Излучающая система линейной фазированной антенной решетки с вертикальной поляризацией поля

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации, связи и других антенных системах, размещенных на летательных аппаратах (ЛА). Техническим результатом является достижение возможности управления диаграммой направленности и повышение коэффициента направленного действия. Излучающая система линейной фазированной антенной решетки (ФАР) с вертикальной поляризацией поля содержит излучатель, жестко закрепленный на одной из сторон уголкового экрана (2), с углом между сторонами от 65° до 135°. На этой же стороне уголкового экрана введены 2n-1 излучателя (1) с периодом расположения их не превышающим 0,52λв. Высота всех излучателей выполнена не более 0,2λн, а отношение длин волн составляет λнв≥1,5, где λн - длина волны нижней границы диапазона рабочих частот; λв - длина волны верхней границы диапазона рабочих частот; n - число излучателей, n=1, 2, 3, 4...; 2 n излучателей излучающей системы линейной ФАР с вертикальной поляризацией поля могут быть выполнены в виде металлических пластин с прорезанными в них либо отверстиями, либо щелями. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации, связи и других антенных системах, размещенных на летательных аппаратах (ЛА).

Известна малогабаритная антенна DDRR [«Практические конструкции антенн», Григоров И.Н., изд. Москва, 2005 г.], в которой излучатель выполнен в виде короткого штыря с питающим кабелем. С помощью переменного конденсатора антенну настраивают в резонанс с рабочей частотой. Антенна работает как открытая четвертьволновая резонансная рамка над проводящим экраном.

Наиболее близкой по технической сущности являются широкополосные однополюсные плоские антенны [Agrawall, N.P., Kumar, G. and Ray, K.P., Wide-Band Planar Monopole Antennas, IEEE Trans. on AP, 1998, vol.46, no.2, pp.294-295], содержащие либо круглые, либо эллиптические излучатели, установленные перпендикулярно плоскости экрана.

Недостатками таких антенн являются их незначительная направленность и невозможность управления направлением излучения и формой диаграммы направленности.

Техническим результатом изобретения является достижение возможности управления диаграммой направленности, повышение коэффициента направленного действия.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что излучающая система линейной фазированной антенной решетки (ФАР) с вертикальной поляризацией поля содержит излучатель, жестко закрепленный на одной из сторон уголкового экрана, с углом между сторонами от 65° до 135°. Новым признаком является введение на той же стороне уголкового экрана 2n-1 излучателя с периодом расположения их не превышающим 0,52λв. Высота всех излучателей выполнена не более 0,2λн, а отношение длин волн составляет λнв≥1,5,

где λн - длина волны нижней границы диапазона рабочих частот;

λв - длина волны верхней границы диапазона рабочих частот;

n - число излучателей, n=1, 2, 3, 4...;

2 n излучателей излучающей системы линейной ФАР с вертикальной поляризацией поля могут быть выполнены в виде пластин с прорезанными в них либо отверстиями, либо щелями. Взаимный угол между излучателями и стороной уголкового экрана, на которой отсутствуют излучатели, устанавливают в пределах ±180° одинаковым для всех излучателей, при этом они повернуты относительно своего геометрического центра.

Уголковый экран излучающей системы линейной ФАР с вертикальной поляризацией поля может быть выполнен либо единым, либо из отдельных секций.

На фиг.1 представлен пример выполнения излучающей системы линейной ФАР с вертикальной поляризацией поля.

На фиг.2 представлены диаграммы направленности излучающей системы линейной ФАР с вертикальной поляризацией:

а) при отклонении луча диаграммы направленности на 0°;

б) при отклонении луча диаграммы направленности на 20°;

в) при отклонении луча диаграммы направленности на 40°;

г) при отклонении луча диаграммы направленности на 60°.

На фиг.3 представлены диаграммы изменения коэффициента усиления на крайних частотах излучающей системы линейной ФАР с вертикальной поляризацией.

Излучающая система линейной ФАР с вертикальной поляризацией поля состоит из 2n излучателей 1, размещенных на уголковом экране 2 с периодом не более 0,52λв, причем угол между сторонами уголкового экрана может быть выбран любым в интервале от 65° до 135°, а сам уголковый экран может быть выполнен либо из отдельных секций, либо единым. Высота всех излучателей не превышает 0,2λн, при отношении длин волн λнв≥1,5, где λн - длина волны нижней границы диапазона рабочих частот; λв - длина волны верхней границы диапазона рабочих частот; причем излучатели могут быть выполнены в виде пластин с прорезанными в них либо отверстиями, либо щелями. Кроме того, все излучатели могут быть повернуты на один и тот же угол относительно задней части экрана в пределах ±180°. Возбуждение каждого излучателя производится через коаксиальный кабель 3.

