09.06.2019
219.017.7d6a

ПОЛОСКОВАЯ ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННА (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002422955
Дата охранного документа
27.06.2011
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, а именно к антеннам с частотным сканированием, и может быть использовано в различных радиотехнических системах связи, радиолокации, радионавигации. Полосковая щелевая антенна содержит основную и дополнительную полосковую щелевую антенну с проводником в виде цилиндрической спирали, мостовое устройство и выполнена в двух вариантах. В первом варианте дополнительная полосковая щелевая антенна выполнена зеркально основной. Во втором варианте дополнительная полосковая щелевая антенна выполнена идентичной основной и установлена последовательно за основной антенной. В обоих вариантах входы основной и дополнительной антенны соединены с выходами мостового устройства, а экранирующий корпус выполнен общим. Двухканальные полосковые щелевые антенны обеспечивают увеличение сектора сканирования, повышение точности определения угловых координат цели, улучшение амплитудно-фазовых характеристик и параметров диаграммы направленности антенны и повышение КПД. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, а именно к антеннам с частотным сканированием, и может быть использовано в различных радиотехнических системах, в том числе радиотехнических системах связи, радиолокации, радионавигации и др., базирующихся как на неподвижных, так и на подвижных объектах.

Наиболее близким аналогом заявляемого устройства является полосковая щелевая антенна, содержащая экранирующий корпус со щелью вдоль продольной оси, изолятор, проводник в виде цилиндрической спирали, два коаксиальных разъема и согласованную нагрузку.

Недостатком данной конструкции является отсутствие суммарного и разностного канала. Наличие разностного канала повышает точность определения угловых координат цели в радиолокационных и радионавигационных системах. Если разностный канал не используется функционально, он нагружается согласованной нагрузкой. Это способствует улучшению амплитудно-фазовых характеристик антенны, делает их симметричными, устраняет случайные резонансы и, как следствие, улучшает параметры диаграммы направленности антенны.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание компактной двухканальной полосковой щелевой антенны с улучшенными амплитудно-фазовыми характеристиками и параметрами диаграммы направленности, большим сектором сканирования, повышенным КПД.

Техническим результатом при реализации изобретения является увеличение сектора сканирования, повышение точности определения угловых координат цели, улучшение амплитудно-фазовых характеристик, устранение случайных резонансов и, как следствие, улучшение параметров диаграммы направленности антенны и повышение КПД.

Влияние на достижение указанных технических результатов оказывают следующие существенные признаки.

Полосковая щелевая антенна содержит основную и дополнительную полосковую щелевую антенну, мостовое устройство и выполнена в двух вариантах.

Основная полосковая щелевая антенна содержит экранирующий корпус со щелью вдоль продольной оси, изолятор, проводник в виде цилиндрической спирали, два коаксиальных разъема, поглощающую нагрузку.

Экранирующий корпус выполнен в виде трубы круглого сечения со щелью, параллельной продольной оси трубы, причем щель выполнена переменной ширины для каждого излучающего элемента. Изолятор выполнен в виде диэлектрического стержня, имеющего наружную винтовую канавку, и размещен внутри экранирующего корпуса вдоль продольной оси трубы. Проводник выполнен в виде цилиндрической спирали и размещен на изоляторе в винтовой канавке для обеспечения постоянного зазора между проводником и внутренней поверхностью экранирующего корпуса. Антенна содержит два коаксиальных разъема, размещенных на экранирующем корпусе, причем первый конец проводника соединен с внутренним проводником первого коаксиального разъема, являющимся входом антенны, второй конец проводника соединен с внутренним проводником второго коаксиального разъема, к которому подключена поглощающая нагрузка.

Мостовое устройство представляет собой восьмиполюсник с двумя развязанными между собой входами и двумя развязанными между собой выходами и обеспечивает образование суммарного и разностного каналов.

