Волноводная антенная решетка

 

I8O2383 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ())) 0 () (я)5 Н 01 0 1/42, 13/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899196/09 (22) 03,01.91 (46) 15.03.93, Бюл. М 10 (71) Ч истопольское конструкторско-технологическое бюро "Вектор" (72) А.Г, Волков и В.А. Руппель (56)Патент США М3564552, кл, Н 01 Q 1/48, 13/00, 1971, (4) ВОЛНОВОДНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА (97) Использование; в антенной технике при (» с()здании радиопрозрачных укрытий и обте к телей для работающих в космосе антенных решетОк на основе волноводных фазовращателей с управляемыми полупроводниковыми диодами, преимущественно с

Изобретение относится к антенной технйке и может быть использовано при создаt нии радиопрозрачных укрытий и обтекателей для работающих в космосе антенных рдшетОк на основе волноводных фазовращателей с управляемыми полупроводнико.вь1ми диодами, преимущественно с плотной упаковкой излучающих элементов миллиметрового диапазона длин волн (ММ ДВ).

Целью изобретения является повышенйе эксплуатационной надежности антенной решетки из волноводных излучателей с управляемыми диодами при воздействии

ФКП, На чертеже изображен в аксонометрии общий вид волноводной антенной решетки, Волноводная антенная решетка состоит из гермоотсека 1, тонкостенного металлическОго волновода 2 с герметично впаянной диэлектрической пластиной 3. Пластина 3 опирается на перегородки 4 фазовращатеплотной. упаковкой излучающих элементов миллиметрового диапазона длин волн (ММДВ). Сущность изобретения: волноводная антенная решетка содержит гермоотсек, N волноводных излучателей, внутри каждого из которых расположен фазовращатель, а в раскрыве — согласующие элементы, выполненные в виде тонкостенных металлических волноводов с герметически впаянной диэлектрической пластиной, Пластина опирается на перегородки фазовращателя, между которыми установлены . управляемые диоды, Пространство между тонкостенными металлическими волноводами заполнено оловянно-свинцовым припоем. 1 ил. ля, между которыми установлены управляемые диоды (на рисунке не показаны). Пространство между выступающими концами волноводов заполнено оловянно-свинцовым припоем 5, Примером конкретного исполнения данного изобретения является создание

РПУ для решетки на основе фазовращателя

"Алиса". (Ьазовращатель "Алиса" скомпонован в виде линейки излучателей из прямоугольных волноводов сечением 3,4 х 5,6 мм. Корпус фазовращателя "Алиса" собран из двух симметричных гребенчатых пластин, между которыми расположена полиимидная пленка с 24-мя управляемыми pin-диодами, Отдельно взятый Boëíoàoäíûé канал фазовращателя разделен перегородками на

3 секции, в каждой из которых помещен

pin-диод, на расстоянии не более 5,4 мм от раскрыва излучателя.

1802383

Укрытие состоит из герметичного кожуха-основания, выполненного из алюминиевого сплава АМЦ, в который вставляются линейки фазовращателей в виде плотной упаковки, Методом волочения медной трубки круглого сечения при помощи прямоугольной оправки и роликов с шайбами на протяж- ном станке изготавливаются прямоугольные волноводы с внутренним сечением

3,2 х 5,6 мм и наружными размерами 3,4 х х5,8 х 15 мм, В полученные волноводы вставляются кварцевые пластины размером

3,2 х 5,6 х 0,3 мм и осуществляется вакуумно-герметичная сварка при температурах, близких к плавлению меди (1083" С). Загерметизированные таким образом волноводы вставляются в излучатели "Алиса" на глубину 2 мм. Пространство между выступающими на 13 мм концами медных волноиодов заливается легкоплавким припоем

ПОС вЂ” 61, В связи с тем, что кварцевая пластина имеет малую толщину и расположена внутpN волновода, она не влияет на фазовые состояния при переключении pin-диодов, не создает условий для образования поверхностных волн и практически не вносит потерь (не более 0,05 дб) в излучение мощности решеткой, Вставленные в излучатель тонкостенные волноводы создают незначительные неоднородности, геометрически совпадающие с: другими неоднородностями, а именно: диэлектрической пластиной, перегородками фазовращателя. Известно, что величина импеданса, определяющая фазу, сигнала зависит от импеданса диодов, диэлектрической вставки и длины волноводных перегородок, Следовательно, есть возможность подстройки для получения нужных значений фазовых дискретов. Используя результаты численного эксперимента, рассчитаны соответствующие координаты размещения управляющих pinдиодов, которые позволяют получить нужные значения фазовых дискретов с учетом элементов укрытия.

Т,к. сечение волновода имеет малые (3,2 х 5,6 MM) размеры, то выталкивающая кварцевую пластину сила, образующаяся в

Формула изобретения

Волноводная антенная решетка, содержащая опорное основание и N волноводных излучателей, внутри каждого из которых расположен фазовращатель, а в раскрыве—

30 согласующий элемент и диэлектрическая .пластина, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности антенной решетки из волноводных излучателей с управляемыми

pin-диодами при воздействии факторов кос, мического пространства, опорное основание выполнено в виде гермоотсека, внутри которого расположены волноводные излучатели, плотно примыкающие друг к другу

40 боковыми стенками, поверхность раскрыва .

xoT0pbix и поверхность раскрыва гермоотсека расположены в одной, плоскости, согласующие элементы выполнены в виде волноводов из тонкостенного металла, один

45 конец которого расположен внутри волноводного излучателя перед фазовращателем и герметично запаян диэлектрической пластиной, при этом между двумя соседними вторыми концами согласующих элементов 50 до раскрывов волноводных излучателей расположен оловянно-свинцовый припой, 5

20 результате перепада давлений в одну атмосферу, многократно меньше разрушающих напряжений используемых материалов.

Свободные концы вставленных в излучатели волноводов затеняют излучающие раскрывы от воздействия солнечной радиации. Наличие оловянно-свинцового заполнителя в пространстве между волноводами осуществляет вакуумную герметизацию укрытия в целом и снижает воздействие на

pIn-äè0äû радиоактивных излучений и ударов метеоритов.

Следовательно, достигается герметизация решетки на основе волноводных фазовращателей, повышается эксплуатационная надежность pin-диодов, расположенных возле раскрыва излучателей, при этом сохраняются радиотехнические характеристихи решетки, что позволяет получить. положительный эффект и возможность создания антенных решеток ММ ДВ с управляемыми диодами для работы в космосе.

1802383

Составитель А. Волков

Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Ред ктор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Зак з 850 Тираж Подписное

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5