×
27.01.2014
216.012.9cfb

Результат интеллектуальной деятельности: ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ КОНИЧЕСКАЯ АНТЕННА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно, к антенной технике, находящей широкое применение в радиосвязи, в радиолокации, в радионавигации, где требуются широкополосные или сверхширокополосные антенны, обладающие однонаправленной диаграммой направленности. Технический результат - увеличение широкополосности частотного диапазона и обеспечение однонаправленности антенны путем создания постоянного фазового центра, приподнятого над плоским рефлектором. Для этого V-образная однонаправленная вибраторная антенна содержит пару полых конусов, обращенных вершинами друг к другу, и питающую линию, подключенную к вершинам конусов. Оси симметрии плеч вибраторов полых конусов расположены в одной плоскости. Перпендикулярно плоскости, в которой лежат оси симметрии плеч вибраторов полых конусов, размещен плоский металлический рефлектор. Вершины полых конусов приподняты над плоским рефлектором для создания постоянного фазового центра, а кромки плеч вибраторов соединены с кромкой плоского рефлектора шлейфами в форме металлических штырей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно, к антенной технике, находящей широкое применение в радиосвязи, в радиолокации, в радионавигации, где требуются широкополосные или сверхширокополосные антенны, обладающие однонаправленной диаграммой направленности (ДН). Диаграмма направленности такой формы необходима, например, для облучателей зеркальных антенн.

Из уровня техники известно, что широкополосные и широкодиапазонные антенны необходимы для ряда направлений антенной техники, например для радиосвязи и радиолокации с использованием широкополосных сигналов (Л. 1, Л. 5). В том случае, когда антенная система должна быть компактной, с успехом можно использовать конические или биконические (Л. 1) вибраторные антенны.

Наиболее близким техническим решением является биконическая вибраторная антенна, описанная в Л. 2-4.

Однако диаграмма направленности (ДН), коэффициент стоячей волны (КСВ) и фазовый центр такой антенны будут существенно зависеть от частоты. Нежелательными для широкодиапазонного радиолокатора (Л. 5) являются: плавающий фазовый центр, сильная частотная зависимость - обратного излучения, степени согласования по входу. Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков V-образного биконического вибратора.

Технический результат состоит в увеличении широкополосности частотного диапазона, обеспечении однонаправленности антенны, создании постоянного фазового центра.

Для этого V-образная однонаправленная вибраторная антенна содержит пару полых конусов, обращенных вершинами друг к другу, и питающую линию, подключенную к вершинам конусов. Оси симметрии плеч вибраторов полых конусов расположены в одной плоскости. Перпендикулярно плоскости, в которой лежат оси симметрии плеч вибраторов полых конусов, размещен плоский металлический рефлектор. Вершины полых конусов приподняты над плоским рефлектором, а кромки плеч вибраторов соединены с кромкой плоского рефлектора шлейфами в форме металлических штырей.

Металлический рефлектор может быть выполнен в форме диска.

Дополнительно может быть введена вторая пара полых конусов, обращенных вершинами друг к другу. Оси симметрии плеч вибраторов второй пары полых конусов расположены в другой плоскости, причем обе плоскости взаимно перпендикулярны друг другу. Вершины второй пары полых конусов приподняты над плоским рефлектором. Кромки плеч вибраторов второй пары полых конусов соединены с кромкой плоского рефлектора шлейфами в форме металлических штырей, причем цепи питания обоих пар полых конусов соединены параллельно для снижения входного сопротивления и сглаживания формы главного лепестка диаграммы направленности вибраторной антенны.

На Фиг.1 показана схема V-образной конической антенны, на Фиг.2 показана схема V-образной конической антенны с двумя парами полых конусов.

Такая однонаправленная коническая вибраторная антенна содержит пару полых конусов 1 и 2, обращенных вершинами друг к другу, плоский металлический рефлектор 3, питающую линию 4, подключенную к вершинам конусов, и шлейфы 5 и 6 в форме металлических штырей.

При использовании симметричного вибратора в качестве облучателя однонаправленная диаграмма создается благодаря размещению вибратора над плоскостью плоского металлического рефлектора 3 (чаще всего в форме диска) на расстоянии Н от рефлектора, равном, например, четверти длины волны Н≈λ/4. Диапазонность собственно вибратора можно обеспечить, выполняя его в форме биконической антенны.

Однако при работе в широком диапазоне частот условие Н≈λ/4 не может быть выполнено, что приводит к развалу диаграммы направленности облучателя и росту боковых лепестков зеркальной антенны.