В первом варианте дополнительная полосковая щелевая антенна выполнена зеркально основной. Экранирующий корпус основной и дополнительной антенны выполнен общим. Входы основной и дополнительной антенны расположены в центральной части экранирующего корпуса и соединены с выходами мостового устройства.

Во втором варианте дополнительная полосковая щелевая антенна выполнена идентичной основной и установлена последовательно за основной антенной. Экранирующий корпус основной и дополнительной антенны выполнен общим. Входы основной и дополнительной полосковой линии соединены с выходами мостового устройства.

Отличительными признаками в предлагаемом изобретении является то, что полосковая щелевая антенна содержит дополнительную полосковую щелевую антенну, мостовое устройство и выполнена в двух вариантах.

В первом варианте дополнительная полосковая щелевая антенна выполнена зеркально основной. Экранирующий корпус основной и дополнительной полосковой щелевой антенны выполнен общим. Входы основной и дополнительной антенны расположены в центральной части экранирующего корпуса и соединены с выходами мостового устройства.

Во втором варианте полосковая щелевая антенна снабжена дополнительной идентичной полосковой щелевой антенной, установленной последовательно за основной антенной. Экранирующий корпус основной и дополнительной полосковой щелевой антенны выполнен общим. Входы основной и дополнительной антенны соединены с выходами мостового устройства.

На фиг.1 представлена конструкция полосковой щелевой антенны из двух зеркально выполненных антенн.

На фиг.2 представлена конструкция полосковой щелевой антенны, состоящей из двух идентичных антенн, расположенных последовательно.

На фиг.3 представлен продольный разрез мостового устройства.

На фиг.4 представлен разрез мостового устройства по А-А (см. фиг.3).

Полосковая щелевая антенна (см. фиг.1) содержит экранирующий корпус 1, щели 2 и 3, две крышки 4, изоляторы 5 и 6, проводники 7 и 8, коаксиальные разъемы 9, 10, 11 и 12, две поглощающие нагрузки 13.

Полосковая щелевая антенна (см. фиг.2) содержит экранирующий корпус 14, две щели 15, две крышки 16, два изолятора 17, два проводника 18, коаксиальные разъемы 19, 20, 21 и 22, две поглощающие нагрузки 23.

Мостовое устройство 24 (см. фиг.3, 4) содержит коаксиальные разъемы 25, 26, 27 и 28, внутренние проводники 29, 30, 31, 32 соответствующих коаксиальных разъемов 25, 26, 27 и 28, кольцо 33 и два коаксиальных кабеля 34.

Экранирующий корпус 1 (см. фиг.1) выполнен в виде трубы круглого сечения со щелями 2 и 3, параллельной продольной оси трубы, причем щели 2 и 3 выполнены переменной ширины для каждого излучающего элемента, а щель 3 выполнена зеркально щели 2 и расположена в другую сторону от центра экранирующего корпуса 1. Торцы экранирующего корпуса 1 закрыты крышками 4. Изолятор 5 выполнен в виде диэлектрического стержня, имеющего наружную винтовую канавку, и размещен внутри экранирующего корпуса 1 вдоль продольной оси трубы в одну сторону от его центра. Изолятор 6 выполнен зеркально изолятору 5 и размещен внутри экранирующего корпуса 1 вдоль продольной оси трубы в другую сторону от его центра. Проводник 7 выполнен в виде цилиндрической спирали и установлен на изоляторе 5 в винтовой канавке. Проводник 8 выполнен зеркально проводнику 7 и установлен на изоляторе 6 в винтовой канавке. Экранирующий корпус 1 и проводники 7 и 8 образуют две несимметричные полосковые линии. На наружной поверхности экранирующего корпуса 1 в местах расположения концов проводников 7 и 8 установлены коаксиальные разъемы 9, 10, 11 и 12. Коаксиальные разъемы 9 и 10 расположены в центральной части экранирующего корпуса 9, а коаксиальные разъемы 11 и 12 - на краях. Первый конец проводника 7 соединен с внутренним проводником коаксиального разъема 9 и является входом первой антенны. Второй конец проводника 7 соединен с внутренним проводником коаксиального разъема 10, к которому подключена первая поглощающая нагрузка 13. Первый конец проводника 8 соединен с внутренним проводником коаксиального разъема 11 и является входом второй антенны. Второй конец проводника 8 соединен с внутренним проводником коаксиального разъема 12, к которому подключена вторая поглощающая нагрузка 13.

