ei. 3.-ss. 467-470
  17. Polikarpov B. I. Joistakin mahdollisuuksista käyttää itsenäisiä kanavia signaalien vastaanottamiseen ja elektronisten tietokoneiden käyttöön tutkamittausten kohinansietokyvyn ja resoluution lisäämiseksi // Kokoelma "Express Information", BNT, nro 23, 1961
  18. A. S. USSR nro 25752. Menetelmä suunnan mittaamiseksi sähkömagneettisen kentän lähteisiin. // Varyukhin V. A., Zablotsky M. A. - 1962
  19. Varyukhin V. A., Kasyanyuk S. A. Yhdestä menetelmästä erityistyyppisten epälineaaristen järjestelmien ratkaisemiseksi. — Journal of Computational Mathematics and Mathematical Physics, Neuvostoliiton tiedeakatemian painos, nro 2, 1966
  20. Marple Jr. SL Digitaalinen spektrianalyysi ja sen sovellukset. Per. englannista. - Moskova, Mir, 1990. - 584 sivua.
  21. Minotshkin A. I., Rudakov V. I., Slyusar V. I. Sotilasteknisen tutkimuksen perusteet. Teoria ja sovellukset. Äänenvoimakkuus. 2. Synteesi tietotuesta aseita ja sotilasvarusteita varten.//Toim. A.P. Kovtunenko. - Kiova: "Granmna". - 2012. - S. 7 - 98; 354-521 [3]
  22. 1 2 3 4 5 6 7 Slyusar, V.I. Ideologia rakentaa monistandarditukiasemia laajakaistaviestintäjärjestelmiin. . Izvestija vuzov. Ser. Radioelektroniikka - 2001. - Osa 44, nro 4. C. 3 - 12. (2001).
  23. 1 2 3 4 5 6 7 Slyusar, V.I. Monitasoinen viestintä: ongelmia ja ratkaisuja. . Radioamaattori. - 2001. nro 7 - C. 54 - 54, nro 8 - C. 50 - 51. (2001).
  24. Ukrainan patentti coris mallille nro 47675. IPC (2009) IPC 7 G 01 S 13/08-13/44, G 01 S 7/02-7/46, H 02 K 15/00-15/16. Signaalinkäsittelyjärjestelmä vastaanottavalle digitaaliselle antenniryhmälle. //Slyusar V.I., Voloshchuk I. V., Gritsenko V. M., Bondarenko M. V., Malashchuk V. P., Shatsman L. G., Nikitin M. M. - Hakemus nro u200903986, tehty 22.04.2009. - Julkaistu. 25.02.2010, bul. Nro 4. - http://www.slyusar.kiev.ua/47675.pdf
  25. 1 2 Slyusar, V.I. ADC-kellon epävakauden vaikutus lineaarisen digitaalisen antenniryhmän kulmatarkkuuteen. . Izvestija vuzov. Ser. Radioelectronics - 1998. - Osa 41, nro 6 C. 77 - 80 (1998).
  26. Bondarenko M.V., Slyusar V.I. ADC-värinän vaikutus digitaalisten antenniryhmien suunnanhakutarkkuuteen.// Izvestiya vuzov. Ser. Radioelektroniikka. - 2011. - nro 8 - C. 41 - 49. - [4] .
  27. Bondarenko MV, Slyusar VI Jammerin vaimennussyvyyden rajoittaminen digitaalisessa antenniryhmässä ADC-värinän olosuhteissa.// 5th International Scientific Conference on Defensive Technologies, OTEH 2012. - 18. - 19. syyskuuta 2012. - Belgrad, Serbia. - Pp. 495 - 497. [5] .
  28. Slyusar V. I. Digitaalisen antenniryhmän vastaanottokanavien ominaisuuksien korjaus ohjauslähteellä lähialueella.// Izvestiya vuzov. Ser. Radioelektroniikka - 2003. - Osa 46, nro 1 - C. 44 - 52. - http://www.slyusar.kiev.ua/IZV_VUZ_2003_1.pdf
  29. 1 2 Slyusar V. I., Titov I. V. Menetelmä aktiivisen CAR:n lähetyskanavien ominaisuuksien korjaamiseksi.// Izvestiya vuzov. Ser. Radioelektroniikka - 2004. - osa 47, nro 8 - s. 14 - 20. [6]
  30. Ukrainan patentti coris mallille nro 66902 IPC (2011.01) G01S 7/36 (2006.01) H03D 13/00. Menetelmä vastaanottokanavien ristikkäisten ja kvadratuurien epäidentiteettien korjaamiseksi digitaalisessa antenniryhmässä./ Slyusar V.I., Korolev M.O., Tsibulov R.A. - Hakemus nro u201107655, julkaistu 17.6.2011. - Julkaistu. 25.1.2012, bul. Nro 2. - http://www.slyusar.kiev.ua/66902.pdf
  31. Ukrainan patentti Korisna-mallille nro 33257. MPK7 G 01 S7 / 36, H 03 D13 / 00. Menetelmä kvadratuuriepätasapainon korjaamiseksi analogia-digitaalimuunnoksen lisäporttien vaihtelulla.// Slyusar V.I., Masesov M.O., Soloshchev O.M. - Hakemus nro u200802467, julkaistu 26.02.2008. - Julkaistu. 06/10/2008, bul. Nro 11. - http://www.slyusar.kiev.ua/33257.pdf
  32. Slyusar, VI, Titov IV Älykkäiden antennien vastaanottokanavien ominaisuuksien korjaus 4G-matkaviestinnässä// IV-th International Conference on Antenna Theory and Techniques, 9.-12. syyskuuta 2003 aineistoa. Sevastopol, Pp. 374-375. - http://www.slyusar.kiev.ua/MKTTA_2003.pdf
  33. 1 2 3 4 5 Slyusar, V.I. Digitaalisen kaavion muodostamisen piiri. Modulaariset ratkaisut. . Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2002. - nro 1. C. 46 - 52. (2002).
