×
10.07.2019
219.017.acbb

АНТЕННА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к радиотехнике СВЧ. Антенна содержит распределительную систему с подключенным к ее середине суммарным входом, выполненную на жесткой коаксиальной линии, и вибраторные излучатели. К ближайшим к середине распределительной системы вибраторным излучателям подключен отрезок жесткой коаксиальной линии, который совместно с четвертьволновыми отрезками, соединяющими суммарный вход с вибраторными излучателями, образует кольцевой мост. К кольцевому мосту на расстоянии в одну четверть длины волны от первого излучателя и в три четверти длины волны от второго излучателя подключен первый разностный вход. Симметрично первому разностному входу подключен второй разностный вход. Вибраторные излучатели и места подключения их к распределительной системе герметизированы посредством заливки пенополиуретаном и с помощью резиновых колец. Техническим результатом является обеспечение трехканального построения системы опознавания, формирования суммарной и двух разностных диаграмм направленности, уменьшения массо-габаритных параметров, ветровых нагрузок и снижение себестоимости. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и может быть использовано в качестве антенны, в частности, систем государственного опознавания и систем управления воздушным движением в радиолокационных станциях (РЛС) и системах.

В этих системах запросно-ответный канал использует суммарную диаграмму направленности, а для подавления боковых лепестков в режиме запроса и в режиме ответа применяют разностные диаграммы направленности, хотя допустимы широкие диаграммы направленности от отдельных антенн.

Известны параметры антенн, применяемых в системах государственного опознавания («Соглашение о стандартизации» НАТО Stanag 4193, ч. I, ч. III; Савицкий В.И. «Автоматизированные системы управления воздушным движением». - М., Транспорт, 1986; Давыдов П.С. «Авиационная радиолокация». - М., Транспорт, 1984). Реализация антенн отличается по конструктивным, технологическим и схемным решениям. В некоторых случаях на антенном посту РЛС, кроме антенны государственного опознавания, необходимо разместить ответчик опознавания, для которого требуется дополнительный канал. Для обеспечения трехканальной схемы построения антенны применяют двухканальную схему с переключателем. При этом увеличиваются потери мощности в каналах (на величину потерь в переключателе). Кроме того, переключатель требует дополнительного питания и обслуживания. Во многих случаях антенны выполнены на печатных вибраторах с делителем типа «елочка» на симметричной полосковой линии и находятся под радиопрозрачным укрытием, требующим для его закрепления рамы (фланца). Все это приводит к увеличению массы антенны, дополнительным ветровым нагрузкам, создает затруднения с размещением ее в РЛС.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является линейная антенная решетка (патент РФ №50720), не имеющая этих недостатков. Линейная решетка выполнена в виде ряда вибраторных излучателей, размещенных на распределительной системе, выполненной на жесткой коаксиальной линии. Для обеспечения формирования разностной диаграммы направленности к точкам ответвления распределительной системы подключен отрезок жесткой коаксиальной линии, образующий совместно с четвертьволновыми трансформаторами кольцевой мост, к которому подключен разъем, обеспечивающий противофазное возбуждение половин линейной антенной решетки.

Недостатком этой антенной решетки является то, что она построена по двухканальной схеме и имеет только один канал для подавления боковых лепестков.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение арсенала технических средств указанного назначения с одновременным улучшением эксплуатационных характеристик, в частности создание трехканальной антенны с одним суммарным и двумя разностными каналами, работающими с одного раскрыва.

Техническим результатом при реализации предлагаемого изобретения является обеспечение трехканального построения системы опознавания, формирование суммарной и двух разностных диаграмм направленности, обеспечение развязки между суммарным и разностными входами, подавление боковых лепестков, уменьшение массо-габаритных характеристик и ветровых нагрузок антенны, снижение себестоимости антенны.

