×
10.05.2018
218.016.474e

Результат интеллектуальной деятельности: Способ формирования широкоугольной зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к радиолокации. Способ основан на изменении фазового распределения в апертуре антенной системы с электронным управлением лучом (АС с ЭУЛ) путем электронного управления фазовым сдвигом СВЧ-сигнала в каждом ее излучателе и формировании зоны электронного сканирования с телесным углом, равным ±θ, где θ - угол отклонения луча АС с ЭУЛ от нормали к ее апертуре, размещении АС с ЭУЛ на поворотном устройстве, обеспечивающем ее вращение вокруг своей оси на угол β, изменяемый от 0° до 360°, суммировании зон электронного и механического сканирования. Устанавливают АС с ЭУЛ на двухкоординатное поворотное устройство, имеющее независимые внешний и внутренний узлы поворота, таким образом, чтобы нормаль к ее апертуре совпала с осью вращения внешнего узла двухкоординатного поворотного устройства, обеспечивающего ее вращение на угол β, изменяющийся от 0 до 360°, где β - угол поворота АС с ЭУЛ относительно оси вращения внешнего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства, изменяют внутренним узлом поворота двухкоординатного поворотного устройства угол α между осью вращения внешнего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства и нормалью к апертуре АС с ЭУЛ до значений ±α. Осуществляют вращение апертуры АС с ЭУЛ внешним узлом поворота двухкоординатного поворотного устройства, изменяя угол β. Производят изменение фазового распределения в апертуре АС с ЭУЛ с учетом углов α и β, осуществляя электронное сканирование лучом в зоне сканирования АС с ЭУЛ, но уже относительно данного положения нормали к апертуре АС с ЭУЛ. Путем независимого поворота АС с ЭУЛ вокруг осей вращения внутреннего и внешнего узлов поворота двухкоординатного поворотного устройства в пределах по α до ±α и по β от 0° до 360° осуществляют перемещение нормали к апертуре АС с ЭУЛ в произвольное направление внутри конического телесного угла размером ±α, формируя тем самым зону механического перемещения нормали к апертуре АС с ЭУЛ. Технический результат заключается в расширении зоны сканирования. 3 ил.

Изобретение относится к радиолокации, а именно к радиолокационным системам, осуществляющим обзор пространства радиолокационными станциями с электронным управлением лучом.

Известен способ обзора пространства, основанный на размещении двумерносканирующей ФАР на поворотной по азимуту платформе с небольшим постоянным углом возвышения к горизонтальной плоскости [Д.А. Этингтон, П.Дж. Карилас, Дж.Д. Райт «Многофункциональные вращающиеся РЛС с электронным сканированием для обзора воздушного пространства», ТИИЭР, том. 73, февраль, 1985, М.: Мир, с. 201-213]. Для обзора пространства используется единственная вращающаяся по азимуту с помощью механического привода ФАР, которая обеспечивает электронное сканирование лучом по азимуту и углу места, причем обзор пространства по углу места осуществляется электронно ступенчатым методом за несколько оборотов ФАР. Недостатком этого способа обзора пространства является наличие в верхней области пространства так называемой «мертвой» зоны, куда не попадает луч ФАР.

Известен также способ обзора пространства, основанный на использовании многогранной ФАР [Антенны и устройства СВЧ / под редакцией д.т.н. проф. Д.И. Воскресенского. «Радиосвязь», М., 1981, стр. 157-159], в которой полная зона сканирования образуется путем сложения зон сканирования отдельных плоских ФАР.