Экранирующий корпус 14 (см. фиг.2) выполнен в виде трубы круглого сечения с двумя щелями 15, параллельными продольной оси трубы, причем щели 15 выполнены переменной ширины для каждого излучающего элемента и расположены последовательно. Торцы экранирующего корпуса 1 закрыты крышками 16. Два изолятора 17 выполнены в виде диэлектрических стержней, имеющих наружную винтовую канавку, и размещены внутри экранирующего корпуса 14 вдоль продольной оси трубы последовательно. Два проводника 18 выполнены в виде цилиндрических спиралей и установлены на изоляторах 17 в винтовых канавках. Экранирующий корпус 14 и два проводника 18 образуют две несимметричные полосковые линии. На наружной поверхности экранирующего корпуса 14 в местах расположения концов проводников 18 установлены коаксиальные разъемы 19, 20, 21 и 22. Первый конец первого проводника 18 соединен с внутренним проводником коаксиального разъема 19 и является входом первой антенны. Второй конец первого проводника 18 соединен с внутренним проводником коаксиального разъема 21, к которому подключена первая поглощающая нагрузка 13. Первый конец второго проводника 18 соединен с внутренним проводником коаксиального разъема 20 и является входом второй антенны. Второй конец второго проводника 18 соединен с внутренним проводником коаксиального разъема 22, к которому подключена вторая поглощающая нагрузка 13.

Мостовое устройство 24 (см. фиг.3, 4) выполнено в виде металлического разъемного корпуса и представляет собой восьмиполюсник с двумя развязанными между собой входами (коаксиальные разъемы 25 и 26) и двумя развязанными между собой выходами (коаксиальные разъемы 27 и 28).

Внутренние проводники 29, 30, 31 и 32 соответствующих коаксиальных разъемов 25, 26, 27 и 28 соединены с кольцом 33.

Коаксиальный разъем 25 является суммарным входом мостового устройства 24, так как выходные плечи между внутренними проводниками 29-31 и 29-32 кольца 33 имеют одинаковую длину. Коаксиальный разъем 26 является разностным входом мостового устройства 24, так как выходные плечи между внутренними проводниками 30-31 и 30-32 кольца 34 имеют разную длину. Коаксиальные разъемы 27 и 28 являются выходами мостового устройства 24 и соединены коаксиальными кабелями 34 с коаксиальными разъемами 9 и 10 (см. фиг.1), или с коаксиальными разъемами 20 и 21 (см. фиг.2). Коаксиальные кабели 34 имеют одинаковую длину.

Две антенны (см. фиг.1, 2) объединены с помощью мостового устройства 24 (см. фиг.3, 4), обеспечивающего образование суммарного и разностного каналов.

Мостовое устройство 34 может быть выполнено в виде волноводного или полоскового «гибридного кольца», двойного волноводного Т-моста, двойного волноводно-коаксиального Е-тройника, 3-дБ направленных ответвителей щелевого или шлейфного типа, 3-дБ направленных ответвителей на связанных полосках.

Качественные характеристики антенн существенно повышаются, если в их конструкции предусмотрен дополнительный канал, называемый разностным. Наличие разностного канала повышает точность определения угловых координат цели в радиолокационных и радионавигационных системах и оказывается принципиально необходимым для нормального функционирования этих систем. Если разностный канал не используется функционально, он нагружается согласованной нагрузкой. Это способствует улучшению амплитудно-фазовых характеристик антенны, делает их симметричными, устраняет случайные резонансы и, как следствие, улучшает параметры диаграммы направленности антенны.