Влияние на достижение указанных технических результатов оказывают нижеприведенные отличительные признаки. Антенна выполнена в виде ряда вибраторных излучателей, подключенных с шагом, равным λ/2, где λ - длина волны, к распределительной системе, выполненной на жесткой коаксиальной линии. На два ближайших к середине распределительной системы вибраторных излучателя в местах подключения их к распределительной системе подключен отрезок жесткой коаксиальной линии, длина которого Nλ, где N - любое целое число, который совместно с четвертьволновыми отрезками жесткой коаксиальной линии (четвертьволновыми трансформаторами), соединяющими подключенный к середине распределительной системы суммарный вход с указанными вибраторными излучателями, образует кольцевой мост. К кольцевому мосту подключен первый разностный вход, находящийся на расстоянии nλ/4 от первого из указанных вибраторных излучателей, где n - любое целое нечетное число, причем nλ/4<N. В конструкцию антенны дополнительно введен второй разностный вход, расположенный на кольцевом мосте симметрично первому разностному входу относительно суммарного входа, на расстоянии nλ/4 от второго указанного вибраторного излучателя.

Введение второго разностного входа могло быть осуществлено путем установки делителя на два на первом разностном входе. Делителями на два могли бы стать фильтр или циркулятор, т.к. разностные входы используются на разных частотах, один в режиме на передачу, а другой - в режиме на прием. Однако, из-за довольно больших потерь в фильтре, оцененных от 1,5 до 2 дБ, и трудностей обеспечения работы циркулятора при больших перепадах температур на антенне применение этого варианта нецелесообразно. В предлагаемом изобретении оба разностных входа осуществляются посредством установки 50-омных разъемов. При этом коэффициент усиления каждого разностного канала уменьшается вдвое, но, как показывают расчеты и практика эксплуатации систем с двумя разностными каналами, сформированными на делителях типа «елочка», этого достаточно для подавления боковых лепестков. Таким образом, антенна обеспечивает трехканальное построение системы опознавания (один суммарный запросно-ответный канал и два разностных канала, один из которых работает на передачу в режиме запроса, а второй - на прием в режиме ответа).

Герметизация вибраторных излучателей осуществляется посредством заливки пенополиуретаном, а мест подключения вибраторных излучателей - с помощью резиновых колец. Меры, принятые для герметизации антенны, позволяют обойтись без общего колпака и обеспечить хорошую продуваемость антенны, т.е. снизить ветровые нагрузки, кроме того, позволяют снизить массо-габаритные параметры и себестоимость антенны.

На фиг.1 приведена схема построения антенны, на фиг.2 - герметизация вибраторных излучателей, на фиг.3 - герметизация мест подключения вибраторных излучателей.

Антенна выполнена в виде ряда вибраторных излучателей 1, расположенных с шагом, равным λ/2 (где λ - длина волны в воздухе и в воздушной коаксиальной линии), на корпусе распределительной системы 2. К распределительной системе 2 в точках 5 подключены вибраторные излучатели, ближайшие к ее середине, а в точках 6 - вибраторные излучатели, отдаленные от середины распределительной системы. Распределительная система 2 представляет собой каскадное соединение коаксиальных тройниковых разветвителей. Внутренний стержень 3 жесткой коаксиальной линии состоит из четвертьволновых отрезков, волновое сопротивление которых определено из условий обеспечения требуемого (квазиоптимального) распределения энергии СВЧ между вибраторными излучателями 1 и согласования с волновым сопротивлением суммарного входа (Σ), подключенного к середине распределительной системы 2 в точке 7, расположенной в центре распределительной системы и разъема суммарного входа Σ соответственно. В точках 5 ответвления распределительной системы 2 на ближайшие к ее середине вибраторные излучатели подключен отрезок жесткой коаксиальной линии АБВГ, длина которого Nλ, где N - любое целое число, образующий совместно с четвертьволновыми отрезками жесткой коаксиальной линии АО и ОГ (четвертьволновыми трансформаторами), соединяющими подключенный к середине распределительной системы разъем суммарного входа Σ с указанными вибраторными излучателями, кольцевой мост 4 произвольной, в частности, прямоугольной формы. К кольцевому мосту 4 подключен разъем первого разностного входа (Δ), выполненный в виде 50-омного разъема, который расположен на расстоянии nλ/4 от первого из указанных вибраторных излучателей, где n - любое целое нечетное число, причем nλ/4<N. Симметрично первому разностному входу Δ относительно суммарного входа Σ, на расстоянии nλ/4 от второго из указанных вибраторных излучателей подключен разъем второго разностного входа Δ, выполненный в виде 50-омного разъема.