  34. 1 2 3 4 Slyusar, V.I. Digitaalisten antenniryhmien piirit. Mahdollisuuden rajat. . Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2004. - nro 8. C. 34 - 40. (2004).
  35. Slyusar V.I. Kulmakoordinaattien mittausten tarkkuus lineaarisella digitaalisella antenniryhmällä, joissa on epäidenttiset vastaanottokanavat.// Korkeakoulujen uutisia. Radioelektroniikka. - 1999. - Osa 42, nro 1 - C. 18. - [7] .
  36. Slyusar V. I., Dubik A. N. Monipulssisignaalin lähetysmenetelmä MIMO-järjestelmässä.// Korkeakoulujen uutisia. Radioelektroniikka - 2006. - Osa 49, nro 3 - S. 75 - 80. [8]
  37. Slyusar V. I., Dubik A. N., Voloshko S. V. MIMO-menetelmä telekooditietojen lähettämiseen.// Korkeakoulujen uutisia. Radioelektroniikka - 2007. - Osa 50, nro 3 - S. 61 - 70. [9]
  38. Slyusar, VI DAA-vastaanottokanavien ominaisuuksien korjaustapa heterodyne-signaalia käyttämällä// III International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT - 99) julkaisut, 8-11 syyskuu 1999, Sevastopol, sivut 244-245. [kymmenen]
  39. 1 2 Ukrainan patentti coris mallille nro 39243. IPC (2006) G01S 13/00, G01S 7/00, H02K 15/00. Bagatokanalny priymalnyy pristriy.// Slyusar V.I., Voloshchuk I.V., Alesin A. M., Gritsenko V. M., Bondarenko M. V., Malashchuk V. P., Shatsman L. G., Nikitin M. - Julkaistu. 02/10/2009, bul. Numero 3
  40. 1 2 3 Slyusar, V.I. Modulaariset ratkaisut digitaalisissa kaaviopiireissä. . Izvestija vuzov. Ser. Radioelektroniikka - Osa 46, nro 12. C. 48 - 62. (2003).
  41. Malakhov R. Yu Laivan digitaalisen antenniryhmän moduuli. Diss. cand. tekniikka. Tieteet. erikoisuus 05.12.07. – Moskova, 2015. [11]
  42. Shakhnovich I. Venäläinen digitaalivastaanotin 1288XK1T - Multiflex-sarjan ensimmäinen edustaja. // Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2006. - nro 2. - S. 24 - 31. [12]
  43. Myakochin Yu., Matyunin D. 16-kanavainen koherentti tiedonkeruuyksikkö AFAR-järjestelmille.//Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 2018. - nro 3. - S. 122-126.
  44. Vadym Slyusar. Uudet matriisioperaatiot DSP:lle (luento). Huhtikuu 1999. - DOI: 10.13140/RG.2.2.31620.76164/1
  45. Svetlana Kondratieva, Elena Ovchinnikova, Pavel Shmachilin, Natalia Anosova. Keinotekoiset hermoverkot digitaalisissa antenniryhmissä .//2019 International Conference on Engineering and Telecommunication (EnT). marraskuuta 2019.
  46. Shumov A. V., Nefedov S. I., Bikmetov A. R. Radiofotoniikan elementteihin perustuvan tutka-aseman rakentamisen käsite / Tiede ja koulutus. MSTU im. N. E. Bauman. - Sähköinen lehti - 2016. - Nro 05. - S. 41-65. — DOI: 10.7463/0516.0840246 [13]
  47. 1 2 Quaranta P. Tutkatekniikka vuodelle 2020. // Military technolodgy. - 2016. - nro 9 (48). - R. 86 - 89.
  48. Belousov O. A., Ryazanov E. V., Kolmykova A. S., Dyakin A. I. Sumean logiikan algoritmien käyttö hybridiheijastinantennin säteen muodostavan laitteen ohjausjärjestelmässä / Ohjelmistot ja järjestelmät. - 2018. - nro 4. - S. 757-762. — DOI: 10.15827/0236-235X.031.4.757-762 [14]
  49. Katherine Owens. Uusi laivaston hävittäjätutka suorittaa ensimmäisen lentokokeen. 10. huhtikuuta 2017.
  50. Slyusar V.I. Ultraäänitekniikka kolmannen vuosituhannen kynnyksellä.//Elektroniikka: tiede, teknologia, liiketoiminta. - 1999. - nro 5 - s. 50 - 53. - http://www.slyusar.kiev.ua/UZI_ENTB_05_99.pdf
  51. Slyusar V.I. Uutta ultraäänitekniikassa: kaikutomoskoopeista ultraäänimikroskopiaan. // Biolääketieteellinen radioelektroniikka. - 1999, nro. 8. - s. 49 - 53. - http://www.slyusar.kiev.ua/BIOMED_1999.pdf

Kirjallisuus