Полосковая щелевая антенна, содержащая две полосковые щелевые антенны, расположенные зеркально относительно центра антенны (см. фиг.1, 3, 4), работает следующим образом.

При подаче СВЧ-сигнала на частоте нормали на суммарный вход (коаксиальный разъем 25) формируется единая диаграмма направленности с одним максимумом, направленным перпендикулярно к продольной оси антенны.

При подаче СВЧ-сигнала на частоте нормали на разностный вход (коаксиальный разъем 26) на месте максимума формируется провал, глубина которого зависит от степени симметрии антенны. При этом в диаграмме направленности вместо одного максимума два широких медленно спадающих максимума. Это имеет место, если частота сигнала совпадает с частотой нормали. При отклонении частоты от среднего значения, максимум суммарной диаграммы направленности расширяется, уменьшаясь по величине. Деформируется и разностная диаграмма направленности. Это объясняется тем, что две части антенны сканируют навстречу друг другу.

Полосковая щелевая антенна, содержащая две полосковые щелевые антенны, расположенные последовательно (см. фиг.2, 3, 4), работает следующим образом.

При подаче СВЧ-сигнала на частоте нормали на суммарный вход (коаксиальный разъем 25) формируется единая диаграмма направленности с одним максимумом, угловое положение которого при уменьшении частоты смещается в отрицательную область значений углов, при увеличении частоты - в противоположную сторону.

При подаче СВЧ-сигнала на частоте нормали на разностный вход (коаксиальный разъем 26) формируется разностная диаграмма направленности с глубоким провалом, угловое положение которого при изменении частоты будет меняться. При наличии полной симметрии угловое положение провала в разностной диаграмме направленности будет совпадать с угловым положением максимума суммарной диаграммы направленности.

Таким образом, двухканальные полосковые щелевые антенны обеспечивают увеличение сектора сканирования, повышение точности определения угловых координат цели, улучшение амплитудно-фазовых характеристик, устранение случайных резонансов и, как следствие, улучшение параметров диаграммы направленности антенны и повышение КПД.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-9 из 9.
27.02.2013
№216.012.2cac

Волноводно-щелевая антенна бородина

Волноводно-щелевая антенна относится к радиотехнике сверхвысоких частот, а именно к волноводно-щелевым линейным антеннам и решеткам из них со сканированием луча в поперечной к линейкам плоскости, и может быть использована в радиотехнических системах, в том числе системах управления воздушным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476963
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cc4

Предоконечный усилитель промежуточной частоты

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве буферного усилителя "малой" мощности в приемо-передающих устройствах, в которые устанавливают перед оконечными усилителями, для получения максимальной выходной мощности. Техническим результатом является уменьшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476987
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.08.2013
№216.012.6228

Моноимпульсная антенна с частотным сканированием

Изобретение относится к радиолокационным системам сопровождения с повышенной точностью определения угловых координат. Технический результат - повышение КПД антенны и повышение точности определения угловой координаты в плоскости сканирования. Антенна состоит из двух делителей мощности бегущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490760
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.11.2013
№216.012.7f9e

Устройство для обработки сигнала

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокационных станциях (РЛС) обнаружения и сопровождения целей. Достигаемый технический результат - исключение попадания на экран информации о пассивных помехах и улучшение наблюдаемости полезных сигналов. Указанный результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498343
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.04.2014
№216.012.bbf4

Антенна для приема и усиления сигналов

Изобретение относится к антенной технике, в частности к конструкции микрополосковых антенных устройств, и может быть использована как в системах спутниковой навигации, в частности, GPS-ГЛОНАСС, так и в системах связи, передачи информации, а также в качестве элемента антенной решетки....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513844
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.04.2015
№216.013.3ae9