Разностные каналы предназначены для подавления боковых лепестков, при этом один канал работает в режиме на передачу, а второй - в режиме на прием. Предлагаемая антенна обеспечивает формирование суммарной и двух разностных диаграмм направленности. Изготовлен и испытан экспериментальный образец трехканальной антенны с одним суммарным и двумя разностными каналами, работающими с одного раскрыва, соответствующий предлагаемому изобретению.

Основные тактико-технические параметры экспериментального образца антенны приведены в таблице.

1. Количество каналов3
2. ПоляризацияВертикальная
3. Допустимая мощность5 кВт (пиковая) для суммарного канала
5 кВт (пиковая) для одного разностного канала
1 Вт (пиковая) для другого разностного канала
4. КСВН<1,5
5. Рабочая частота1020-1100 МГц
6. Волновое сопротивление500 м
7. Уровень боковых лепестков≤22 дБ
8. Коэффициент усиления антенны (КУ)18 дБ
9. Масса16 кг
10. КУ разностных каналов10 дБ
11. Габаритные размеры2264×297×232
12. Развязка между суммарным и
разностными входами
20 дБ
13. КУ разностных каналов превышает КУ суммарного запросно-ответного канала по боковым лепесткам более чем на 3 дБ; КУ суммарного канала на передачу и прием должен превышает КУ разностных каналов в секторе опознания более чем на 9(12) дБ во всем секторе углов места

Герметизация вибраторных излучателей осуществляется посредством заливки пенополиуретаном 8, а мест подключения вибраторных излучателей - с помощью резиновых колец 9. Герметизация элементов антенны устраняет необходимость применения общего колпака, обеспечивает хорошую продуваемость и, следовательно, уменьшение массо-габаритных характеристик, ветровых нагрузок и снижение себестоимости антенны.

1.Антенна,содержащаяраспределительнуюсистемусподключеннымкеесерединесуммарнымвходом,выполненнуюнажесткойкоаксиальнойлинии,ивибраторныеизлучатели,подключенныекраспределительнойсистемесшагом,равнымλ/2,гдеλ-длинаволны,причемнадваближайшихксерединераспределительнойсистемывибраторныхизлучателявместахподключенияихкраспределительнойсистемеподключенотрезокжесткойкоаксиальнойлинии,длинакоторогоNλ,гдеN-любоецелоечисло,которыйсовместносчетвертьволновымиотрезкамижесткойкоаксиальнойлинии,соединяющимисуммарныйвходсуказаннымивибраторнымиизлучателями,образуеткольцевоймост,содержащийпервыйразностныйвход,которыйрасположеннарасстоянииnλ/4отпервогоизуказанныхвибраторныхизлучателей,гдеn-любоецелоенечетноечисло,причемnλ/4
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 19.
20.02.2019
№219.016.bce9

Антенна частотного сканирования

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в радиолокационных антеннах частотного сканирования. Техническим результатом является обеспечение компактности конструкции, улучшение согласования, улучшение эксплуатационных характеристик антенны частотного сканирования и РЛС в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002284079
Дата охранного документа: 20.09.2006
20.02.2019
№219.016.bd1c

Волноводно-полосковый направленный ответвитель

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах, в том числе и высокого уровня мощности, в качестве широкополосного направленного ответвителя, а также в составе многоканальных делителей мощности. Волноводно-полосковый направленный ответвитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002249889
Дата охранного документа: 10.04.2005
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
11.03.2019
№219.016.d948