Излучающая система линейной ФАР с вертикальной поляризацией поля работает следующим образом: с помощью 2n коаксиальных кабелей 3 осуществляется возбуждение 2n излучателей 1, каждый из которых формирует свою парциальную диаграмму направленности (ДН) с вертикальной поляризацией за счет синфазного сложения в дальней зоне полей излучения излучателя и отражения от уголкового экрана. При синфазном возбуждении всех излучателей формируется остронаправленная в плоскости линейной ФАР ДН, ось которой ортогональна плоскости линейной ФАР. Выбор периода расположения не более 0,52λв обеспечивает во всей рабочей полосе частот широкоугольность (т.е. бездифракционное сканирование) не менее ±60°. Наличие 2n излучателей позволяет во столько же раз повысить направленность и обеспечивает возможность управления формой луча и направление максимума излучения в плоскости линейной ФАР за счет возбуждения излучателей соответствующим фазовым распределением.

Таким образом, предлагаемая излучающая система линейной ФАР с вертикальной поляризацией поля позволяет в 2 n раз повысить направленность антенны и обеспечить возможность широкоугольного сканирования.

1. Излучающая система линейной фазированной антенной решетки с вертикальной поляризацией поля, содержащая излучатель, жестко закрепленный на одной из сторон уголкового экрана с углом между сторонами от 65 до 135°, отличающаяся тем, что дополнительно на той же стороне уголкового экрана установлены 2n-1 излучателей с периодом расположения их, не превышающим 0,52λв, причем высота всех излучателей выполнена 0,2λн, а отношение длин волн составляет λнв≥1,5,

где λн - длина волны нижней границы диапазона рабочих частот;

λв - длина волны верхней границы диапазона рабочих частот;

n - число излучателей.

2. Излучающая система линейной фазированной антенной решетки с вертикальной поляризацией поля по п.1, отличающаяся тем, что 2n излучателей выполнены в виде металлических пластин с прорезанными в них либо отверстиями, либо щелями.

3. Излучающая система линейной фазированной антенной решетки с вертикальной поляризацией поля по п.1, отличающаяся тем, что угол между излучателями и стороной уголкового экрана, на которой отсутствуют излучатели, устанавливают в пределах ±180° одинаковым для всех излучателей, при этом они повернуты относительно своего геометрического центра.

4. Излучающая система линейной фазированной антенной решетки с вертикальной поляризацией поля по п.1, отличающаяся тем, что уголковый экран выполнен единым.

5. Излучающая система линейной фазированной антенной решетки с вертикальной поляризацией поля по п.1, отличающаяся тем, что уголковый экран выполнен из отдельных секций.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенно-фидерной технике, и может быть использовано в конструкциях антенн, предназначенных для оснащения мобильных радиотелефонов.

Изобретение относится к антенной технике, а именно к плоским (печатным) малогабаритным антеннам, предназначено для использования в качестве элемента фазированной антенной решетки с широким сектором сканирования.

Изобретение относится к технологии изготовления микрополосковых печатных излучателей для фазированных антенных решеток. .

Изобретение относится к антенной технике, а именно к однослойным микрополосковым антеннам, предназначенным для использования в частотном диапазоне SDMB. .

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации, связи и других антенных системах, размещенных на летательных аппаратах.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве самостоятельной приемной, передающей или приемопередающей многодиапазонной антенны или элемента фазированной антенной решетки.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве самостоятельной антенны или элемента фазированной антенной решетки со сканированием луча в широком секторе углов, в частности в качестве приемной антенны в аппаратуре пользователей космических навигационных систем (GPS, ГЛОНАСС/GPS).

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в антенных системах, размещенных на летательных аппаратах. .

Изобретение относится к слоистым структурам, в частности для изготовления микроволновых контуров. .
Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к технологии изготовления радиотехнических устройств. .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в активных и пассивных системах радиопеленгации по двум угловым координатам в наземных и бортовых устройствах, у которых антенная система содержит плоскую антенную решетку с пластинчатыми излучателями

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для приема, усиления и фильтрации радиосигналов, в частности в качестве активной приемной антенны в аппаратуре потребителя

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в стационарных и мобильных телекоммуникационных системах сверхвысокочастотного диапазона для реализации антенных устройств в планарном печатном исполнении

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при конструировании настраиваемых и перестраиваемых в широкой полосе частот электрически малых антенн KB и УКВ диапазонов, выполненных из высокотемпературного сверхпроводящего материала

Изобретение относится к области антенной техники, в частности к конструкции малогабаритного унифицированного антенного модуля для построения антенных комплексов малой, средней и высокой эффективности телеметрических антенных комплексов

Изобретение относится к материалам для поглощения электромагнитных волн (ЭМВ) и может быть использовано для уменьшения изрезанности или улучшения формы диаграмм направленности (ДН) антенн в антенных устройствах, состоящих из одной или нескольких антенн, размещенных в непосредственной близости с металлической или диэлектрической поверхностью сложной геометрической формы, а также для снижения радиолокационной видимости антенной системы, например, самолетного применения

Изобретение относится к антенному устройству для радиотелефонов, которое содержит дополнительный антенный конструкционный элемент, который выводится из корпуса радиотелефона

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к компактным печатным антеннам для абонентских устройств беспроводных широкополосных систем связи и сотовых телефонов

Изобретение относится к антеннами и, в частности, к микрополосковым антеннам (МПА)

Антенна // 2397581
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к широкополосным малогабаритным электрическим антеннам, и может найти применение для приема радиовещательных и телевизионных сигналов, в задачах радиомониторинга и оценки ЭМС, для контроля электромагнитной обстановки
Наверх