Устройство для суммирования

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в системах автоматического регулирования, автокомпенсаторах, в которых требуется получить результат накопления с помощью алгебраического сложения большого количества двоичных чисел. Технический результат заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546569
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.08.2015
№216.013.755a

Способ дуговой сварки алюминиевых сплавов

Изобретение относится к способу дуговой сварки в защитных газах изделий из алюминиевого сплава и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций из алюминиевых сплавов в авиационной промышленности, в машиностроении, судостроении, атомной энергетике и других отраслях. Свариваемое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561617
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.05.2016
№216.015.3b4a

Волноводно-щелевая антенная решетка

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к волноводно-щелевым антеннам. Волноводно-щелевая антенная решетка состоит из образующих решетку линеек. Каждая линейка заканчивается боковым волноводно-коаксиальным переходом, который возбуждает полуволновую поперечную щель в узкой стенке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583341
Дата охранного документа: 10.05.2016
29.04.2019
№219.017.43a7

Полосковая щелевая антенна

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, а именно к антеннам с частотным сканированием, и может быть использовано в различных радиотехнических системах связи, радиолокации, радионавигации. Полосковая щелевая антенна содержит экранирующий корпус со щелью, изолятор в виде диэлектрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002419928
Дата охранного документа: 27.05.2011
Показаны записи 1-7 из 7.
27.02.2013
№216.012.2cac

Волноводно-щелевая антенна бородина

Волноводно-щелевая антенна относится к радиотехнике сверхвысоких частот, а именно к волноводно-щелевым линейным антеннам и решеткам из них со сканированием луча в поперечной к линейкам плоскости, и может быть использована в радиотехнических системах, в том числе системах управления воздушным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476963
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.08.2016
№216.015.4a92

Антенная решетка с частотным сканированием

Изобретение относится к сверхвысокочастотной радиотехнике. Особенностью заявленной антенной решетки с частотным сканированием является то, что антенная решетка выполнена в виде трех механически сочленяемых плит, в первой и с одной стороны второй плитах методом фрезерования на глубину в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594643
Дата охранного документа: 20.08.2016
09.06.2018
№218.016.5d85

Антенна с частотным сканированием без эффекта нормали (варианты)

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, а именно к конструкции антенной решетки с частотным сканированием, которая может быть использована в радиолокации, радионавигации и других радиотехнических системах. Антенна состоит из СВЧ тракта распределительной системы мощности (ТРСМ), направленных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656300
Дата охранного документа: 04.06.2018
14.06.2018
№218.016.61c4

Печатный двухзаходный спиральный излучатель с пассивным отражателем

Изобретение относится к области радиотехники сверхвысоких частот (СВЧ), а именно излучателям антенных решеток (патч-антенна), и может быть использовано в широкополосных фазированных антенных решетках. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание компактного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657348
Дата охранного документа: 13.06.2018
11.03.2019
№219.016.d904

Устройство суммирования мощности свч (варианты)

Устройство суммирования мощности СВЧ относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в радиопередающих устройствах радиотехнических систем. Устройство содержит K-канальные делитель и сумматор, К M-канальных делителей и сумматоров и N усилителей, где N=K×M. В дециметровом диапазоне длин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002382481
Дата охранного документа: 20.02.2010
29.04.2019
№219.017.43a7

Полосковая щелевая антенна

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, а именно к антеннам с частотным сканированием, и может быть использовано в различных радиотехнических системах связи, радиолокации, радионавигации. Полосковая щелевая антенна содержит экранирующий корпус со щелью, изолятор в виде диэлектрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002419928
Дата охранного документа: 27.05.2011
09.06.2019
№219.017.7b8f

Многокаскадное устройство суммирования мощности свч-усилителей

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано при разработке радиопередающих устройств для современных радиотехнических систем связи, радиолокации, радионавигации. Многокаскадное устройство суммирования мощности СВЧ-усилителей состоит из n последовательно соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002339157
Дата охранного документа: 20.11.2008

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД