×
10.01.2013
216.012.1a72

СИММЕТРИЧНЫЙ ВИБРАТОР УКВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к антенной технике и предназначено для построения фазированных антенных решеток. Техническим результатом является увеличение ширины диаграммы направленности, повышение вибропрочности и оперативности установки вибратора. Плечи симметричного вибратора УКВ выполнены из плоских пластин, которые крепятся к внешним проводникам симметрирующего устройства, выполненного в виде трехпроводной плоской воздушной линии передачи. Верхняя часть центрального проводника симметрирующего устройства соединена с одним из плеч вибратора, а нижняя его часть является входом вибратора и имеет сужающийся переход для подключения к внешней линии передачи сигнала, при этом боковые края плеч вибратора загнуты под прямым углом в направлении экрана. Крепление плеч вибратора к симметрирующему устройству выполнено с наклоном 45° в направлении экрана, боковые поверхности плеч вибратора дополнительно соединены с внешними проводниками симметрирующего устройства стенками треугольной формы. Боковые края внешних проводников симметрирующего устройства загнуты под прямым углом внутрь, верхние части плеч вибратора соединены между собой с помощью диэлектрической пластины. Нижняя часть левого внешнего проводника симметрирующего устройства согнута под прямым углом влево, а нижняя часть его правого внешнего проводника согнута под прямым углом вправо. 4 ил.
Основные результаты: Симметричный вибратор ультракоротких волн, предназначенный для установки на плоском металлическом экране, в котором плечи выполнены из плоских пластин, прикрепленных к внешним проводникам симметрирующего устройства, выполненного в виде трехпроводной плоской воздушной линии передачи, внешние проводники которой имеют такую же ширину, как плечи вибратора, верхняя часть центрального проводника симметрирующего устройства соединена с одним из плеч вибратора, а нижняя его часть является входом вибратора и имеет сужающийся переход для подключения к внешней линии передачи сигнала, при этом боковые края плеч вибратора загнуты под прямым углом по направлению к экрану, отличающийся тем, что крепление плеч вибратора к симметрирующему устройству выполнено с наклоном 44,5-45,5° в направлении экрана, боковые поверхности плеч вибратора дополнительно соединены с внешними проводниками симметрирующего устройства стенками треугольной формы, боковые края внешних проводников симметрирующего устройства загнуты под прямым углом внутрь, верхние части плеч вибратора соединены между собой с помощью диэлектрической пластины, нижняя часть левого внешнего проводника симметрирующего устройства согнута под прямым углом влево для формирования левой части фланца крепления к экрану, а нижняя часть правого внешнего проводника симметрирующего устройства согнута под прямым углом вправо для формирования правой части фланца крепления вибратора к экрану, в каждой части фланца выполнены отверстия крепления к экрану, при этом для снижения веса в плечах вибратора выполнены отверстия, высота симметричного вибратора равна 0,26-0,27 λ, длина плеч вибратора - 0,21-0,22 λ.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для построения фазированных антенных решеток из состава антенно-фидерных устройств систем радиосвязи или радиолокационных устройств.

Известен симметричный вибраторный излучатель, имеющий тонкие цилиндрические плечи с диаметром d, закрепленные на симметрирующем устройстве под прямым углом, при этом d<<λ0, где λ0 - длина волны, соответствующая центральной частоте рабочего диапазона частот [1 - Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. Под ред. Д.И.Воскресенского. М.: Радиотехника, 2003, рис.2.6.1а].

Недостатком этого излучателя является недостаточная ширина диаграммы направленности (ДН) [1 - стр.222].

Наиболее близкой по сущности к изобретению является симметричный вибратор [1 - рис.2.6.16], взятый за прототип, плечи которого выполнены из плоских пластин и крепятся под прямым углом к внешним проводникам симметрирующего устройства, выполненного в виде трехпроводной плоской воздушной линии передачи высотой λ/4 и шириной, равной ширине плеч вибатора, нижние концы внешних проводников симметрирующего устройства закреплены на плоском проводящем экране, верхняя часть центрального плоского проводника симметрирующего устройства соединена с одним из плеч вибратора, а нижняя его часть имеет экспоненциальный переход для соединения с центральным проводником коаксиальной линии передачи, оплетка которого соединена с проводящим экраном, боковые края плеч вибратора загнуты по направлению к экрану, а боковые края внешних проводников симметрирующего устройства загнуты наружу.