При анализе ДН такой антенны полагалось, что в плечах биконического вибратора длиной L создается бегущая волна тока возбуждения. Это возможно только в том случае, если эти плечи достаточно длинные (Н≥2λ). При этом сами плечи будут находиться существенно вне фокуса, что повышает уровень боковых лепестков ДН и снижает коэффициент использования апертуры зеркала. К такому же эффекту приводит и наличие существенного обратного излучения V-образного вибратора.

Постоянство фазового центра антенны и подавление ее обратного излучения достигается использованием рефлектора 3 в форме диска, устойчивость ДН в широком диапазоне частот - использованием шлейфов 5 и 6, которые приподнимают фазовый центр самой V-образной антенны над плоскостью рефлектора, создавая узлы тока плеч вибраторов на их концах. Таким образом, использование шлейфов 5 и 6 является неотъемлемой сущностью предлагаемой конструкции, принципиально влияющей на ДН антенны, ее входное сопротивление и диапазонность работы. Угол наклона плеч вибратора α над плоскостью рефлектора 3, угол при вершине конусов β, диаметр D рефлектора 3 и высота плеч точек питания над плоскостью рефлектора Н выбирается таким образом, чтобы получить приемлемые значения диапазонности работы, величины входного сопротивления, уровня обратного излучения и формы главного лепестка диаграммы направленности.

При необходимости антенную систему можно выполнить из двух биконических вибраторов, расположенных во взаимно ортогональных плоскостях, перпендикулярных площади рефлектора (Фиг.2). При параллельном возбуждении этих вибраторов результирующее входное сопротивление снижается вдвое, а главный лепесток результирующей диаграммы направленности получается более сглаженным.

Расчетные значения одного из вариантов реализации антенны как облучателя параболической антенны имели следующие значения:

- коэффициент стоячей волны по входу <2;

- уровень обратного излучения <0,15;

- ширина главного лепестка ДН по уровню 0,7 - 80 -1200;

- диапазонность работы 1:10.

Литература

1. Ерохин Г.А., Чернышев О.В., Козырев Н.Д., Кочержевский В.Г. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. М.: изд. «Горячая линия - Телеком», 2004.

2. Туркин В.А. Разработка излучателей сверхкоротких электромагнитных импульсов для испытаний радиотехнической аппаратуры. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2006.

3. Туркин В.А., Михеев О.В., Сахаров К.Ю., Соколов А.А. Antennas for beaming and receiving short ultra wideband electromagnetic impulses // Information and Telecommunication Technologies in Intelligent Systems. Proc. of Internat. Conf. in Blanes / Barcelona, Spain, May 22-29, 2004, p.37-39.

4. Туркин В.А. Излучатели сверхширокополосных электромагнитных импульсов для испытаний телекоммуникационной и радиотехнической аппаратуры. Сборник научных трудов «Проектирование телекоммуникационных и информационных средств и систем» / Под ред. Л. Н.Кечиева. - М.: МИЭМ, 2006. - С.51-60.

5. Хармут Х.Ф. Несинусоидальные волны в радиолокации и радиосвязи. М.: изд. «Радио и связь», 1985.


ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ КОНИЧЕСКАЯ АНТЕННА
ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ КОНИЧЕСКАЯ АНТЕННА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-9 of 9 items.
20.04.2013
№216.012.3808

Антенный пост радиолокационный станции

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокации для обнаружения целей, их захвата и сопровождения, например в радиолокационных системах управления оружием. Технический результат состоит в упрощении конструкции антенного поста, в повышении скорости обзора пространства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479897
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.05.2013
№216.012.3eef

Биконическая антенна

Изобретение относится к антенной технике, а более конкретно к широкодиапазонным малогабаритным антеннам для радиосвязи и радиолокации. Технический результат состоит в увеличении диапазона рабочих частот. Биконическая вибраторная антенна содержит пару соосных полых конусов, обращенных вершинами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481678
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.01.2014
№216.012.9cfa

Многорезонансная однонаправленная вибраторная антенна

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к антенной технике, находящей широкое применение в радиотехнике, в радиосвязи, в радиолокации, в радионавигации, где требуются широкополосные или сверхширокополосные антенны, обладающие однонаправленной диаграммой направленности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505892
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.08.2014
№216.012.ebfe

Способ радиолокационного определения толщины льда

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для определения толщины морских льдов, ледовой разведки, а также для радиозондирования ледников. Технический результат состоит в повышении точности измерения толщины льда. В заявленном изобретении определяют дисперсионные свойства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526222
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.08.2015
№216.013.69e1

Информационно-аналитическая система мониторинга обстановки, предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться для определения состояния морской поверхности, а также для решения задач экологического контроля и раннего предупреждения о развитии чрезвычайных ситуаций, связанных с разливами нефти. Достигаемый технический результат - обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558658
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.05.2016
№216.015.3e50

Цифровая сканирующая приемная антенная решетка для радиолокационной станции

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокационных системах. Технический результат - упрощение устройства и увеличение сектора сканирования при постоянной амплитуде главного лепестка ДН антенной решетки. Для этого устройство содержит антенную решетку из N приемных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584458
Дата охранного документа: 20.05.2016
27.08.2016
№216.015.4f3c

Антенный пост в виде башенно-мачтовой конструкции с пониженной радиозаметностью

Изобретение относится к радиотехнике. Особенностью заявленного антенного поста является то, что металлические валы через редукторы и электромагнитную муфту сцепления соединены с возвратными электродвигателями, крепящимися к нижним бимсам, радиопрозрачные тяги, обеспечивающие продвижение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595325
Дата охранного документа: 27.08.2016
25.08.2017
№217.015.aab7

Антенный пост автономной радиолокационной системы управления

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в системах судовой радиолокации. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности системы управления от заградительных активных помех, в том числе от активных помех, совпадающих по углам и дальности с целью, а также от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611890
Дата охранного документа: 01.03.2017
26.08.2017
№217.015.daaf

Сканирующая апертурная гибридная приемо-передающая антенна

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокационных системах (РЛС) со сканированием луча. Технический результат состоит в уменьшении времени захвата цели радиолокатором, повышении точности ее сопровождения по углу места и курсовому углу за счет плавного сканирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623836
Дата охранного документа: 29.06.2017
Showing 71-80 of 267 items.
10.02.2014
№216.012.9e08

Штамповочно-экструзионный гидравлический пресс

Изобретение относится к оборудованию для штамповки деталей и прессования труб. Пресс оснащен составной станиной рамного типа, на которой смонтированы подвижная траверса с узлом пресс-штемпеля и рабочими гидроцилиндрами, прошивная траверса и неподвижная траверса. На неподвижной траверсе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506164
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2db

Система подачи топлива в газотурбинный двигатель с форсажной камерой сгорания

(57) Система подачи топлива в газотурбинный двигатель с форсажной камерой сгорания содержит параллельно установленные в магистрали топливоподающие насос высокого давления с электроприводом и двухступенчатый центробежный насос высокого давления с механическим приводом и отбором топлива за каждой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507406
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2dc

Система подачи топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя

Система подачи топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя содержит топливоподающие насосы с электроприводами, последовательно установленные в магистрали топливоподачи, связывающей топливный бак с камерой сгорания. При этом но меньшей мере один из насосов является основным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507407
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a330

Высокотемпературный полупроводниковый преобразователь давления

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в разработке и изготовлении малогабаритных полупроводниковых преобразователей давления, работоспособных при повышенных температурах. Полупроводниковый преобразователь давления содержит мембрану с профилем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507491
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.02.2014
№216.012.a6d1

Способ беления льняной ровницы

Способ беления льняной ровницы предназначен для текстильной промышленности. Способ включает кисловку, восстановительную отварку и окислительную обработку раствором пероксида водорода при температуре от 95 до 100°С, авиважную обработку и промывки между технологическими операциями сначала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508420
Дата охранного документа: 27.02.2014
20.03.2014
№216.012.ab84

Устройство для получения тиксозаготовок с глобулярной структурой

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения заготовок для формообразования изделий в твердожидком состоянии, например, штамповкой. Устройство содержит разливочную емкость с крышкой и затвором, наклонные водоохлаждаемые желобы для слива порций расплава в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509623
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ab88

Способ управления высокоскоростным мотор-шпинделем металлорежущего станка

Способ включает установку шпинделя внутри корпуса шпиндельного узла станка и закрепление посредством фланца с возможностью вращения в передних и задних подшипниковых опорах. При этом в корпусе и во фланце выполняют каналы для охлаждения элементов шпиндельного узла. Для повышения ресурса работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509627
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac05

Способ изготовления керамических наконечников для волоконно-оптических соединителей

Изобретение относится к области технологии производства прецизионных деталей компонентов волоконной оптики, а именно к технологии производства наконечников для волоконно-оптических соединителей. Техническим результатом изобретения является обеспечение стабильности размеров наконечника и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509752
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ad36

Способ получения керамического коннектора для соединения оптических волокон

Изобретение относится к керамическим коннекторам. Согласно способу смешивают порошок диоксида циркония с временной технологической связкой. Производят инжекционное формование со стержнем из материала на основе флюорокарбона, который удалятся вместе с временной технологической связкой при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510057
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ad67

Фазовращатель

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в антеннах с электронным сканированием луча. Создан новый тип отражательного СВЧ фазовращателя на основе многощелевой линии с развязкой СВЧ поля от управляющего напряжения. Технический результат - создание фазовращателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510106
Дата охранного документа: 20.03.2014
+ добавить свой РИД