Устройство управления электроприводом

Изобретение относится к автоматизированным системам и может быть использовано, в частности, в автоматизированной системе управления приводом горизонтального вращения антенны корабельной РЛС. Технический результат - обеспечение торможения с упреждением для останова в заданном положении....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002351972
Дата охранного документа: 10.04.2009
11.03.2019
№219.016.dabc

Устройство формирования и обработки сигналов для рлс с частотно-сканирующей антенной решеткой

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам формирования и обработки сигналов для радиолокационных станций (РЛС) и может быть использовано, в частности, для формирования и обработки сигналов в РЛС с частотно-сканирующей антенной решеткой. Достигаемым техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002365935
Дата охранного документа: 27.08.2009
10.04.2019
№219.017.051b

Устройство измерения временных интервалов

Предложенное изобретение относится к средствам для измерения временных интервалов и может быть использовано для измерения времени задержки радиоимпульсов. Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является расширение арсенала технических средств указанного назначения....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002307384
Дата охранного документа: 27.09.2007
10.04.2019
№219.017.054a

Устройство поверки измерительного преобразователя

Изобретение относится к метрологии, а именно к средствам поверки и калибровки, и может быть использовано для поверки измерительных преобразователей. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата устройство содержит генератор сигналов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002364881
Дата охранного документа: 20.08.2009
10.04.2019
№219.017.059c

Устройство поверки измерителя коэффициента шума (варианты)

Изобретение относится к метрологии: к измерительным генераторам шума, и может быть использовано для поверки измерителей коэффициента шума различных электронных устройств. Устройство поверки измерителя коэффициента шума содержит генератор СВЧ, частотомер СВЧ, вентиль, преобразователь, первый и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002363959
Дата охранного документа: 10.08.2009
29.04.2019
№219.017.3e6b

Вращающееся контактное устройство

Изобретение относится к электротехнике, в частности к узлам токосъема, и может быть использовано в электрических машинах и устройствах. Устройство состоит из неподвижной и вращающейся части, а вместо коллектора и щеток, содержит два блока контактных колец, между которыми находятся промежуточные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002275721
Дата охранного документа: 27.04.2006
29.04.2019
№219.017.3e8e

Многоканальное вращающееся сочленение (варианты)

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано для передачи СВЧ-сигналов от неподвижной к вращающейся части многоканального коаксиального тракта. Техническим результатом является упрощение конструкции, уменьшение габаритов и увеличение рабочей полосы частот. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002260229
Дата охранного документа: 10.09.2005
Показаны записи 1-8 из 8.
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
20.08.2013
№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
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
10.05.2016
№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
10.08.2016
№216.015.535f

Волноводно-щелевая антенная решетка (варианты)

Изобретение относится к антеннам сверхвысоких частот. Особенностью заявленных волноводно-щелевых антенных решеток является то, что в общей схеме волноводно-щелевой антенной решетки в вертикальной плоскости фазовое распределение вычисляется методом перебора для кроссполяризационного излучения по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593914
Дата охранного документа: 10.08.2016
20.02.2019
№219.016.bce9

Антенна частотного сканирования

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в радиолокационных антеннах частотного сканирования. Техническим результатом является обеспечение компактности конструкции, улучшение согласования, улучшение эксплуатационных характеристик антенны частотного сканирования и РЛС в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002284079
Дата охранного документа: 20.09.2006
10.07.2019
№219.017.aaef

Линейная антенная решетка

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в линейных антенных решетках. Техническим результатом является обеспечение формирования суммарной и разностной диаграмм направленности. Линейная антенная решетка, выполненная в виде ряда вибраторных излучателей, размещенных с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002296400
Дата охранного документа: 27.03.2007
10.07.2019
№219.017.ac44

Способ электронной стабилизации зоны обзора рлс

Изобретение относится к области приборостроения и может примениться для электронной стабилизации зоны обзора корабельных РЛС. Технический результат - повышение точности. Для достижения данного результата входной информацией для стабилизации зоны обзора РЛС являются данные от системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002343532
Дата охранного документа: 10.01.2009
+ добавить свой РИД