К недостаткам прототипа следует отнести:

- недостаточная ширина ДН, что не обеспечивает построение на его основе антенных решеток с широкоугольным сканированием луча ДН. Так, конструкция прототипа обеспечивает по уровню -3 дБ ширину ДН не более 80° [2 - Лифшиц М.Ю. Антенны. М.: Вузовская книга. 2009, стр.37], поэтому использование прототипа в антенной решетке обеспечит углы сканирования антенной решетки не более ±40°. Однако для современных антенных решеток этого недостаточно, требуются углы сканирования не менее ±45°. Для реализации такой антенной решетки ширина ДН вибратора должна быть не менее 90°;

- невозможность использования прототипа в диапазоне ультракоротких волн (УКВ) в условиях воздействия вибрации. В прототипе верхние части плеч вибратора не соединены между собой, поскольку в этом диапазоне длина плеча и симметрирующего устройства находится, в зависимости от рабочих частот, в пределах 100-200 мм, очевидно, что конструкция прототипа не обеспечивает вибропрочность;

в прототипе отсутствует возможность оперативной установки вибратора - прототип закреплен на проводящем экране неразъемно, а сигнал подается через соединенный пайкой коаксиальный кабель.

Еще один недостаток прототипа был выявлен в [3 - Мейлукс Р. Дж. Теория и техника фазированных антенных решеток - ТИИЭР, 1982, т.7, №3, с.5…62], когда при моделировании бесконечной фазированной антенной решетки, на основе прямых вибраторов, аналогичных прототипу, установленных параллельно плоскому экрану, был обнаружен эффект ослепления.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение ширины диаграммы направленности, обеспечение вибропрочности и оперативности установки вибратора.

Для достижения указанной цели предлагается симметричный вибратор УКВ, предназначенный для установки на плоском металлическом экране, в котором плечи выполнены из плоских пластин, прикрепленных к внешним проводникам симметрирующего устройства, выполненного в виде трехпроводной плоской воздушной линии передачи, внешние проводники которой имеют такую же ширину, как плечи вибратора, верхняя часть центрального проводника симметрирующего устройства соединена с одним из плеч вибратора, а нижняя его часть является входом вибратора и имеет сужающийся переход для подключения к внешней линии передачи сигнала, при этом боковые края плеч вибратора загнуты под прямым углом по направлению к экрану.

Согласно изобретению крепление плеч вибратора к симметрирующему устройству выполнено с наклоном 44,5-45,5° в направлении экрана, боковые поверхности плеч вибратора дополнительно соединены с внешними проводниками симметрирующего устройства стенками треугольной формы, боковые края внешних проводников симметрирующего устройства загнуты под прямым углом внутрь, верхние части плеч вибратора соединены между собой с помощью диэлектрической пластины, нижняя часть левого внешнего проводника симметрирующего устройства согнута под прямым углом влево для формирования левой части фланца крепления к экрану, а нижняя часть правого внешнего проводника симметрирующего устройства согнута под прямым углом вправо для формирования правой части фланца крепления вибратора к экрану, в каждой части фланца выполнены отверстия крепления к экрану, высота симметричного вибратора равна 0,26-0,27 λ0, длина плеч вибратора - 0,21-0,22 λ0, где λ0 - длина волны в свободном пространстве, соответствующая центральной частоте рабочего диапазона частот.

Проведенный сравнительный анализ заявленного устройства и прототипа показывает, что заявленное устройство отличается тем, что:

- изменен угол крепления плеч вибратора с прямого угла на 45°,

- прототип имеет загнутые кнаружи боковые поверхности внешних проводников симметрирующего устройства, в отличие от этого в предлагаемом устройстве изменено направление сгиба, боковые поверхностей внешних проводников симметрирующего устройства загнуты внутрь под прямым углом,

- боковые поверхности плеч вибратора в предлагаемом устройстве соединены с внешними проводниками симметрирующего устройства треугольными стенками;

- прототип имеет неразъемное соединение с экраном, в отличие от этого в заявляемом устройстве нижняя правая и левая части внешних проводников симметрирующего устройства согнуты под прямым углом вправо и влево соответственно для формирования правой и левой части соединительного фланца;

- в прототипе верхние части плеч вибратора не соединены между собой, в отличие от этого в предлагаемом устройстве верхние части плеч вибратора соединены между собой с помощью диэлектрической пластины.

Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемого симметричного вибратора из литературы неизвестно, поэтому он соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.

На фиг.1 приведен внешний вид симметричного вибратора УКВ.

На фиг.2 приведена расчетная ДН в E-плоскости.

На фиг.3 приведена расчетная ДН в H-плоскости.

На фиг.4 приведена схема установки симметричного вибратора УКВ на плоский металлический экран.

Симметричный вибратор УКВ (фиг.1) состоит из левого 1 плеча и правого 2 плеча, симметрирующего устройства, выполненного в виде трехпроводной плоской воздушной линии передачи, содержащей левый 3, правый 4 внешние проводники и центральный проводник 5. Верхняя часть центрального проводника 5 симметрирующего устройства соединена с левым плечом 1. Плечи 1 и 2 для повышения вибропрочности соединены с внешними проводниками симметрирующего устройства 3 и 4 треугольными стенками 6 и 7, по две стенки с каждой стороны плеч 1 и 2.

Нижние части левого 3 и правого 4 внешних проводников согнуты под прямым углом соответственно влево и вправо, что обеспечивает формирование левой 8 и правой 9 частей фланца для крепления вибратора к проводящему экрану, в каждой части фланца выполнены отверстия 14 для крепления вибратора к экрану.

Верхние части левого 1 и правого 2 плеч соединены между собой диэлектрической пластиной 10 из фторопласта. Крепление пластины 10 выполнено шестью винтами 12 и планкой 11. Крепление пластины 10 позволяет выполнять регулировку расстояния между плечами 1 и 2 (путем отпускания винтов 12 планки 11, сдвигания или раздвигания плеч 1 и 2 и закрепления планки 11 затяжкой винтов 12.

Боковые края левого 1 и правого 2 плеч для повышения механической прочности загнуты под прямым углом в направлении экрана, а боковые края внешних проводников 3 и 4 симметрирующего устройства загнуты под прямым углом внутрь для уменьшения кроссполяризационного излучения. Нижний конец центрального проводника 5 симметрирующего устройства имеет сужающийся переход для подключения с помощью пайки к внешней линии передачи сигнала (не показана).

В левом 1 и правом 2 плечах выполнены по четыре отверстия 13 с целью снижения веса симметричного вибратора.

Высота симметричного вибратора равна 0,26-0,27 λ0, длина плеч вибратора - 0,21-0,22 λ0.

Симметричный вибратор выполнен из дюралюминиевого листа, соединение боковых стенок 6 и 7 с внешними проводниками 3 и 4 симметрирующего устройства и с плечами 1 и 2 выполнено сваркой. Верхняя часть центрального проводника 5 симметрирующего устройства соединена с левым плечом 1 с помощью винтов. Использование в конструкции гнутого листа и соединения плеч 1 и 2 с помощью диэлектрической пластины 10 обеспечивает жесткость и вибропрочность вибратора.

Расчетная ширина ДН в Е-плоскости составляет 92° (фиг.2), а в Н-плоскости - 106° (фиг.3). Таким образом, предлагаемый полуволновой вибратор УКВ имеет ширину ДН, превышающую ширину ДН прототипа, поэтому он может быть использован для построения антенных решеток с широкоугольным сканированием луча ДН.

Для установки предлагаемого вибратора на плоский металлический экран 15 используются заклепки или винты 16, соединяющие левую и правую части фланца вибратора с экраном (фиг.4). Между внешними проводниками 3 и 4 симметрирующего устройства в металлической поверхности 15 должно быть выполнено отверстие 17 для того, чтобы центральный проводник 5 симметрирующего устройства мог быть соединен с внешней линией передачи сигнала (не показана). Наличие у вибратора фланца с отверстиями обеспечивает оперативность установки вибратора на экран.

Для измерения параметров предлагаемого устройства был изготовлен макет, его экспериментально измеренные характеристики подтверждают расчетные данные.

Симметричный вибратор ультракоротких волн, предназначенный для установки на плоском металлическом экране, в котором плечи выполнены из плоских пластин, прикрепленных к внешним проводникам симметрирующего устройства, выполненного в виде трехпроводной плоской воздушной линии передачи, внешние проводники которой имеют такую же ширину, как плечи вибратора, верхняя часть центрального проводника симметрирующего устройства соединена с одним из плеч вибратора, а нижняя его часть является входом вибратора и имеет сужающийся переход для подключения к внешней линии передачи сигнала, при этом боковые края плеч вибратора загнуты под прямым углом по направлению к экрану, отличающийся тем, что крепление плеч вибратора к симметрирующему устройству выполнено с наклоном 44,5-45,5° в направлении экрана, боковые поверхности плеч вибратора дополнительно соединены с внешними проводниками симметрирующего устройства стенками треугольной формы, боковые края внешних проводников симметрирующего устройства загнуты под прямым углом внутрь, верхние части плеч вибратора соединены между собой с помощью диэлектрической пластины, нижняя часть левого внешнего проводника симметрирующего устройства согнута под прямым углом влево для формирования левой части фланца крепления к экрану, а нижняя часть правого внешнего проводника симметрирующего устройства согнута под прямым углом вправо для формирования правой части фланца крепления вибратора к экрану, в каждой части фланца выполнены отверстия крепления к экрану, при этом для снижения веса в плечах вибратора выполнены отверстия, высота симметричного вибратора равна 0,26-0,27 λ, длина плеч вибратора - 0,21-0,22 λ.
СИММЕТРИЧНЫЙ ВИБРАТОР УКВ
СИММЕТРИЧНЫЙ ВИБРАТОР УКВ
СИММЕТРИЧНЫЙ ВИБРАТОР УКВ
СИММЕТРИЧНЫЙ ВИБРАТОР УКВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 41-50 из 109.
13.01.2017
№217.015.6c1f

Способ построения антенной решетки

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемо-передающих АФАР. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение массы и увеличение вибропрочности антенной решетки. Сущность: в способе устанавливают диэлектрические подложки прямоугольной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592721
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.8958

Излучатель для раскрываемой антенной решетки

Изобретение относится к антенной технике, в частности к свертываемым антеннам. Излучатель для раскрываемой антенной решетки содержит электрический вибратор и линию питания, выполненную в виде коаксиального кабеля, закрепленного на несущей металлической штанге. Вибратор установлен на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602426
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8b1d

Теплопроводящее основание радиоэлектронного блока

Изобретение относится к области радиоэлектроники, может быть использовано, например, при конструировании многоканальных блоков систем радиосвязи или радиолокационных устройств. Технический результат - обеспечение равномерного охлаждения функциональных узлов блока, установленных на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604097
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.9e34

Способ обзора пространства

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для построения обзорных радиолокационных станций с цифровыми антенными решетками. Достигаемый технический результат - уменьшение времени обзора и повышение точности измерения координат объектов. Согласно способу в каждом азимутальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610833
Дата охранного документа: 16.02.2017
25.08.2017
№217.015.ba27

Способ одновременного измерения двух угловых координат цели в обзорной амплитудной моноимпульсной радиолокационной системе с антенной решеткой и цифровой обработкой сигнала

Изобретение относится к области радиотехники и может быть применено при одновременном измерении двух угловых координат (УК) цели в системах моноимпульсной радиолокации и радиопеленгации. Достигаемый технический результат - сокращение вычислений и времени одновременного измерения двух УК цели...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615491
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.c220

Способ пассивной однопозиционной угломерно-разностно-доплеровской локации перемещающегося в пространстве радиоизлучающего объекта и радиолокационная система для реализации этого способа

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах пассивной радиолокации, радиопеленгации и радиотехнического наблюдения для однопозиционного определения направления и скорости движения в пространстве радиоизлучающих объектов (РИО), селекции их по скорости, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617830
Дата охранного документа: 28.04.2017
25.08.2017
№217.015.cb4f

Устройство для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим термомагнитным приборам на твердом теле, предназначенным для генерации электрической энергии, и может быть использовано в качестве источника питания. Технический результат заключается в повышении эффективности. Преобразование тепловой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620260
Дата охранного документа: 24.05.2017
25.08.2017
№217.015.d017

Способ определения диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки

Изобретение относится к антенной технике, в частности к способам определения диаграммы направленности активных фазированных антенных решеток (АФАР) в процессе их настройки и исследований. АФАР располагают на заданном расстоянии от вспомогательной антенны, излучают формируемое электромагнитное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620961
Дата охранного документа: 30.05.2017
25.08.2017
№217.015.d2d4

Способ обзора пространства

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для построения обзорных радиолокационных станций с цифровыми антенными решетками. Достигаемый технический результат - уменьшение времени обзора и повышение точности измерения координат объектов. Согласно способу, в каждом азимутальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621680
Дата охранного документа: 07.06.2017
26.08.2017
№217.015.e2d6

Статичная антенная система

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке и изготовлении статичных антенных систем спутниковых и радиорелейных линий связи, а также приемных антенных систем радиолокационных станций. Техническим результатом является создание антенной системы без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626058
Дата охранного документа: 21.07.2017
Показаны записи 41-50 из 80.
13.01.2017
№217.015.6c1f

Способ построения антенной решетки

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемо-передающих АФАР. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение массы и увеличение вибропрочности антенной решетки. Сущность: в способе устанавливают диэлектрические подложки прямоугольной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592721
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.8958

Излучатель для раскрываемой антенной решетки

Изобретение относится к антенной технике, в частности к свертываемым антеннам. Излучатель для раскрываемой антенной решетки содержит электрический вибратор и линию питания, выполненную в виде коаксиального кабеля, закрепленного на несущей металлической штанге. Вибратор установлен на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602426
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8b1d

Теплопроводящее основание радиоэлектронного блока

Изобретение относится к области радиоэлектроники, может быть использовано, например, при конструировании многоканальных блоков систем радиосвязи или радиолокационных устройств. Технический результат - обеспечение равномерного охлаждения функциональных узлов блока, установленных на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604097
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.9e34

Способ обзора пространства

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для построения обзорных радиолокационных станций с цифровыми антенными решетками. Достигаемый технический результат - уменьшение времени обзора и повышение точности измерения координат объектов. Согласно способу в каждом азимутальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610833
Дата охранного документа: 16.02.2017
25.08.2017
№217.015.ba27

Способ одновременного измерения двух угловых координат цели в обзорной амплитудной моноимпульсной радиолокационной системе с антенной решеткой и цифровой обработкой сигнала

Изобретение относится к области радиотехники и может быть применено при одновременном измерении двух угловых координат (УК) цели в системах моноимпульсной радиолокации и радиопеленгации. Достигаемый технический результат - сокращение вычислений и времени одновременного измерения двух УК цели...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615491
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.c220

Способ пассивной однопозиционной угломерно-разностно-доплеровской локации перемещающегося в пространстве радиоизлучающего объекта и радиолокационная система для реализации этого способа

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в системах пассивной радиолокации, радиопеленгации и радиотехнического наблюдения для однопозиционного определения направления и скорости движения в пространстве радиоизлучающих объектов (РИО), селекции их по скорости, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617830
Дата охранного документа: 28.04.2017
25.08.2017
№217.015.cb4f

Устройство для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим термомагнитным приборам на твердом теле, предназначенным для генерации электрической энергии, и может быть использовано в качестве источника питания. Технический результат заключается в повышении эффективности. Преобразование тепловой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620260
Дата охранного документа: 24.05.2017
25.08.2017
№217.015.d017

Способ определения диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки

Изобретение относится к антенной технике, в частности к способам определения диаграммы направленности активных фазированных антенных решеток (АФАР) в процессе их настройки и исследований. АФАР располагают на заданном расстоянии от вспомогательной антенны, излучают формируемое электромагнитное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620961
Дата охранного документа: 30.05.2017
25.08.2017
№217.015.d2d4

Способ обзора пространства

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для построения обзорных радиолокационных станций с цифровыми антенными решетками. Достигаемый технический результат - уменьшение времени обзора и повышение точности измерения координат объектов. Согласно способу, в каждом азимутальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621680
Дата охранного документа: 07.06.2017
26.08.2017
№217.015.e2d6

Статичная антенная система

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке и изготовлении статичных антенных систем спутниковых и радиорелейных линий связи, а также приемных антенных систем радиолокационных станций. Техническим результатом является создание антенной системы без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626058
Дата охранного документа: 21.07.2017
+ добавить свой РИД