Недостатком такого способа обзора пространства являются либо «мертвая» зона (ФАР на обычной пирамиде), либо чрезмерная сложность и громоздкость конструкции (ФАР на усеченной пирамиде).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому «Способу формирования широкоугольной зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом» является выбранный за прототип «Способ формирования зоны обзора пространства в радиолокационной станции с электронным управлением лучом» (RU 2379801 C1, опубл. 20.01.2010, H01Q 21/00). Он основан на изменении фазового распределения в апертуре антенны радиолокационной станции путем электронного управления фазовым сдвигом СВЧ сигнала в каждом излучателе антенны. При этом антенну радиолокационной станции устанавливают на поворотное устройство таким образом, что нормаль к апертуре антенны образует с осью вращения поворотного устройства угол α>0°. Затем осуществляют вращение антенны вокруг его оси на угол β, изменяющийся в пределах от 0 до 360°, так, что нормаль к апертуре антенны описывает конус с углом при вершине, равным 2α, формируя механическую зону обзора. Далее производят изменение фазового распределения в апертуре антенны с учетом величины угла α и изменения положения поворотного устройства относительно первоначального угла β, формируют зону электронного сканирования. Суммируя зоны обзора, полученные при вращении антенны на поворотном устройстве и при ее электронном сканировании, образуют полную зону обзора радиолокационной станции, где α - угол между осью вращения поворотного устройства и нормалью к апертуре антенны, β - текущий угол поворота вокруг оси поворотного устройства.

Недостатком прототипа является ограниченность зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом.

Техническим результатом предлагаемого способа является достижение возможности расширения зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом вплоть до полусферы и более при использовании только одной апертуры антенной системы.

Сущность предлагаемого изобретения основана на изменении фазового распределения в апертуре антенной системы с электронным управлением лучом путем электронного управления фазовым сдвигом СВЧ-сигнала в каждом ее излучателе и формировании зоны электронного сканирования с телесным углом, равным ±θ, где θ - угол отклонения луча антенной системы с электронным управлением лучом от нормали к ее апертуре, размещении антенной системы с электронным управлением лучом на поворотном устройстве, обеспечивающем ее вращение вокруг своей оси на угол β, изменяемый от 0° до 360°, суммировании зон электронного и механического сканирования.

Новым в заявленном способе является то, что устанавливают АС с ЭУЛ на двухкоординатное поворотное устройство, имеющее независимые внешний и внутренний узлы поворота, таким образом, чтобы нормаль к ее апертуре совпала с осью вращения внешнего узла двухкоординатного поворотного устройства, обеспечивающего ее вращение на угол β, изменяющийся от 0 до 360°, где β - угол поворота антенной системы с электронным управлением лучом относительно оси вращения внешнего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства, изменяют внутренним узлом поворота двухкоординатного поворотного устройства угол α между осью вращения внешнего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства и нормалью к апертуре АС с ЭУЛ до значений ±α;

осуществляют вращение апертуры антенной системой с электронным управлением лучом внешним узлом поворота двухкоординатного поворотного устройства, изменяя угол β;

производят изменение фазового распределения в апертуре АС с ЭУЛ с учетом углов α и β, осуществляя электронное сканирование лучом в зоне сканирования АС с ЭУЛ, но уже относительно данного положения нормали к апертуре АС с ЭУЛ;

путем независимого поворота АС с ЭУЛ вокруг осей вращения внутреннего и внешнего узлов поворота двухкоординатного поворотного устройства в пределах по α до ±α и по β от 0° до 360° осуществляют перемещение нормали к апертуре АС с ЭУЛ в произвольное направление внутри конического телесного угла размером ±α, формируя тем самым зону механического перемещения нормали к апертуре АС с ЭУЛ;

поскольку вокруг каждого положения нормали к апертуре АС с ЭУЛ сохраняется зона электронного сканирования размером θ, то суммируя зону механического перемещения нормали к апертуре АС с ЭУЛ с зоной электронного перемещения луча, осуществляют перемещения луча АС с ЭУЛ в объединенной угловой зоне размером ±(α +θ), формируя тем самым широкоугольную зону сканирования АС с ЭУЛ.

На фиг. 1 изображен пример двухкоординатного поворотного устройства с размещенной на нем антенной системой с электронным управлением лучом (АС с ЭУЛ),

где двухкоординатное поворотное устройство 1, внешний узел поворота двухкоординатного поворотного устройства 1а, внутренний узел поворота двухкоординатного поворотного устройства 1б, антенная система с электронным управлением лучом (АС с ЭУЛ) 2, ось вращения внутреннего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства 3, ось вращения внешнего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства 4.

На фиг. 2 изображен пример формирования зоны механического перемещения нормали к апертуре АС с ЭУЛ, где нормаль к апертуре антенной системы с электронным управлением лучом 5.

На фиг. 3 изображен пример формирования полной зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом, образованной путем сложения зоны механического перемещения нормали к апертуре АС с ЭУЛ и зоны электронного сканирования лучом АС с ЭУЛ, где луч АС с ЭУЛ 6.

Формирование широкоугольной зоны сканирования по предлагаемому способу осуществляют следующим образом:

- устанавливают АС с ЭУЛ на двухкоординатное поворотное устройство, имеющее независимые внешний и внутренний узлы поворота, таким образом, чтобы нормаль к ее апертуре совпала с осью вращения внешнего узла двухкоординатного поворотного устройства, обеспечивающего ее вращение на угол β, изменяющийся от 0 до 360°, где β - угол поворота антенной системы с электронным управлением лучом относительно оси вращения внешнего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства;

- изменяют фазовое распределение в апертуре антенной системы с электронным управлением лучом (АС с ЭУЛ) путем электронного управления фазовым сдвигом СВЧ-сигнала в каждом излучателе АС с ЭУЛ, реализуя тем самым перемещение луча АС с ЭУЛ в зоне электронного сканирования с телесным углом, равным ±θ относительно нормали к ее апертуре, где θ - угол отклонения луча антенной системы с электронным управлением лучом от нормали к ее апертуре (фиг. 3);

- изменяют внутренним узлом поворота двухкоординатного поворотного устройства угол α между осью вращения внешнего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства и нормалью к апертуре АС с ЭУЛ до значений ±α;

- осуществляют вращение апертуры антенной системой с электронным управлением лучом внешним узлом поворота двухкоординатного поворотного устройства, изменяя угол β;

- производят изменение фазового распределения в апертуре АС с ЭУЛ, с учетом углов α и β, осуществляя электронное сканирование лучом в зоне сканирования АС с ЭУЛ, но уже относительно данного положения нормали к апертуре АС с ЭУЛ;

- путем независимого поворота АС с ЭУЛ вокруг осей вращения внутреннего и внешнего узлов поворота двухкоординатного поворотного устройства в пределах по α до ±α и по β от 0° до 360°, осуществляют перемещение нормали к апертуре АС с ЭУЛ в произвольное направление внутри конического телесного угла размером ±α, формируя тем самым зону механического перемещения нормали к апертуре АС с ЭУЛ;

- поскольку вокруг каждого положения нормали к апертуре АС с ЭУЛ сохраняется зона электронного сканирования размером θ, то суммируя зону механического перемещения нормали к апертуре АС с ЭУЛ с зоной электронного перемещения луча, осуществляют перемещение луча АС с ЭУЛ в объединенной угловой зоне размером ±(α +θ), формируя тем самым широкоугольную зону сканирования АС с ЭУЛ.

В результате реализуется широкоугольная зона сканирования без каких-либо «мертвых» зон внутри нее, а при выполнении условия ±(α+θ)≥90° эта зона сканирования может превышать полусферу, т.е. охватывать все пространство над местом расположения АС с ЭУЛ.

Способ формирования широкоугольной зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом (АС с ЭУЛ), основанный на изменении фазового распределения в апертуре антенной системы с электронным управлением лучом путем электронного управления фазовым сдвигом СВЧ-сигнала в каждом ее излучателе и формировании зоны электронного сканирования с телесным углом, равным ±θ, где θ - угол отклонения луча антенной системы с электронным управлением лучом от нормали к ее апертуре, размещении антенной системы с электронным управлением лучом на поворотном устройстве, обеспечивающем ее вращение вокруг своей оси на угол β, изменяемый от 0° до 360°, суммировании зон электронного и механического сканирования, отличающийся тем, что устанавливают АС с ЭУЛ на двухкоординатное поворотное устройство, имеющее независимые внешний и внутренний узлы поворота, таким образом, чтобы нормаль к ее апертуре совпала с осью вращения внешнего узла двухкоординатного поворотного устройства, обеспечивающего ее вращение на угол β, изменяющийся от 0 до 360°, где β - угол поворота антенной системы с электронным управлением лучом относительно оси вращения внешнего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства, изменяют внутренним узлом поворота двухкоординатного поворотного устройства угол α между осью вращения внешнего узла поворота двухкоординатного поворотного устройства и нормалью к апертуре АС с ЭУЛ до значений ±α, осуществляют вращение апертуры антенной системой с электронным управлением лучом внешним узлом поворота двухкоординатного поворотного устройства, изменяя угол β, производят изменение фазового распределения в апертуре АС с ЭУЛ с учетом углов α и β, осуществляя электронное сканирование лучом в зоне сканирования АС с ЭУЛ, но уже относительно данного положения нормали к апертуре АС с ЭУЛ, путем независимого поворота АС с ЭУЛ вокруг осей вращения внутреннего и внешнего узлов поворота двухкоординатного поворотного устройства в пределах по α до ±α и по β от 0° до 360°, осуществляют перемещение нормали к апертуре АС с ЭУЛ в произвольное направление внутри конического телесного угла размером ±α, формируя тем самым зону механического перемещения нормали к апертуре АС с ЭУЛ; поскольку вокруг каждого положения нормали к апертуре АС с ЭУЛ сохраняется зона электронного сканирования размером θ, то суммируя зону механического перемещения нормали к апертуре АС с ЭУЛ с зоной электронного перемещения луча, осуществляют перемещения луча АС с ЭУЛ в объединенной угловой зоне размером ±(α+θ), формируя тем самым широкоугольную зону сканирования АС с ЭУЛ.
Способ формирования широкоугольной зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом
Способ формирования широкоугольной зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом
Способ формирования широкоугольной зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом
Способ формирования широкоугольной зоны сканирования антенной системы с электронным управлением лучом
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 65.
13.01.2017
№217.015.7166

Способ повышения разрешающей способности по дальности радиолокационной станции

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для повышения разрешающей способности по дальности радиолокационных станций. Достигаемый технический результат - повышение соотношения сигнал/шум принятого сигнала за счет подавления сигналов, принимаемых с кратных дальностей от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596229
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7e78

Т-циркулятор

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Т-циркулятор содержит симметричное волноводное Т-разветвление в Н-плоскости, согласующий металлический клин, три...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601277
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7ed7

Y-циркулятор

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Y-циркулятор содержит симметричное трехплечное волноводное Y-разветвление в Н-плоскости, три ферритовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601278
Дата охранного документа: 27.10.2016
25.08.2017
№217.015.97a2

Радиолокационная станция

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для повышения вероятности обнаружения целей. Достигаемый технический результат - снижение уровня боковых лепестков корреляционной функции для любых зондирующих сигналов при априорно неизвестных характеристиках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609144
Дата охранного документа: 30.01.2017
25.08.2017
№217.015.97c8

Бортовая радиолокационная станция

Изобретение относится к области радиолокации, в частности, к радиолокационным станциям, устанавливаемым на подвижных объектах. Достигаемый технический результат – возможность проведения анализа помеховой обстановки, повышение скрытности и надежности работы. Указанный результат достигается за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609156
Дата охранного документа: 30.01.2017
25.08.2017
№217.015.9d7b

Способ определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки

Изобретение относится к области антенной техники. Особенностью заявленного способа определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки является то, что задают набор направлений луча, охватывающий область видимости фазированной антенной решетки, плоскость раскрыва фазированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610820
Дата охранного документа: 15.02.2017
25.08.2017
№217.015.a0c9

Т-циркулятор

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Т-циркулятор содержит симметричное волноводное Т-разветвление в Н-плоскости, согласующий металлический клин, три ферритовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606518
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.bfc4

Способ формирования изображения поверхности в бортовой радиолокационной станции с синтезированием апертуры антенны с электронным управлением лучом

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к бортовым радиолокационным станциям, устанавливаемым на летательных аппаратах, и позволяет формировать радиолокационное изображение (РЛИ) поверхности Земли. Достигаемый технический результат - устранение затемненных областей в РЛИ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617116
Дата охранного документа: 21.04.2017
25.08.2017
№217.015.c946

Способ формирования круговой зоны электронного сканирования цилиндрической фазированной антенной решетки

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в составе радиолокационных станций. Способ формирования круговой зоны электронного сканирования цилиндрической фазированной антенной решетки, основан на размещении на ее поверхности излучателей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619445
Дата охранного документа: 15.05.2017
25.08.2017
№217.015.cdb9

Способ передачи данных

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для передачи и приема информации, в том числе в гидроакустике. Способ передачи данных основан на том, что формируют N-битовое сообщение передающим абонентским устройством, где N - целое число большее либо равное единице,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619766
Дата охранного документа: 18.05.2017
Показаны записи 1-10 из 80.
10.02.2013
№216.012.2389

Компаунд и способ его получения

Изобретение относится к компаунду для герметизации электрорадиотехнических изделий, содержащих детали, чувствительные к механическим воздействиям, требующим интенсивного теплоотвода, и к способу получения его. Компаунд содержит олигодиенуретанэпоксид, изометилтетрагидрофталевый ангидрид....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474599
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.285c

Способ построения расчетных зон затенения управляемым перебором элементов матрицы высот рельефа

Изобретение относится к средствам построения цифровой карты местности. Техническим результатом является сокращение времени построения расчетных зон затенения на цифровой карте местности. В способе формируют зоны затенения путем обработки данных матрицы управления вычислениями, полученных и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475852
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.288f

Фазовый способ управления режимами работы фазированной антенной решетки (фар)

Предлагаемое техническое решение относится к области радиотехники и может использоваться в волноводной СВЧ антенной технике. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей ФАР за счет возможного использования, помимо полного раскрыва, отдельных квадрантов раскрыва...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475903
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.10.2013
№216.012.72e4

Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ устройствах, например в усилителях компенсационных каналов радиолокационных станций. Полимерная композиция для поглощения высокочастотной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495069
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.10.2013
№216.012.79b3

Композиция для пенокомпаунда

Изобретение относится к эпоксидным композициям для получения заливочного пенокомпаунда и может быть использовано для заливки изделий радио- и электротехнического назначения, например антенных излучателей, работающих в условиях механических воздействий. Композиция включает (мас.ч.): эпоксидную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496817
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7db2

Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения паразитных излучений в замкнутом герметичном объеме СВЧ-устройств, особенно в бортовых микрополосковых СВЧ-устройствах, и для изготовления поглощающих элементов для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497851
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.02.2014
№216.012.a002

Фазированная антенная решетка

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в СВЧ антенной технике в составе фазированных антенных решеток, использующих моноимпульсный метод пеленгации. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы как всей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506670
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.04.2014
№216.012.b09b

Способ изготовления объемных поглотителей свч-энергии

Изобретение относится к области изготовления объемных поглотителей СВЧ-энергии из высокотемпературного поглощающего материала, применяемых в высокочастотных трактах радиоэлектронной аппаратуры. Способ изготовления объемных поглотителей СВЧ-энергии состоит в формировании механической обработкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510926
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.bcea

Антенная система с изменяемыми режимами работы

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в волноводной СВЧ антенной технике. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей фазированной антенной решетки (ФАР) за счет возможного использования, помимо полного раскрыва, отдельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514101
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.08.2014
№216.012.ee90

Способ измерения характеристик диаграммы направленности активной/пассивной фазированной антенной решетки

Использование: антенная техника, в частности в способах измерения характеристик диаграммы направленности активных и пассивных антенных решеток. Сущность: способ измерения характеристик диаграммы направленности активной/пассивной фазированной антенной решетки состоит в том, что осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526891
Дата охранного документа: 27.08.2014
+ добавить свой РИД